BIZZ-Exklusiv
08.04.2013

„Der E-Motor wird Stück für Stück zum Hauptmotor“

Foto: Siemens
Jörg Grotendorst, Siemens Inside E-Car

Jörg Grotendorst, Chef der Siemens-Sparte Inside E-Car, im Interview mit BIZZ energy today über zwei Arten von Elektromotoren, Seltene Erden und die Strategie des Industriekonzerns bei der E-Mobilität.

BIZZ energy today: Herr Grotendorst, was verspricht sich Siemens vom Einstieg in das Geschäft mit der E-Mobilität?

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Jörg Grotendorst: Der Innovations- und der Kostendruck in der Autobranche ist enorm. Wir möchten zum einen ein erfolgreiches Geschäft mit elektrischer Antriebstechnik für E-Cars aufbauen, zum anderen aber auch die Erfahrungen aus diesem Bereich in den anderen Industriebereichen wiederverwenden. Wir bauen schon sehr lange E-Motoren, aber bei Anwendungen in der Industrie in einer enormen Variantenvielfalt bei kleineren Losgrößen. Beim E-Auto reden wir nun über Massenproduktion mit vergleichsweise weniger Varianten.

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Worin unterscheidet sich denn ein E-Motor für Züge oder Industrieanwendungen von einem für E-Autos? 

Für die Anwendung im Auto gilt insbesondere, dass alles klein, kompakt und leistungsdicht sein muss. 

 

Der Elektromotor ist ja schon mehr als hundert Jahre alt. Wo sehen sie Innovationspotenzial?

Es gibt noch einiges zu optimieren im Bezug auf die Anwendung im Auto. Wir wollen die E-Motoren noch kleiner, leistungsstärker und effizienter machen. Mehr Wirkungsgrad bedeutet beim Elektroauto mehr Reichweite und kleinere Batterien. 

 

Wo liegt der Wirkungsgrad des E-Motors?

Bei permanenterregten Motoren erreichen wir heute praktisch im Auto schon 96 bis 97 Prozent. Verbrennungsmotoren kommen nicht auf 40 Prozent. Die Kunst liegt darin, auch bei den E-Maschinen diese Effizienz über einen breiten Drehzahlbereich möglichst hoch zu halten.

 

Die große Frage in der Branche lautet derzeit wohl: mit oder ohne Permanentmagnet?

Im Moment sind Permanentmagnet-Motoren sehr weit verbreitet. Das liegt unter anderem auch daran, dass man etwa bei Hybrid-Fahrzeugen zwischen Motor und Getriebe sehr wenig Platz für den E-Motor zur Verfügung hat. Hier eignen sich permanenterregte Motoren besser, weil sie kompakter sind. Im Gegensatz zu einem permanenterregten Motor muss man bei einem fremd- oder induktiverregten Motor die Rotormagnetisierung letztendlich über eine Rotorwicklung oder einen Kurzschlussläufer mit Strom aus der Batterie erreichen. Das kostet im Vergleich zum Einsatz von Permanentmagneten mehr Platz.

 

In Permanentmagneten kommen aber Seltene Erden zum Einsatz.

Prinzipiell sind die Seltenen Erden keine seltenen Rohstoffe, aber die Gewinnung aus den Erzen ist aufwendig und teuer. Über 95 Prozent der gesamten Förderung kommen aus China. Nach einer enormen Preissteigerung in 2010/11 hat sich der Preis für Neodym und Dysprosium als wesentliche Bestandteile zuletzt wieder deutlich erholt, aber die Vorhersage der Preisentwicklung bleibt schwierig. Zwar brauchen wir in Bezug auf das Gesamtgewicht eines Motors nur relativ geringe Mengen, aber selbst geringe Mengen können eben teuer sein. Wir arbeiten deswegen weiter daran, Seltene Erden bestmöglich zu ersetzen.

 

Durch Asynchron-Motoren?

Auch bei diesen Motoren werden natürlich Rohstoffe verwendet, in diesem Fall ist es Kupfer. Das ist zunächst einmal deutlich preiswerter als Seltene Erden, aber es macht die Motoren schwerer. Deswegen versuchen wir auch Kupfer zu ersetzen, etwa durch eine Kombination mit Aluminium. 

 

Welches E-Motorenkonzept wird sich am Markt durchsetzen?

Wir stellen beide Motortypen, also permanenterregte Motoren sowie Asynchronmaschinen her. Je nach Fahrzeugauslegung eignet sich der eine oder der andere Typ besser. Darüber hinaus gibt es noch eine dritte Motoren-Variante, den Reluktanzmotor. Dieser kommt mit noch weniger Materialien aus, ist aber noch ein Zukunftsthema.

 

Mit welcher Preisentwicklung rechnen Sie bei den Motoren?

Über Preise Aussagen zu treffen, ist schwierig. Natürlich versuchen alle Anbieter ein Baukastenprinzip zu generieren, um daraus die unterschiedlichen Anforderungen der Autobauer abzuleiten. Wir konzentrieren uns auf den Leistungsbereich von 30 bis 150 Kilowatt. Es geht darum, mit wenig Gewicht möglichst viel Leistung zu erzeugen. Das schont die Batterie und ermöglicht mehr Reichweite. Sinnvoll sind technische Vorgaben, wie etwa die der chinesischen Regierung, dass im Jahr 2020 ein E-Motor eine Leistungsdichte von 2,5 Kilogramm pro Kilowatt haben sollte. Mit den Motoren für den Sport Exagon Furtive eGT erreichen wir diesen Wert heute schon.

 

Planen Sie eine eigene E-Motorenproduktion aufzubauen?

Ja, wir erweitern derzeit unsere Fertigungsstätten in Bad Neustadt und in Chemnitz. Dabei knüpfen wir an bestehende Standorte an und nutzen die Infrastruktur vor Ort. Wir müssen hierfür also keinen neuen Standort eröffnen.

 

Erwägen Sie auch in das Batteriegeschäft einzusteigen?

Technisch gesehen bleibt die Antriebsbatterie sicherlich in naher Zukunft die größte Herausforderung. Momentan ist eine eigene Batteriefertigung aber kein Thema für uns. Vielmehr unterstützen wir die Hersteller von Batterien mit Siemens-Automatisierungstechnik, damit die Produktion insgesamt kostengünstiger wird. 

 

Mit welchem Marktpotenzial rechnen sie bei den E-Motoren?

Wir sind überzeugt, dass die Zukunft elektrisch wird. Ohne eine Form des elektrischen Antriebs wird es den Herstellern nicht möglich sein, die Abgasnormen der EU-Kommission von 95 Gramm Kohlendioxidausstoß pro Kilometer bis 2020 zu erreichen. Für das Jahr 2025 denkt die EU über Grenzwerte von 70 bis 75 Gramm nach. Dies fördert den Trend, dass der E-Motor Stück für Stück zum Hauptmotor wird.

 

Wie sehen Sie die deutschen Autobauer und Zulieferer bei der E-Mobilität aufgestellt?

In Deutschland gibt es sicherlich das breiteste Angebot an effizienten Antrieben, vom Gasantrieb über Benziner und Diesel bis hin zum  Elektroantrieb. Für die weitere Entwicklung braucht es viel Forschung und Kapital. Ich sehe für Siemens gute Chancen, sich hier als Zulieferer langfristig zu etablieren.

 

 

 

 

Karsten Wiedemann
Keywords:
Siemens | Jörg Grotendorst | E-Mobilität | E-Motoren | seltene Erden
Ressorts:

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