Elektromobilität: Mercedes-Benz demonstriert Technologievorsprung bei Axial-Fluss-Elektromotoren

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Berlin-Marienfelde – Mercedes-Benz setzt bei E-Auto-Antrieben neue Maßstäbe am Standort Deutschland. Im Werk Berlin-Marienfelde hat die Mercedes-Benz Group AG die Großserienproduktion eines neuartigen elektrischen Axial-Fluss-Motors aufgenommen. Der traditionsreiche Standort wird damit zum Kompetenzzentrum für Hochleistungs-Elektromotoren im Konzern.

Der neue Antrieb kommt erstmals im Mercedes-AMG GT 4-Türer Coupé zum Einsatz und gilt nach Unternehmensangaben als technologischer Meilenstein der Elektromobilität. Vorteile sind insbesondere eine höhere Leistungsdichte sowie eine Gewichtsersparnis gegenüber konventionellen E-Antrieben.

Hochautomatisierte Fertigung mit hohem Innovationsanteil
Axial-Fluss-Motoren wurden bislang vor allem in Prototypen und Kleinserien gefertigt. Mit dem Produktionsstart in Berlin-Marienfelde gelingt Mercedes-Benz nun der Übergang in die industrielle Serienfertigung.

Die Produktion des Axial-Fluss-Motors umfasst insgesamt 98 Prozessschritte. Davon werden 65 erstmals im Konzern und 35 erstmals weltweit eingesetzt. Die Entwicklung der Fertigungstechnologien führte laut Mercedes-Benz zu mehr als 30 Patentanmeldungen.

Auf rund 30.000 Quadratmetern Produktionsfläche in drei Hallen und sieben Linien kombiniert das Unternehmen automatisierte Fertigung, Lasertechnologie, KI-gestützte Qualitätskontrolle und hochpräzise Regelungstechnik.

Eine zentrale Herausforderung ist die Fertigung der Stator-Kupferspulen. Dabei kommt rechteckiger Kupferdraht zum Einsatz, der mit hoher Geschwindigkeit und ohne Beschädigung der Isolierung in enge Radien geformt werden muss. Das Verfahren wurde gemeinsam mit Partnern neu entwickelt.

Präzisionsmontage unter hohen Magnetkräften
Bei der finalen Montage („Hochzeit“) wird der Stator zwischen zwei magnetische Rotorscheiben eingesetzt und fixiert. Dabei wirken Kräfte von bis zu 9 kN, entsprechend rund 900 Kilogramm. Die Positionierung erfolgt mit einer Toleranz von weniger als 0,1 Millimetern und wird in der Endphase durch einen speziellen Regelalgorithmus aktiv nachjustiert.

Michael Schiebe, Vorstand Produktion, Qualität und Supply Chain Management der Mercedes-Benz Group AG: "Mit dem Start der Großserienproduktion des Axial-Fluss-Motors in Berlin-Marienfelde bringen wir eine wegweisende Innovation für die Elektromobilität in die industrielle Realität. Damit setzen wir ein starkes Zeichen für technologische Führungsstärke, operative Exzellenz und den Wandel der Automobilindustrie in Deutschland."

Bundesverkehrsminister Patrick Schnieder wertete den Start als Signal für den Industriestandort und verwies auf den Masterplan Ladeinfrastruktur 2030 zur Unterstützung der Elektromobilität.

Über die Axial-Fluss-Technologie: kompakt und leistungsstark
Bei herkömmlichen Elektroauto-Antrieben kommen in der Regel sogenannte Radial-Fluss-Motoren zum Einsatz. Bei klassischen Radial-Fluss-Motoren sind Rotor und Stator zylindrisch ineinander angeordnet, vergleichbar mit zwei ineinandergesteckten Röhren. Dabei ist der Rotor die drehende Komponente, während der Stator feststeht. Der magnetische Fluss verläuft radial zur Antriebsachse.

Die neuen Motoren von Mercedes-Benz basieren dagegen auf dem Axial-Fluss-Prinzip. Der Rotor ist die drehende Komponente, der Stator bleibt fest. Beide Bauteile sind als flache Scheiben gegenüberliegend angeordnet – ähnlich wie bei einem Plattenspieler: Die Schallplatte (Rotor) dreht sich, der Tonabnehmer (Stator) steht fest darüber. Der magnetische Fluss verläuft dabei parallel zur Antriebsachse.

Das Ergebnis ist eine hohe Leistungs- und Drehmomentdichte bei kompakter Bauweise, was Vorteile bei Bauraum, Gewicht und Reichweite ermöglicht.

Die Technologie basiert auf Entwicklungen der britischen YASA Limited, die bereits in Hochleistungsfahrzeugen eingesetzt wurde. Mercedes-Benz Group AG überführt die bislang kleinserientaugliche Technologie nun erstmals in eine industrielle Großserienproduktion.

Der entscheidende Schritt liegt in der Skalierung der Fertigungsprozesse auf Serienniveau und damit in der industriellen Beherrschung einer bislang hochspezialisierten Antriebstechnologie.

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