630 kw, 4.300 Nm und 40 kg Die Revolution am Motorenmarkt?

Von Dipl.-Ing. (FH) Michael Richter 2 min Lesedauer

Eine mögliche neue Ära der Elektromobilität? Mit beeindruckenden 630 kW Leistung und 4.300 Nm Drehmoment bei nur 40 kg Gewicht stellt der Donut Motor nicht nur einen technologischen Meilenstein dar, sondern verspricht auch, die Grenzen des Möglichen im Antriebsmarkt neu zu definieren.

Der Donut Motor: Klein, kraftvoll und mit mehr Kalorien als ein ganzes Blech Donuts – in Form von purer Leistung.(Bild:  Donut Lab)
Der Donut Motor: Klein, kraftvoll und mit mehr Kalorien als ein ganzes Blech Donuts – in Form von purer Leistung.
(Bild: Donut Lab)

Donut Motor möchte mit einem innovativen Konzept den Markt aufmischen. Auf der CES in Las Vegas wurde hier eine Motorreihe vorgestellt, die mit enormen Drehmomenten und einem geringen Gewicht neue Maßstäbe setzt. Im Bereich der Elektromobilität könnte das Konzept des Startups um den Finnen Marko Lehtimäki herkömmliche Antriebsstränge überflüssig machen. Eine Reduzierung von Gewicht und Komplexität in Fahrzeugen wäre die Folge.

Das leistungsstärkste Modell der Donut Motor-Reihe ist für den Einsatz in Automobilen optimiert. Es bietet 630 kW Leistung und ein Drehmoment von 4.300 Nm bei einer Masse von gerade einmal 40 kg. Da der Motor direkt im Rad sitzt, benötigt das Konzept kein Getriebe. Aufgrund der enormen Leistungsdichte muss man sich wenig Gedanken über ungefederte Massen machen. Zudem reduziert das Design die Anzahl der beweglichen Teile erheblich. Dies minimiert den Wartungsaufwand und erhöht die Zuverlässigkeit.

Neben diesem Hochleistungsmodell bietet Donut Lab auch kleinere Varianten an, die für unterschiedliche Anwendungen wie Motorräder, Roller und Drohnen konzipiert sind. Bekannt ist das Design bereits aus dem Motorrad von Verge Motorcycles, welches auch der Mutterkonzern von Donut Motor ist.

Höchstwahrscheinlich handelt es sich bei dem auf der CES vorgestellten Radnabenmotor um einen Axialflussmotor, da diese Technologien die Eigenschaften des Motors – hohe Leistung bei kompakter Bauweise und geringem Gewicht – am besten widerspiegeln.

Die Leistungs- und Drehmomentdichte des Motors ist im Vergleich zum Wettbewerb deutlich höher.(Bild:  Donut Lab)
Die Leistungs- und Drehmomentdichte des Motors ist im Vergleich zum Wettbewerb deutlich höher.
(Bild: Donut Lab)

Axialflussmaschine

Die Bauweise eines Axialflussmotors ist flach und kompakt. Das Magnetfeld konventioneller Radialflussmotoren ist im Unterschied dazu radial ausgerichtet – vom Zentrum nach außen hin zur Rotationsachse –, während es bei Axialflussmotoren parallel zur Rotationsachse verläuft. Dies bedeutet, dass der magnetische Fluss entlang der Ebene der Scheiben oder Rotoren stattfindet. So wird das Magnetfeld effizienter geführt.

Die Konstruktion eines Axialflussmotors ermöglicht eine höhere Leistungsdichte, da die Magnetschicht und die Wicklungen enger zueinander angeordnet werden können. Dadurch wird mehr Drehmoment pro Kilogramm erreicht als bei radial ausgerichteten Motoren. Zusätzlich kann die Bauweise so gestaltet werden, dass mehrere Rotor- und Statorschichten übereinander angeordnet sind, was die Leistung bei gleichbleibender Kompaktheit weiter steigert.

Die Axialflussbauweise bringt zudem einen leichteren Rotor mit sich. Weil weniger bewegliche Masse vorhanden ist, nehmen die Trägheitskräfte ab. Aufgrund dieser Merkmale sind Axialflussmotoren besonders geeignet für Elektrofahrzeuge, Flugzeuge und Hochleistungsmaschinen. Auch die flache Bauweise ermöglicht eine Integration in platzkritische Anwendungen, wie etwa Radnaben oder kompakte Gehäuse. Das reduzierte Volumen verschafft Fahrzeugherstellern mehr Gestaltungsspielraum und ermöglicht eine niedrigere Fahrzeughöhe sowie eine optimierte Raumnutzung für Batterien und andere Komponenten.  (mr)

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