Gemeinsames Projekt von Renault und Geely zielt auf die Grenzen der Elektromotoren-Effizienz
Der französische Automobilhersteller hat gemeinsam mit seinem chinesischen Partner einen Hybridantrieb entwickelt, der in Labortests eine Effizienz von 98,2 Prozent erreicht. Das Geheimnis hinter den äußerst geringen Verlusten liegt in einem ungewöhnlichen Material, das im Stator verbaut wird. Sollten sich diese Ergebnisse in der Serienproduktion wiederholen lassen, geraten andere Antriebshersteller erheblich unter Druck.
Unter der gemeinsamen Marke Horse entstand ein Elektromotor, der vorrangig für Hybridfahrzeuge konzipiert wurde. Seine deklarierte Effizienz übertrifft die große Mehrheit der heute produzierten Antriebseinheiten — möglich macht das eine spezielle Stahlsorte im Stator mit ungeordneter atomarer Struktur.
Motor Amorfo – was steckt hinter diesem Namen?
Horse ist ein Unternehmen, das Renault und der chinesische Konzern Geely gemeinsam gegründet haben, um moderne Antriebe zu entwickeln. Ihr neuestes Produkt ist ein Elektromotor namens Amorfo, der speziell für Plug-in-Hybride und Fahrzeuge mit verlängerter Reichweite ausgelegt ist.
Der Name ist kein Zufall — er verweist direkt auf das Statormaterial. Während klassische Elektromotoren kristallinen Stahl mit regelmäßig angeordneten Atomen verwenden, setzt der Amorfo auf amorphen Stahl mit chaotischer atomarer Struktur. Genau diese Eigenschaft reduziert energetische Verluste durch Magnetfelder erheblich, vor allem bei höheren Frequenzen.
Laut Horse handelt es sich dabei nicht um bloße Marketingaussagen. Die angegebene Leistung beträgt 190 PS, das Drehmoment erreicht 360 Newtonmeter — Werte, die für Hybrid-SUVs, Kompaktmodelle und größere Elektrolimousinen vollkommen ausreichen.
Bleche dünner als ein Menschenhaar – so werden Verluste reduziert
Einer der technisch beeindruckendsten Aspekte dieses Motors ist die Dicke der einzelnen Bleche, aus denen der Stator aufgebaut ist. Jedes Blech misst lediglich 0,025 Millimeter — rund zehnmal weniger als der Standard bei herkömmlichen Elektromotoren in Fahrzeugen.
Derart extrem dünne Schichten reduzieren die sogenannten Wirbelströme deutlich. Dabei handelt es sich um ein physikalisches Phänomen, bei dem im Metall unerwünschte Ströme induziert werden, die sich in Wärme umwandeln und Energieverluste verursachen. Die Regel ist einfach: Je dünner das Blech, desto schwächer dieser Effekt — und desto mehr Energie wird tatsächlich in Bewegung umgesetzt.
Horse gibt an, dass die internen Motorverluste im Vergleich zu einer Referenzkonstruktion um rund 50 Prozent gesenkt werden, bei gleichbleibenden Leistungsparametern. In der Praxis bedeutet das weniger Wärmeabgabe, geringere Anforderungen an das Kühlsystem und mehr nutzbare Energie aus jeder Kilowattstunde. Allerdings stellt die Herstellung derart dünner amorpher Bleche erheblich höhere Anforderungen an Präzision bei der Fertigung und Montage.
Wie schneidet der Amorfo im Vergleich zur Konkurrenz ab?
Aktuelle Elektroantriebe in Personenwagen erreichen üblicherweise Wirkungsgrade zwischen 93 und 97 Prozent. Die tatsächlichen Werte variieren je nach Betriebslast, Temperatur, Drehzahl und konkreter Bauweise. Auf den ersten Blick erscheint eine Steigerung um ein bis zwei Prozent wenig bedeutsam.
In der Energietechnik hat jedoch jedes Prozent reales Gewicht — besonders wenn man große Fahrzeugflotten und Millionen gefahrene Kilometer pro Jahr betrachtet. Für Hersteller eröffnet eine höhere Effizienz zudem eine interessante Möglichkeit: die gleiche Reichweite mit einer kleineren Batterie zu erzielen, was sowohl das Gewicht als auch die Produktionskosten senkt.
- Standard-Elektromotoren in Personenwagen erreichen 93 bis 97 Prozent Effizienz
- Der Motor Amorfo deklariert 98,2 Prozent unter Laborbedingungen
- Jedes Prozent Einsparung wirkt sich direkt auf den niedrigeren Verbrauch aus Batterie oder Tank aus
- Höhere Effizienz ermöglicht den Einsatz einer kleineren Batterie bei gleicher praktischer Reichweite
- Die Einsparung macht sich vor allem im langfristigen täglichen Betrieb bemerkbar
- Firmenflotten profitieren insbesondere bei den Betriebskosten
- Geringere Wärmeverluste reduzieren die Anforderungen an das Kühlsystem des gesamten Fahrzeugs
Das Bild wird jedoch durch einen wichtigen Umstand getrübt: Der genannte Wirkungsgrad von 98,2 Prozent stammt aus Tests unter streng kontrollierten Laborbedingungen. Im Alltagsbetrieb spielen zahlreiche Variablen eine Rolle, die sich auf dem Prüfstand nicht vollständig simulieren lassen.
Labor versus Realität des täglichen Betriebs
Der normale Straßenbetrieb unterscheidet sich grundlegend von idealen Prüfbedingungen. Der Motor muss Temperaturschwankungen vom Winterfrost bis zur Sommerhitze bewältigen und arbeitet nicht in einem einzigen optimalen Punkt, sondern über einen breiten Drehzahl- und Lastbereich. Hinzu kommen die allmähliche Alterung von Isolierungen und Materialien, schwankende Traktionsbatteriespannungen und wechselnde Straßenverhältnisse.
Hersteller veröffentlichen in der Regel den maximalen Wirkungsgrad im idealen Betriebspunkt, nicht den Durchschnitt über einen gesamten Fahrzyklus. Unabhängige Labore kommen dabei häufig zu etwas niedrigeren Ergebnissen als die Herstellerangaben.
Horse hat bislang nicht offengelegt, in welchen konkreten Fahrzeugen und welcher Konfiguration der Amorfo eingesetzt wird. Das Unternehmen schätzt jedoch, dass nach Berücksichtigung des gesamten Hybridsystems — Batterie, Wechselrichter, Getriebe und weiteres Zubehör — die reale Energieeinsparung bei rund einem Prozent liegen wird.
Reale Energieeinsparung: ein Prozent im Gesamtsystem
Ein Prozent Energieeinsparung pro Fahrzeug klingt unscheinbar. Hochgerechnet auf Tausende Fahrzeuge einer Flotte und Hunderte Millionen gefahrene Kilometer jährlich ergibt sich jedoch eine enorme Menge eingesparter Elektrizität oder Kraftstoff. Bei einem typischen Jahreskilometerstand von 20.000 bis 30.000 Kilometern und langer Fahrzeuglebensdauer beginnt dieser Vorteil sowohl für den Geldbeutel des Fahrers als auch für die CO₂-Bilanz spürbar ins Gewicht zu fallen.
Der Motor Amorfo ist bereits im Katalog von Horse gelistet, sodass Unternehmenskunden ihn für ihre Projekte bestellen können. Erster Abnehmer wird aller Wahrscheinlichkeit nach der Renault-Konzern selbst mit seinen angeschlossenen Marken sein. Infrage kommen darüber hinaus weitere Unternehmen aus der Geely-Kapitalgruppe, darunter etwa Volvo.
Dieser Antriebstyp eignet sich besonders für die neue Generation von Plug-in-Hybriden, bei denen ein niedriger Verbrauch oberste Priorität hat — nicht rekordverdächtige Leistung. Bestätigen sich die angegebenen Parameter in Serienfahrzeugen, dürfte der Nutzer das Ergebnis am ehesten als selteneres Tanken oder größere Reichweite pro Batterieladung wahrnehmen.
Ein weiterer handfester Vorteil ist die geringere Wärmeentwicklung des Motors. Ein effizienterer Antrieb erhitzt sich weniger stark, sodass das Kühlsystem mit geringerer Belastung auskommt — was wiederum Spielraum für eine vereinfachte Konstruktion oder die Gewichtsreduzierung einzelner Fahrzeugkomponenten eröffnet.
Warum Hersteller immer intensiver um jedes Prozent Wirkungsgrad kämpfen
Der Markt für Fahrzeugantriebe verändert sich in atemberaubendem Tempo. Neben Batterien und Leistungselektronik sind Elektromotoren zu einem der wichtigsten Schlachtfelder des technologischen Wettbewerbs geworden. Chinesische Automobilhersteller präsentieren immer ausgefeiltere Lösungen — von Verbrennungsmotoren mit Rekordwirkungsgraden bis hin zu innovativen Elektroantrieben.
Europäische und japanische Hersteller, die jahrelang im Bereich Antriebssysteme dominierten, müssen reagieren. Die Vorstellung eines Motors mit derart hohem Wirkungsgrad ist ein Weg, um die technologische Position zu behaupten und zu zeigen, dass man im konstruktiven Ingenieurswesen noch immer Maßstäbe setzt. Die Ingenieure beider Partnerunternehmen haben mehrere Jahre am Projekt Amorfo gearbeitet und verschiedene Varianten amorpher Materialien getestet.
Die Antriebsentwicklung beeinflusst darüber hinaus die gesamte Fahrzeugarchitektur. Mit der gesteigerten Motoreffizienz gehen Veränderungen in der Steuersoftware, der Rekuperationsstrategie beim Bremsen und der Getriebeauswahl einher. Das Endergebnis nimmt der Fahrer als gleichmäßigeren Antriebslauf und präzisere Reaktion auf das Gaspedal wahr.
Über die gesamte Fahrzeuglebensdauer von rund 200.000 Kilometern summieren sich Unterschiede von ein bis zwei Prozent zu erheblichen Werten. Sie schlagen sich in den Betriebskosten und im CO₂-Fußabdruck des jeweiligen Fahrzeugs nieder. Aus Käufersicht lohnt es sich daher, nicht nur auf Leistung und Drehmoment zu achten, sondern auch darauf, wie der Hersteller den Wirkungsgrad des Antriebs und des gesamten Hybridsystems beschreibt.
