Von Pferdestärken zum Kilowatt – Wie Elektromobilität die Antriebswelt verändert

Prof. Dr.-Ing. Markus Henke bei den FörderFreunden PS.SPEICHER

Ein Rückblick auf den Vortrag von Prof. Dr.-Ing. Markus Henke im PS.SPEICHER

Am 21. Juni 2018 verwandelte sich die Bühne der PS.Halle im PS.SPEICHER in Einbeck in ein kleines Forschungszentrum. Unter dem Titel „Von Pferdestärken zum Kilowatt – Leistungsstarke elektrische Fahrzeugantriebe“ referierte Prof. Dr.-Ing. Markus Henke von der TU Braunschweig über das Herzstück moderner Elektromobilität: den elektrischen Antrieb. Anlass war die begleitende Sonderausstellung „Unter Strom – 130 Jahre Elektromobilität auf Rädern“, die zu jener Zeit im PS.SPEICHER zu sehen war.

Dabei bot der Abend weit mehr als nur trockene Technik: In verständlicher Sprache und mit zahlreichen Beispielen aus der Fahrzeugpraxis erläuterte der Experte, warum der Wandel vom Verbrennungs- zum Elektromotor weitreichender ist als ein bloßer Austausch des Antriebsaggregats – und warum dieser Wandel eine faszinierende ingenieurtechnische Herausforderung bleibt.

Elektromobilität ist kein neuer Trend

Schon zu Beginn seines Vortrags stellte Prof. Henke klar: Die Geschichte der Elektromobilität begann nicht erst mit Tesla oder dem ersten Prius. Bereits 1899 erreichte ein elektrisch betriebenes Fahrzeug eine Geschwindigkeit von 100 km/h – ein Spitzenwert für die damalige Zeit. Elektromobilität war also schon am Anfang der automobilen Ära ein ernstzunehmendes Konzept.

Doch was ist seitdem passiert – und warum dauerte es über 100 Jahre, bis Elektroantriebe wieder eine größere Rolle spielten? Die Antwort liegt nicht nur in der Entwicklung des Verbrennungsmotors, sondern auch in den physikalischen, wirtschaftlichen und infrastrukturellen Herausforderungen, die elektrische Antriebe bis heute begleiten. Es handelt sich also weniger um eine Revolution als vielmehr um eine Rückbesinnung – sachlich betrachtet eine Wiederbelebung einer längst bekannten Technologie.

Drei Fragen, die alles bestimmen: Warum? Wie weit? Wie schnell?

Warum Elektromobilität? Prof. Henke stellte diese Frage nicht nur rhetorisch, sondern belegte die Vorteile klar: die Reduktion lokaler Emissionen (Feinstaub, CO₂, Lärm), die Möglichkeit zur Nutzung regenerativer Energien und die Integration der Fahrzeugbatterie ins Stromnetz der Zukunft. All das spricht für eine elektrische Mobilität – aber sie muss sich auch wirtschaftlich und technisch behaupten.

Zentrale Herausforderungen sind nach wie vor:

• die Reichweite der Fahrzeuge,

• die Ladegeschwindigkeit (also wie viele Kilometer Reichweite pro Minute geladen werden können),

• sowie die Wirtschaftlichkeit im Betrieb und bei der Herstellung.

  
  

Ein Elektromotor ist eben nicht nur ein anderer Antrieb – er verändert das gesamte Fahrzeugkonzept.

Vom Umbau zur Eigenentwicklung: Architekturfragen

In der Praxis zeigte Henke die unterschiedlichen Wege, wie elektrische Antriebe ins Fahrzeug gelangen: vom Conversion Design, also dem Umbau konventioneller Fahrzeuge, bis hin zu speziell entwickelten Plattformen wie beim e-Golf oder Tesla.

Dabei wurde deutlich: Nur mit einer eigens für die Elektromobilität entwickelten Fahrzeugarchitektur lassen sich die Vorteile des elektrischen Antriebs voll ausschöpfen – angefangen bei der Platzierung der Batterie bis hin zur Integration der Leistungselektronik. Umso wichtiger ist es, dass Forschung und Industrie hier eng zusammenarbeiten.

Fahrzeug- vs. Industrieantrieb: Unterschiede im Detail

Ein zentrales Thema des Vortrags war der Unterschied zwischen einem elektrischen Industrieantrieb und einem Fahrzeugantrieb. Letzterer muss weit mehr leisten:

• höchste Leistungsdichte bei minimalem Bauraum,

• extreme Temperatur- und Vibrationsbelastungen,

• eine hohe Zuverlässigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht.

  
  

Während industrielle Elektromotoren oft konstant unter idealen Bedingungen laufen, müssen Fahrzeugantriebe variabel, robust und effizient sein – in Hitze, Kälte, Staub oder bei hoher Luftfeuchtigkeit. Es sind diese Anforderungen, die den Entwicklungsaufwand so hoch und so spannend machen.

Wie funktioniert ein Elektromotor?

Besonders anschaulich erläuterte Prof. Henke die inneren Abläufe im Elektromotor: Die Wechselwirkung von Rotor und Stator, die Kraft- und Spannungsbildung im Luftspalt, das Prinzip der Synchronmaschine – all das brachte er verständlich auf den Punkt.

Ein Elektromotor arbeitet mit einem nahezu sofort verfügbaren Drehmoment, was ihn besonders dynamisch macht. Doch genau diese Eigenschaft stellt hohe Anforderungen an die Regelung, Kühlung und Materialwahl. Hier trennt sich technisches Spielzeug von echter Fahrzeugtechnologie.

Integration statt Zusatz – wohin mit dem Motor?

Ob als separat gekoppeltes Aggregat, als Hybridring oder vollintegriert im Getriebe – elektrische Maschinen werden heute je nach Fahrzeugtyp ganz unterschiedlich verbaut. Der Vortrag zeigte Beispiele von VW, Toyota, BMW und Tesla und machte deutlich: Es gibt kein Patentrezept – jede Anwendung erfordert eine maßgeschneiderte Lösung.

Ein besonders spannendes Konzept ist der sogenannte Radnabenantrieb mit integrierter Leistungselektronik. Hier wird der Motor direkt im Rad integriert – eine Lösung mit Potenzial für leichte Stadtfahrzeuge oder Spezialfahrzeuge, aber mit Herausforderungen in Gewicht und Kühlung.

Die E-Viper auf der Bühne – Elektromobilität zum Anfassen

Eine E-Viper wird für die Bühne der PS.Halle bereitgestellt

Ein Highlight des Abends war das Fahrzeug auf der Bühne der PS.Halle: eine elektrisch betriebene Viper mit 270 PS und einer Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h. Ausgestattet mit einem Hochleistungsantrieb des IMAB (Institut für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen), demonstrierte das Exponat eindrucksvoll, was technisch heute möglich ist.

Das zugrunde liegende Projekt „STORM“ basiert auf einem eigens entwickelten Elektromotor mit 600 Nm Drehmoment und bis zu 200 kW Spitzenleistung. Die Viper stand an diesem Abend symbolisch für die Verschmelzung von Forschung und Fahrspaß – und für das Zukunftspotenzial elektrischer Performance-Fahrzeuge.

Forschung trifft Praxis: Die TU Braunschweig

Dass der Vortrag nicht nur auf theoretischem Wissen beruhte, zeigte ein Blick hinter die Kulissen des Instituts für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen an der TU Braunschweig. Dort entstehen nicht nur Simulationsmodelle, sondern reale Prototypen – von der Statorwicklung bis zur Batterieintegration.

Auch die Prüfstände beeindruckten: hochdrehende Lastmaschinen, schwingungsisolierte Fundamente, präzise Messtechnik – ideale Voraussetzungen für die Erprobung und Weiterentwicklung elektrischer Antriebe. Forschung, die ihren Weg in reale Fahrzeuge findet.

Materialien, Kühlung, Wirkungsgrad – Detailarbeit mit Wirkung

Wie komplex und feingliedrig die Entwicklung eines Elektromotors ist, wurde im zweiten Teil des Vortrags deutlich. Hier ging es um:

• Draht- und Wicklungsgeometrien (z. B. Hair-Pin-Wicklung),

• die Optimierung von Kühlung und Entwärmung,

• die Auswahl geeigneter Magnet- und Blechmaterialien,

• sowie die thermische und mechanische Belastbarkeit.

  
  

Diese Details entscheiden letztlich darüber, wie leistungsfähig, zuverlässig und effizient ein elektrischer Antrieb wirklich ist – und damit auch über seinen Erfolg im Markt.

Alltagstauglichkeit: Stadt, Land, Schnellstraße

Prof. Henke erläuterte verschiedene Fahrzyklen und Antriebskonzepte – vom batterieelektrischen Fahrzeug über Plug-in-Hybride bis zum Mild-Hybrid. Gerade im urbanen Raum können Elektroantriebe ihre Vorteile ausspielen: Rekuperation, leiser Betrieb, geringer Energieverbrauch bei niedriger Geschwindigkeit.

Für Langstreckenfahrten und schwere Fahrzeuge bleiben jedoch Herausforderungen, etwa beim Gewicht der Batterien und beim Ausbau der Ladeinfrastruktur. Die Forschung arbeitet daran – und ein Blick auf Busse und Nutzfahrzeuge zeigt: Auch hier beginnt die Elektromobilität Fuß zu fassen.

Elektromobilität im Museum? Ja, unbedingt!

Wer Elektromobilität live erleben will, findet im PS.SPEICHER nicht nur Benzingeruch und Oldtimercharme, sondern auch überraschend viele Exponate zur Geschichte und Zukunft der alternativen Antriebe. In der Sammlung Kleinwagen beispielsweise sind historische Elektrofahrzeuge zu sehen, die zeigen: Die Zukunft hat auch eine Vergangenheit.

Solche Exponate schlagen Brücken zwischen Generationen – und zwischen Tradition und Innovation. Dass ein Oldtimermuseum auch Themen wie Leistungselektronik, Batteriechemie oder nachhaltige Mobilitätskonzepte behandelt, ist kein Widerspruch – sondern ein Zeichen von Weitblick.

Dank an die FörderFreunde PS.SPEICHER

Dass ein solcher Abend möglich wurde, ist auch dem Engagement der FörderFreunde PS.SPEICHER zu verdanken. Der Freundeskreis unterstützt das Museum ideell, organisatorisch und finanziell – und sorgt dafür, dass auch in einem Museum mit starkem Fokus auf Verbrennungsmotoren regelmäßig zukunftsweisende Themen behandelt werden.

Vorträge wie dieser öffnen den Blick über den Tellerrand – sachlich, fundiert und für alle verständlich. Genau dafür stehen die FörderFreunde: Für einen lebendigen Ort des Austauschs und der technischen Bildung.

Mitglied werden, mehr erleben

Eine Mitgliedschaft bei den FörderFreunden PS.SPEICHER lohnt sich. Nicht nur, weil man Veranstaltungen wie diesen Vortrag kostenfrei besuchen kann, sondern auch, weil man aktiv dazu beiträgt, Technikgeschichte lebendig zu halten – und ihre Zukunft mitzugestalten. Wer sich für Mobilität, Technik und Museumskultur begeistert, findet hier eine engagierte Gemeinschaft.

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