Innovative Technologien zu entwickeln, gehört zur Kern-DNA von Renault – und das seit nunmehr fast 125 Jahren. Viele dieser Erfindungen rund ums Automobil haben sich bis heute bewährt und wir nutzen sie tagtäglich. Zum Beispiel die sogenannte „fünfte Tür“, also die große Heckklappe, die 1961 ihr Debüt im R16 feierte oder das 2000 eingeführte schlüssellose Zugangssystem Keycard Handsfree. Im Megane E-Tech 100% elektrisch, dem ersten Modell der „Nouvelle Vague“, kommen jede Menge neuer Technologien zusammen: Während seiner Entwicklung meldete Renault mehr als 300 Patente an. Teil drei unserer Reihe zu den interessantesten Innovationen des Megane E-Tech 100% elektrisch beschäftigt sich mit der Entwicklung des umweltfreundlichen Motors.

Für diesen Blick hinter die Kulissen steht uns Edouard Nègre, Leiter der Abteilung für die Entwicklung von Elektromotoren bei Renault Powertrain, zur Seite. Er erklärt, was es mit den Kupferspulen im Aggregat auf sich hat und wie sie den ökologischen Fußabdruck reduzieren.

Renault besitzt langjährige Expertise bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen und gilt auf diesem Gebiet als Pionier. Die Ingenieur/-innen tüfteln mit jedem neuen Modell an Ideen, die Batteriespeicher immer kompakter, leichter und leistungsfähiger zu gestalten. Aber auch der Elektromotor, das Herz des Fahrzeugs, steht im Fokus der Forschungsarbeit.

Renault entwickelt seine Motoren selbst

Der Elektromotor spielt bei Renault eine wichtige strategische Rolle innerhalb der Wertschöpfungskette eines Elektrofahrzeugs, daher übernehmen die erfahrenen Renault Profis die Entwicklung in Eigenregie. Für Forschung und Entwicklung zeichnen die Expert/-innen im Technocentre in Guyancourt, unweit von Paris, verantwortlich. Die anschließende Fertigung und Montage aller zentralen Teile – dazu zählen zum Beispiel Rotor, Stator, Leistungselektronik und Untersetzungsgetriebe – erfolgt im Werk Cléon mit geringem Material- und Energieverbrauch.

Magnetfreies Rotorwicklungsverfahren: umweltfreundlich dank Kupfer

Was ist denn nun das Besondere am Motor des Megane E-Tech 100% elektrisch? Edouard Nègre gibt Aufschluss: „Wir haben ein magnetfreies Rotorwicklungsverfahren erfunden. Der Magnet wurde durch Kupfer ersetzt, was die Umwelt wesentlich weniger belastet.“ Und das hat gleich noch einen Vorteil, wie Nègre erklärt: „Das patentierte Verfahren ermöglicht es auch, den durch den Rotor fließenden Strom zu modulieren, um den Stromverbrauch der Batterie zu begrenzen, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten und auf Autobahnen.“ Physikalischer Hintergrund: Eine unter Strom gesetzte Drahtwicklung erzeugt im Prinzip genauso ein Magnetfeld wie ein „echter“ Magnet.

Das neue Rotorwicklungsverfahren ist folglich umweltfreundlicher, da es ohne Magnete und somit ohne Seltene Erden auskommt. Der Rotor wird dadurch noch robuster und arbeitet zuverlässiger. Und weil der Strom moduliert werden kann, lassen sich der Stromverbrauch und der Energieverlust der Batterie reduzieren – das optimiert den Wirkungsgrad. Von dieser neuen Technologie profitieren alle Elektrofahrzeuge, die auf derselben Produktionslinie wie der Megane E-Tech 100% elektrisch gefertigt werden: ZOE E-Tech 100% elektrisch, Twingo E-Tech 100% elektrisch, Kangoo Rapid E-Tech 100% elektrisch und Master E-Tech 100% elektrisch. Das senkt auch Produktionskosten.

Magnetfreier, elektrisch erregter Synchronmotor

Zudem ermöglicht der magnetfreie, elektrisch erregte Synchronmotor den Verzicht auf Seltene Erden wie zum Beispiel Neodym. Bei der Gewinnung und Verarbeitung dieser Metalle entstehen giftige Abfälle, außerdem lassen sie sich nur schwer wiederverwenden – ganz im Gegensatz zu den Kupferspulen. Deren Anordnung und die Position einzelner Drähte haben die Entwickler/-innen haargenau definiert. Das ist wichtig, damit das Material der Zentrifugalkraft des Rotors standhält.

Zusätzlich zur besseren Umweltbilanz ermöglicht die Technologie der Rotorwicklung, dass der Megane E-Tech Elektromotor über einen großen Drehmoment- und Drehzahlbereich im optimalen Leistungsfeld funktioniert. Anders als bei Dauermagnetmotoren lässt sich über die eingespeiste Stromstärke die Größe der magnetischen Erregung verändern. Wird der Motor nur geringfügig beansprucht, können die Erregung des Rotors und somit auch die Stärke des Magnetfeldes reduziert werden. Das wiederum senkt den Energieverlust beziehungsweise erhöht den Wirkungsgrad.

YouTuber im Gespräch mit Renault Entwickler Edouard Nègre

In einer siebenteiligen Reihe beleuchtet der französische YouTuber und Gastgeber des Kanals TheiCollection Jean-Baptiste Nicolet die interessantesten Innovationen des Megane E-Tech 100% elektrisch. Im dritten Video spricht er selbst mit Edouard Nègre und lässt sich die patentierten Motortechnologien im Detail erklären. Sehen Sie selbst, hier geht es zum Video.

Als nächstes steht Video Nummer vier an. Darin thematisiert Jean-Baptiste Nicolet das innovative Ölkühlsystem des Motors im Megane E-Tech 100% elektrisch – inklusive zwei patentierten Neuerungen. Wer den Auftakt der Videoserie verpasst hat, hier ging es los.

Renault Megane E-Tech 100% elektrisch: Stromverbrauch kombiniert (kWh/100 km): 15,7-15,3; CO2-Emissionen kombiniert (g/km): 0–0 (Werte nach WLTP)*.
Renault Twingo E-Tech 100% elektrisch: Stromverbrauch kombiniert (kWh/100 km): 16,0-16,0; CO2-Emissionen kombiniert (g/km): 0–0 (Werte nach WLTP)*.
Renault Zoe E-Tech 100% elektrisch: Stromverbrauch kombiniert (kWh/100 km): 17,3-17,3; CO2-Emissionen kombiniert (g/km): 0–0 (Werte nach WLTP)*.
Renault Kangoo Rapid E-Tech 100% elektrisch: Stromverbrauch gewichtet, kombiniert nach WLTP4 kWh/100 km: 18,7 -18,4

* Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem „Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen“ entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und z.B. der Deutsche Automobil Treuhand (DAT) unentgeltlich erhältlich ist: https://bit.ly/Hinweis-DAT

(Stand 12/2022, Irrtümer vorbehalten)