Der Elektromotor: Funktion, Aufbau, Typen und Einsatzgebiete

Günter Pauli GmbHElektromotoren Know-how

Elektromotor

In unserer Blogreihe zum Thema Elektromotoren Know-How haben wir in den vergangenen Monaten schon mehrere Spezialthemen rund um die Wartung, Reparatur und Diagnose von Elektromotoren behandelt. Heute wollen wir uns dem Thema einmal ganz grundsätzlich widmen und alles über Elektromotoren zusammenfassen. Wie funktioniert ein Elektromotor? Welche Arten von E-Motoren gibt es? Welche Typen kommen wo zum Einsatz? Und welche Vor- und Nachteile hat ein Elektromotor gegenüber Verbrennungsmotoren? Diese und viele weitere grundlegende Fragen beantworten wir in diesem Artikel.

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Die Geschichte des Elektromotors

Die Entwicklung des Elektromotors geht zurück auf eine Entdeckung, die der dänische Wissenschaftler Hans Christian Oersted im Jahr 1820 machte. Er stellte fest, dass elektrischer Strom eine magnetische Wirkung hat und legte damit den Grundstein für weitere elektromagnetische Forschungsarbeiten in den folgenden Jahren. Es dauerte 18 Jahre, bis ein Elektromotor zum ersten Mal in der Praxis zum Einsatz kam: Hermann Jacobi stattete in St. Petersburg ein Schaufelboot mit einem elektrischen Antrieb aus.

Die Erfindung der Dynamomaschine durch Werner von Siemens (Patentiert im Jahr 1866) ermöglichte es, Strom in großem Maße zu produzieren. Als dann Ende des 19. Jahrhunderts vielerorts Kraftwerke gebaut und Stromnetze verlegt wurden, gab es den entscheidenden Schub für den Siegeszug der Elektromotoren. Der kommerzielle Durchbruch gelang nach der Erfindung des Asynchronmotors durch Michail Ossipowitsch Doliwo-Dobrowolski. Dieser Motor wurde mit Drehstrom betrieben, der sich anders als Gleichstrom verlustarm über längere Distanzen transportieren ließ.

In vielen Industriebetrieben lösten in der Folge Elektromotoren die Dampfmaschinen ab. Die Elektrotechnik wird in Deutschland als ein Grundpfeiler der zweiten industriellen Revolution angesehen. Aber auch im Alltag der Bürger änderte sich dadurch Vieles. Der elektrische Strom machte es möglich, dass Telefone die Telegraphie ablösten. Pferdegespanne wurden durch elektrische Straßenbahnen ersetzt. Und in den Häusern leuchtete elektrisches Licht.

Funktionsprinzip

Im Elektromotor wird elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt. Zunutze macht man sich dabei das Phänomen Magnetismus: Wie wir wissen, stoßen sich gleiche Pole ab und unterschiedliche Pole ziehen sich an. Mit elektrischem Strom ist es möglich, ein nicht magnetisch geladenes Teil magnetisch zu machen. Und auch die Polarität lässt sich beeinflussen, je nachdem in welche Richtung der Strom fließt. In einem einfachen Elektromotor gibt es einen festen magnetischen Teil (Stator) und einen beweglichen Teil (Rotor), der durch Strom magnetisch gemacht wird. Wenn nun durch die elektrische Aufladung zwei Plus-Pole einander zugewandt sind, dann stoßen sie sich ab und der bewegliche Teil des Elektromotors dreht sich. Bei jeder halben Umdrehung wechselt automatisch die Stromrichtung. So wird sicher gestellt, dass die Maschine permanent in Bewegung bleibt und nicht am Totpunkt stehen bleibt.

Wie lässt sich diese Bewegung nun nutzen?

Ganz einfach: Der Rotor, also der bewegliche Teil, ist fest auf einer Achse verbaut. Diese dreht sich zusammen mit dem Rotor, und was immer mit der Achse verbunden ist, dreht sich ebenfalls. Diese mechanische Energie kann für viele verschiedene Zwecke genutzt werden. Bei einem kleinen Motor könnte die Achse zum Beispiel einen Ventilator betreiben. Oder die Achse könnte, bei einem sehr großen Motor, die Räder einer Lokomotive in Bewegung setzen. Durch die Menge der zugeführten Energie lässt sich die Geschwindigkeit des Motors steuern. Und wie bei jedem anderen Motor auch, können natürlich etliche Anbauteile eingesetzt werden, die noch mehr Möglichkeiten eröffnen, die mechanische Energie optimal zu nutzen. Das folgende Youtube-Video erklärt die Funktionsweise eines Elektromotors sehr verständlich.

Video: So funktioniert ein Elektromotor

Aufbau: Aus diesen Teilen besteht ein Elektromotor

Ein paar Fachbegriffe zum Thema Elektromotor sind oben bereits gefallen. In diesem Kapitel wollen wir uns nun die einzelnen Bestandteile des E-Motors genauer ansehen.

Stator

Als Stator wird der unbewegliche Teil des Elektromotors bezeichnet. Je nach Motortyp kommt hier entweder ein Dauermagnet zum Einsatz oder ein Elektromagnet. Bei den meisten Motoren liegt der Stator außen und ist mit dem Gehäuse verbunden. Es gibt aber auch Motoren, bei denen der unbewegliche Teil innen liegt und der Rotor um den Stator rotiert. In diesem Fall spricht man dann von einem Außenläufer.

Rotor

Der bewegliche Teil des Elektromotors wird als Rotor, Anker oder Läufer bezeichnet. In den meisten Fällen besteht der Rotor aus einer Achse und einer Spule aus lackiertem Kupferdraht, durch die der Strom fließt und den Rotor zum Elektromagneten macht.

Anker

Anker wird häufig als Synonym für den Rotor benutzt, beschreibt aber im engeren Sinne den Eisenkern des Rotors, um den die Spulen gewickelt sind.

Kommutator

Der Kommutator hat seinen Namen aus dem lateinischen Wort commutare (=vertauschen) und ist dafür zuständig, dass die Stromrichtung wechselt. Er wird deshalb häufig auch als Stromwender bezeichnet. Mit der Stromrichtung ändert sich auch das Magnetfeld des Elektromagneten. Dies ist nötig, damit der Motor nicht stehen bleibt. Der Kommutator ist in vielen Fällen eine Scheibe aus Metall, die in zwei von einander isolierte Segmente unterteilt ist, und die sich mit der Achse des Motors dreht. Die Stromversorgung erfolgt meist durch Kohlebürsten, die an den Kommutator gedrückt werden. Nach einer halben Umdrehung des Motors wird die Stromzufuhr kurz unterbrochen, dann fließt der Strom umgekehrt durch die Spule. Die folgende Animation veranschaulicht dieses Prinzip:

Animation_einer_Gleichstrommaschine
Quelle: MichaelFrey (Eigenes Werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

Stromquelle

Ohne Elektromagneten funktioniert kein Elektromotor. Daher muss jeder E-Motor über eine Stromquelle verfügen, die den eigentlich nicht-magnetischen Rotor zu einem Elektromagneten macht.

Bürste

Mit Bürsten, die häufig aus Graphit bestehen, wird der Rotor über den Kommutator mit Strom versorgt.

Kondensator

Ein Kondensator speichert Energie und gibt sie gezielt ab. Viele E-Motoren haben Betriebskondensatoren, die dafür sorgen, dass der Motor startet, in die richtige Richtung dreht und gleichmäßig seine Kraft entfaltet. Sehr große Maschinen können zusätzlich auch einen Anlaufkondensator haben. Die Kondensatoren sind häufig außen am Gehäuse des Motors angebracht. Sie sind vergleichsweise günstige Verschleißteile und häufig die Ursache, wenn der Elektromotor nicht anläuft. Mehr Informationen dazu auch in unserem Blogbeitrag Elektromotor Fehlersuche: den Motorkondensator prüfen.

Verschiedene Typen

Es gibt etliche verschiedene Typen von Elektromotoren. Alle Arten aufzuzählen, würde unseren Blog an dieser Stelle sprengen. Zumindest die wichtigsten Arten von Elektromotoren wollen wir hier aber kurz vorstellen. Ganz grob werden E-Motoren in zwei Klassen unterteil: Gleichstro-Motoren und Dreh- oder Wechselstrom-Motoren.

Gleichstrommotor (auch Kommutatormotor genannt)

Gleichstrommotoren werden – wie der Name schon sagt – mit Gleichstrom betrieben. Sie sind daher auf den oben bereits erwähnten Kommutator angewiesen, um zu funktionieren. Dieser mechanische Wechselrichter sorgt dafür, dass der Strom automatisch bei jeder halben Umdrehung der Achse umgepolt wird.

Bei den Gleichstrommotoren unterscheidet man wiederum zwischen zwei Unterklassen: Den permanent erregten und den elektrisch erregten Motoren. Beim permanent erregten Gleichstrommotor ist der Stator ein Permanentmagnet und nur der Rotor ein Elektromagnet. Diese Bauart kommt zum Beispiel bei Ventillatoren oder Auto-Anlassern zum Einsatz.

Beim elektrisch erregten Gleichstrommotor sind beide Haupt-Bauteile Elektromagneten. Hier wird nochmals unterschieden zwischen Reihenschluss- bzw. Hauptschlussmotoren auf der einen und Nebenschlussmotoren auf der anderen Seite. Der Unterschied: Beim Nebenschlussmotor haben Stator und Rotor jeweils eine eigene Stromquelle. Ein Hauptschlussmotor hat nur eine Stromquelle. Diese Maschinen können auch mit Wechselstrom betrieben werden und sind daher auch als Universalmotoren bekannt. Elektrisch erregte Gleichstrommotoren kommen in vielen Haushaltsgeräten zum Einsatz.

Wechsel -und Drehstrommotoren

Noch etwas komplizierter wird es beim Drehstrommotor. Ein Drehstrommotor wird mit Dreiphasenwechselstrom betrieben, der auch als Drehstrom oder umgangssprachlich als Starkstrom bezeichnet wird. Der Stator der Motoren besteht aus drei Spulen, die von je einer Leiterspannungsphase des Drehstroms gespeist werden. Die drei Phasen des Wechselstroms sind in ihrer Phase um jeweils 120 Grad verschoben. Das jeweils um ein drittel versetzte Magnetfeld sorgt dafür, dass der Rotor rotiert.

Auch bei den Drehstrommotoren wird unterschieden zwischen zwei Unterklassen: Synchron- und Asynchronmaschinen. Bei den Asynchronmaschinen läuft Der Rotor in seiner Frequenz der des Magnetfeldes hinterher. Bei Synchronmaschinen ist die Frequenz von Rotor und Magnetfeld identisch. Was sich nach einem kleinen Detail anhört, macht in der Praxis einen gewaltigen Unterschied. Synchronmotoren sind deutlich effizienter und können einen Wirkungsgrad von bis zu 90% erreichen. Sie sind allerdings auch teurer in der Herstellung und der Betrieb ist wartungsintensiv. Daher werden sie nur selten eingesetzt, zum Beispiel in Verdichtern, in Schiffsantrieben oder in Häckslern. Etwas häufiger ist der Einsatz als Generator – also im umgekehrten Fall, in dem mechanische in elektrische Energie umgewandelt werden soll.

Ganz anders beim Asynchronmotor: Dieser Motortyp ist günstig und gilt als sehr robust (siehe dazu auch unseren Blogbeitrag zur Prüfung von Drehstrom-Asynchronmaschinen). Drehstrom-Asynchronmaschinen sind daher nicht zufällig die mit Abstand am weitesten verbreiteten Elektromotoren. Geschätzt rund 80% aller weltweit durch Elektromotoren verbrauchten Energie geht auf das Konto von Asynchronmotoren. Sie werden in fast allen Bereichen der Industrie eingesetzt, zum Beispiel als Antrieb in Werkzeugmaschinen, Lüftern, Pumpen oder Förderbändern.

Auch bei den Drehstrommaschinen gibt es nochmal weitere Unterkategorien, auf die wir hier nicht näher eingehen. Das folgende Schaubild fasst die wichtigsten Typen zusammen.

DrehstrommotorenQuelle: wdwd [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

Einsatzgebiete

Die Einsatzgebiete von Elektromotoren sind extrem vielfältig. Kaum eine moderne Errungenschaft wäre ohne Elektromotoren denkbar. Vom kleinen Lüfter, der den Computer kühlt oder im Auto für Frischluft sorgt, über die Waschmaschine bis zu Industrie-Motoren oder Schiffsmotoren mit vielen Megawatt Leistung geht die Bandbreite. Einige Beispiele aus den Sektoren Industrie und Mobilität wollen wir in den folgenden Kapiteln vorstellen.

Einsatz in der Industrie

Die Anwendungsgebiete von Elektromotoren in der Industrie werden in zwölf Kategorien aufgeteilt. Sie alle haben unterschiedliche Anforderungen – daher kommen auch unterschiedliche Motortypen zum Einsatz.

  • Antriebe von Förderbändern (robust und zuverlässig – Dauerbetrieb).
  • Antriebe von Fahrzeugen zum Materialtransport (hohe Präzision).
  • Antriebe von Kranen, Bauaufzügen oder anderen Hebevorrichtungen.
  • Positionierungsantriebe, mit denen zum Beispiel einzelne Bauteile an den Ort der Bestimmung transportiert werden.
  • Antriebe von Industrierobotern.
  • Gleichlaufantriebe, zum Beispiel zum Walzen oder Drucken.
  • Antriebe zum Auf- und Abwickeln, etwa von Stahlblech oder Papier (Besondere Anforderung hier: Die Geschwindigkeit muss ständig dem Umfang der Rolle angepasst werden).
  • Taktantriebe für Querschneider oder fliegende Sägen (das Material bewegt sich während des Schnitts).
  • Antriebe mit ungleichförmiger Bewegung, wie sie zum Beispiel beim Stanzen zum Einsatz kommen.
  • Antriebe für Umformprozesse, zum Beispiel Pressen.
  • Werkzeugantriebe, zum Beispiel Bohren, Fräsen oder Schleifen.
  • Antriebe von Ventillatoren oder Pumpen.
  • Die Effizienz von Elektromotoren in der Industrie

    Der Umweltschutzgedanke hat in den vergangenen Jahrzehnten nicht nur im privaten Bereich zu immer höheren Anforderungen an die Effizienz von Elektrogeräten geführt. Auch die – in der Regel in der Industrie eingesetzten – Niederspannungs-Drehstrom-Asynchronmotoren haben eigene Effizienzklassen. Was beim Kühlschrank eine Skala von G bis A (beste) ist, ist bei Niederspannungs-Drehstrom-Asynchronmotoren im Leistungsbereich von 0,75 kW bis 375 kW die Skala von IE1 bis IE4 (beste). Motoren mit dem Standard-Wirkungsgrad der Klasse IE1 dürfen seit 2011 nur noch eingeschränkt verkauft werden.

    Elektromobilität

    Auch wenn Elektroautos und Ebikes gefühlt erst seit ein paar Jahren in aller Munde sind – die Geschichte der Elektromobilität geht bis ins 19. Jahrhundert zurück. In Zügen und Straßenbahnen hat sie sich sehr schnell durchgesetzt. Bei anderen Transportmitteln wie dem Auto und dem Fahrrad hat es mehr als 100 Jahre gedauert, ehe die Technik wirklich Ihren Durchbruch hatte.

    Im Auto

    Als das Automobil noch in den Kinderschuhen steckte, war die Frage, welche Antriebsart sich einmal als Standard durchsetzen würde, keineswegs so schnell zu Gunsten des Verbrennungsmotors entschieden, wie man heute vielleicht denken könnte. Die Maschinenfabrik A. Flocken baute 1888 den ersten vierrädrigen Personenkraftwagen mit Elektroantrieb in Deutschland. Im Jahre 1900 waren in den USA 40% aller Autos dampfbetrieben, 38% fuhren elektrisch und nur 22% mit Benzin. Doch schon bald wurde das Elektroauto zum Nischenprodukt. Die empfindlichen Akkus und die viel geringere Reichweite waren große Nachteile des E-Autos, die für den Verbrennungsmotor sprachen. Der Elektromotor kam nur noch bei Anbauteilen zum Einsatz, zum Beispiel bei der Innenraumbelüftung oder beim Anlasser.

    Neue Entwicklungen bei den Akkus und der Fortschritt beim Umweltschutz sorgten dafür, dass das Thema in den 1990er Jahren wieder auf die Tagesordnung kam. Doch erst das US-Unternehmen Tesla, das 2006 seinen Roadster vorstellte, brachte endlich Dynamik in den Markt der E-Autos. Heute haben fast alle großen Hersteller reine Elektroautos oder zumindest Plug-In-Hybride im Angebot.

    Welcher Elektromotor kommt im Auto zum Einsatz?

    Es gibt verschiedene Konzepte, die für den Antrieb eines Elektroautos in Frage kommen, zum Beispiel umrichtergeführte Synchron- und Asynchronmotoren, aber auch Gleichstrommotoren. Der BMW i3 zum Beispiel hat einen 170PS starken Hybrid-Synchronmotor im Heck. Im e-Golf von VW tut eine 115 PS starke permanentmagneterregte Synchronmaschine Ihren Dienst. Der Kleinwagen Renault Zoe hat einen fremderregten Drehstrom-Synchronmotor mit 92 PS Maximalleistung.

    In Zügen

    Anders als im Individualverkehr wurden im ÖPNV schon früh die Vorzüge der Elektromotoren erkannt. Weil Schienen und Oberleitungen elektrifiziert werden können, entfällt bei Zügen, U-Bahnen und Straßenbahnen der Nachteil der geringen Reichweite. Denn Strom steht für Bahnen immer zur Verfügung, kapriziöse Akkus werden nicht benötigt. Wie groß das Potenzial der Elektromotoren in Zügen ist, wurde schon Anfang des 20. Jahrhunderts klar. Im Jahr 1903 knackten experimentelle Elektro-Triebwagen von Siemens und AEG beide die Marke von 200 Stundenkilometern Höchstgeschwindigkeit. Inzwischen liegt der Tempo-Weltrekord für Schienenfahrzeuge bei mehr als 570 km/h, aufgestellt von einem experimentellen Fahrzeug auf TGV-Basis.

    Welche Motoren treiben den ICE an?

    In den verschiedenen Baureihen des InterCity Express der Deutschen Bahn kommen auch unterschiedliche Antriebskonzepte und Motoren zum Einsatz. Ein 200 Meter langer Hochgeschwindigkeitszug vom Typ ICE 3 hat beispielsweise ganze 16 Fahrmotoren, die auf den ganzen Zug verteilt sind. Ein einzelner dieser Drehstrom-Asynchronmotoren bringt es auf 500 Kilowatt Maximalleistung. Der gesamte Zug hat demnach 8000 Kilowatt Leistung, das sind mehr als 10800 PS.

    Im Ebike

    Die ersten Fahrräder mit Elektrounterstützung gab es bereits im 19. Jahrhundert. Wirklich in Mode gekommen sind Ebikes und Pedelecs aber erst in jüngster Vergangenheit. Die permanente Weiterentwicklung vor allem im Bereich der Akkutechnik macht das Fahrrad mit Elektromotor inzwischen für immer mehr Menschen zu einem attraktiven Fortbewegungsmittel. Der Marktanteil lag 2016 bei rund 15% – Tendenz deutlich steigend.

    Bei den Fahrrädern mit Elektromotor gibt es verschiedene Antriebskonzepte. Streng genommen ist ein Ebike ein Rad, bei dem der Motor auch ohne Mitwirken des Fahrers tätig ist. Im Gegensatz dazu wird der Motor beim Pedelec nur dann aktiv, wenn der Fahrer in die Pedale tritt – der Motor unterstützt also nur. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird aber häufig „Ebike“ für beide Typen genutzt. Der Motor steckt entweder in den Laufrädern (Nabenmotor) oder wird zentral am Rad verbaut (Mittelmotor). Zumindest beim Typ des eingesetzten Elektromotors ist sich die Industrie inzwischen weitgehend einig. Es kommen fast nur noch permanentmagneterregte Gleichstrom-Motoren ohne Schleifkontakte zum Einsatz.

    In Schiffen

    Schiffe, die ausschließlich mit Elektromotoren fahren, sind noch immer die absolute Ausnahme. In Norwegen wurde 2013 die weltweit erste rein elektrisch betriebene Fähre vorgestellt. Wer denkt, dass fast alle modernen Schiffe ausschließlich mit Verbrennungsmotoren fahren, irrt aber. Ebenfalls gängig sind die integrierten elektrischen Antriebe. Hier sind Elektromotoren für den eigentlichen Vortrieb verantwortlich, während mit Diesel oder Gas betriebene Generatoren den nötigen Strom erzeugen. Prominente Vertreter dieser Kategorie sind die Transatlantikliner Queen Elisabeth 2 und Queen Mary 2. Die Queen Elisabeth 2 wurde 1986 auf einen dieselelektrischen Antrieb umgerüstet, bei dem zwei Elektromotoren je 44 Megawatt Leistung auf die Schrauben bringen. Die Queen Mary 2 hat vier Elektromotoren und bringt es auf eine Gesamt-Maschinenleistung von 86 Megawatt. Den Strom erzeugen vier Dieselmotoren und zwei Gasturbinen mit zusammen 126 Megawatt Leistung.

    Elektromotor vs. Verbrennungsmotor

    Es gibt etliche Bereiche des Lebens, in denen Elektromotoren sich weitgehend oder gar vollständig gegen Verbrennungsmotoren durchgesetzt haben. Steht uns diese Zeit bald auch beim Thema Mobilität bevor? Mit Volvo hat der erste renommierte Autohersteller bereits angekündigt, mittelfristig komplett auf E-Motoren setzen zu wollen. Höchste Zeit also, die Vor- und Nachteile von Elektromotoren und Verbrennungsmotoren einmal gegenüberzustellen.

    Einfacherer Aufbau: Ein Verbrennungsmotor ist wesentlich komplizierter als ein vergleichbarer Elektromotor. Während ein typischer Pkw-Motor heute aus etwa 1400 Einzelteilen besteht, kommt ein vergleichbarer E-Motor mit nur 1000 Einzelteilen aus. Je weniger komplex ein Motor ist, desto weniger anfällig ist er in der Regel für Fehler und desto kostengünstiger ist die Wartung.

    Geringes Gewicht: Ein Elektromotor ist deutlich leichter als ein Verbrennungsmotor. Bei gleicher Leistung ist ein Benzinmotor etwa viermal so schwer. Allerdings gilt dies nur für den Motor selbst, der Vorteil wird durch die schweren Akkus wieder zunichte gemacht (siehe unten: Energiedichte).

    Leistungsentfaltung: Klarer Vorteil für den Elektromotor. Ein E-Motor kann schon kurz nach dem Anlaufen sein volles Drehmoment abrufen. Ein Verbrennungsmotor benötigt in der Regel eine bestimmte Drehzahl, um das maximale Drehmoment zu erreichen – um diesem Wert im Betrieb möglichst nahe zu kommen, wird die Drehzahl über ein Getriebe angepasst. Beim E-Motor wird ein Getriebe in den meisten Fällen nicht benötigt.

    Weniger Lärm:
    Neben dem Vorteil, dass beim Betrieb eines Elektroautos keine Schadstoffe ausgestoßen werden (die fallen allerdings schon zuvor bei der Produktion des Stroms an), hat der Elektromotor den Vorteil, dass er deutlich leiser ist.

    Geringe Energiedichte: Der vielleicht größte Nachteil des E-Motors ist die geringe Energiedichte der Akkus. Die Stromspeicher kommen bei weitem nicht an die Energiedichte von Benzin oder Diesel heran. Deshalb werden viele Akkus benötigt, um eine Reichweite zu ermöglichen, die der eines Verbrennungsmotors zumindest nahe kommt. Die Akkus sind schwer – der Vorteil des geringen Gewichts ist damit passé.

    Schwache Infrastruktur: Auch beim Thema Tanken zieht das Elektroauto derzeit noch den Kürzeren. Die Infrastruktur wird zwar kontinuierlich ausgebaut – aber würden von heute auf morgen alle Autos nur noch Strom tanken, wäre das absolute Chaos programmiert. Weil der Ladevorgang beim Elektroauto – Schnelllader hin oder her – deutlich länger dauert als das Betanken mit 50 Liter Benzin oder Diesel, wären vermutlich deutlich mehr Ladestationen nötig als es heute Zapfsäulen gibt. Ansonsten wäre die Versorgung zumindest zu typischen Reisezeiten (Ferienbeginn) nicht gewährleistet.

    Heizen geht auf die Reichweite: Eigentlich ist es ja ein Vorteil, dass beim Betrieb eines Elektromotors kaum Abwärme entsteht (siehe unten: Energiebilanz): Im Winter aber zeigen sich auch die Schattenseiten. Weil der Motor den Innenraum nicht aufheizt, muss mit Strom geheizt werden. Die Nutzung der Heizung reduziert daher die Reichweite des E-Autos.

    Effizienz und Ökobilanz: Die Energiebilanz von Elektroautos ist deutlich besser als die eines Autos mit Verbrennungsmotor – trotz der aufwändigen Produktion der Akkuzellen. Auf den gesamten Lebenszyklus betrachtet stößt ein E-Auto mindestens 30% weniger CO2 aus. Auf den ersten Blick ist der Elektromotor sogar meilenweit im Vorteil: 90% der eingesetzten Energie wird in Bewegung umgesetzt – beim Verbrennungsmotor sind es nur 30%, der Rest geht hier durch Wärme und Reibung verloren. Allerdings darf man zwei Dinge nicht vergessen: Ein Elektromotor ist nur so umweltfreundlich wie die Quelle, aus der der Strom kommt. Stammt er aus Kohlekraftwerken, verliert der E-Motor. Je mehr saubere oder erneuerbare Energiequellen zum Einsatz kommen, desto besser schneidet der Elektromotor natürlich ab. Auch bei der Produktion der Akkus wird viel Energie benötigt. Und auch hier spielt die Art der Energiequelle eine entscheidende Rolle, wie die Ökobilanz des Elektroautos ausfällt.

    Diagnose und Reparatur

    Nachdem wir uns in den vorherigen Kapiteln mit vielen allgemeinen Aspekten des Elektromotors beschäftigt haben, widmen wir uns nun einem Thema, auf das die Günter Pauli GmbH sich seit Jahrzehnten spezialisiert hat: Die Fehlerdiagnose und Reparatur von Elektromotoren. Da wir bereits in früheren Blogbeiträgen ausführlich auf dieses Thema eingegangen sind, wollen wir hier aber nicht ins Detail gehen, sondern nur auf unsere bisherigen Artikel verweisen. Wer Tipps zur Elektromotor-Fehlersuche benötigt, der findet sie in unserem Beiträgen zu den Themen „Der Elektromotor läuft nicht an“ oder „Elektromotor Fehlersuche: Den Kondensator prüfen„. Auf die Besonderheiten eines Drehstrommotors gehen wir hier ein: „Den Drehstrommotor prüfen„.

    Instandhaltung

    Damit es gar nicht erst zum Defekt kommt, ist eine professionelle Wartung von E-Motoren wichtig. Auch zum Thema Instandhaltung von Elektromotoren haben wir bereits einen Blogartikel veröffentlicht: Gleichstrommotor Instandhaltung – Schritt für Schritt. Turnusgemäße Wartungen werden allerdings heutzutage nur noch selten empfohlen, weil hierbei häufig intakte Bauteile getauscht werden und die Kosten dadurch unnötig hoch sind. Die Experten der Günter Pauli GmbH empfehlen eine zustandsorientierte oder idealerweise vorausschauende Wartung. Die Unterschiede der verschiedenen Instandhaltungsstrategien erklären wir hier.

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