Elektromotoren

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Elektromotoren

Wie funktioniert ein Elektromotor?
Die Drehbewegung eines Elektromotors entsteht aus den Kräften, die verschiedene, sich überlagernde Magnetfelder aufeinander ausüben. Diese Kräfte werden im Elektromotor in Bewegungsenergie umgewandelt. Der Elektromotor ist so gesehen, das Gegenstück zum Generator. Elektromotoren stellen über einen großen Drehzahlbereich ein gleichmäßiges Drehmoment stufenlos zur Verfügung, und das mit einem vergleichsweise hohen Wirkungsgrad von bis zu 95%. Das Herzstück eines Elektromotors ist die Batterie, hier wird die benötigte elektrische Energie gespeichert.

Ist die Technik bereits ausgereift?
Geschichtlich gesehen ist der Elektromotor länger bekannt als der Verbrennungsmotor, war doch der erste erfundene Motor elektrisch betrieben (1834, entwickelt von Hermann Jacobi). Erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden Elektromotoren schrittweise von Verbrennungsmotoren vom Markt verdrängt, da diese zum damaligen Zeitpunkt billiger, schneller und leichter zu produzieren waren. Außerdem konnten die schweren Akkus mit sehr langen Ladezeiten und geringen Reichweiten nicht mit der Technologie der Verbrennungsmaschine mithalten.

Wer braucht schon Elektromotoren?
Jeder einzelne von uns braucht Elektromotoren, sei es der Rasierapparat, der Mixer, der Staubsauger, die Waschmaschine oder der Wäschetrockner. In der Industrie werden Elektromotoren seit Jahrzehnten vor allem zum Antrieb großer Lasermaschinen eingesetzt, sogar Kinderspielzeuge funktionieren nach diesem Prinzip – man denke nur an die allseits bekannten Carrera-Rennbahnen.

Wie wartungsintensiv sind Elektromotoren?
Elektromotoren besitzen erheblich weniger bewegliche bzw. drehende Teile als Verbrennungsmaschinen, sind im Allgemeinen einfacher aufgebaut und daher auch weniger reparaturanfällig. Lediglich die Batterien haben eine, abhängig von Typ und Beanspruchung, kürzere bis ähnliche Lebensdauer wie Verbrennungsmotoren.

Ist ein Elektromotor stark genug, um ein schweres Fahrzeug anzutreiben?
Natürlich! Viele Beispiele zeigen (etwa eine elektrisch betriebene Lokomotive oder auch der kalifornische Tesla Roadster), dass Elektrofahrzeuge durchaus im Stande sind, größere Leistungen als Verbrennungsmotoren bereit zu stellen.

Ist der Wirkungsgrad von Elektromotoren vergleichbar mit jenen von Verbrennungsmotoren?
Nein. Elektromotoren haben eine sehr hohe Effizienz über einen großen Leistungsbereich. Im direkten Vergleich ist der Elektromotor um viele Nasenlängen voraus. So besitzt der E-Motor eine Effizienz von bis zu 95%, der Verbrennungsmotor im besten Fall bis zu ca. 40%. Der Unterschied macht sich besonders im Teillastbereich bemerkbar, etwa im städtischen Stop-and-Go Verkehr.

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