Schnell drehende elektrisch-mechanische Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen

Elektrische Radnabenantriebe sind aufgrund der geringen Leistungsdichte und den daraus resultierenden hohen Kosten bisher nur vereinzelt und in Nischen in mobilen Arbeitsmaschinen im Einsatz, wobei bisher nicht auf elektrische Maschinen mit hohem Drehzahlniveau gesetzt wurde. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde erstmalig das Potenzial schnell drehender, elektrisch-mechanischer Antriebe, eingesetzt als Fahrantriebe für mobile Arbeitsmaschinen hinsichtlich Leistungsdichte, Effizienz und erzielbarer Geschwindigkeitsspreizung bewertet und nutzbar gemacht. Hierzu wurde eine Methodik zur Projektierung schnell drehender, elektrisch-mechanischer Fahrantriebe für mobile Arbeitsmaschinen vorgestellt und beispielhaft für Radnabenantriebe eines Ackerschleppers angewandt. Das Potenzial wurde anhand der Komponenten- und Systemerprobung der realisierten Prototypen aufgezeigt. Der Benchmark mit den etablierten und konkurrierenden hydrostatisch-mechanischen Radnabenantrieben zeigte auf, dass schnell drehende elektrisch-mechanische Fahrantriebe trotz der unterlegenen Leistungsdichte, jedoch aufgrund der besseren Effizienz und der größeren, stufenlos erreichbaren Geschwindigkeitsspreizung eines Fahrzeugs zukünftig das Potenzial zur Substitution der herkömmlichen hydrostatisch-mechanischen Antriebssysteme im Bereich mobiler Arbeitsmaschinen besitzen.