Mit einem neu entwickelten Sensor will der Zulieferer den Einsatz Seltener Erden in permanenterregten Synchronmotoren deutlich reduzieren.
Der neue Temperatur-Sensor misst direkt am Rotor und deutlich präziser, als bisherige Simulations-Verfahren.
Weniger Seltene Erden in permanenterregten Synchron-Motoren (PSM), das verspricht Continental zukünftig dank einer neuen Sensortechnologie. Präzisere Temperaturmessung als bisher erlaubt eine Reduzierung der im Rotor verbauten kritischen Rohstoffe. Der Zulieferer spricht von einigen Gramm Dysprosium pro Magnet.
Angesichts des hohen Preises könne dies zu einer deutlichen Kostensenkung führen. Die dadurch erzielten Einsparungen überträfen die Kosten für den Sensor deutlich, so Continental.
Der Nachteil: Die Simulation hat einen Toleranzbereich von 15 Grad Celsius. Dieses Delta wird bei der Fertigung berücksichtigt und führt aus Sicherheitsgründen zu einem höheren Einsatz seltener Erden.
Der neue E-Motor-Rotor-Temperatursensor (eRTS), den die demnächst unter dem Namen Aumovio eigenständige Automotive-Sparte von Continental nun entwickelt hat, misst die Temperatur direkt am Rotor und liefert einen deutlich genaueren Wert. Der Toleranzbereich liegt bei nur noch drei Grad Celsius.
Absehbar weiter steigende Dysprosium-Preise und die Umstellung auf die Elektromobilität würden zudem Skaleneffekte ergeben, die in Summe zu hohen Einsparungen bei den Herstellern führen können.
Neben der Kostenseite geht es bei Seltenen Erden auch um die Verfügbarkeit. China, der Hauptproduzent, hat derzeit Export-Beschränkungen erlassen. Das führt weltweit zu Lieferengpässen, die Experten bereits als "hochkritisch" bezeichnen.
Anders als bei fremderregten Motoren, bei denen das Magenetfeld des Rotors durch Strom erzeugt wird, arbeiten PSM mit einem permanenten Magneten. Dessen Kühlung stellt aufgrund der Rotation eine Herausforderung dar und wird vor allem durch den Einsatz Seltener Erden realisiert.
In den Rotoren der E-Motoren können laut Continental Temperaturen von bis zu 150 Grad Celsius auftreten. Aktuell wird die Temperatur auf Basis verschiedener Daten errechnet.
"Mit einem geringeren Ressourcenverbrauch und niedrigeren Kosten ist die eRTS-Sensortechnologie gegenüber den derzeitigen Lösungen im Vorteil", sagt Bin Huo, Leiter des Segments Passive Safety and Sensorics (PSS).
Christoph Busch, Leiter des Produktcenter E-Mobility Sensors innerhalb von PSS ergänzt: "Den Einsatz seltener Erden zu reduzieren ist ein Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit in der Lieferkette."
Der eRTS besteht aus zwei Teilen: Die eigentliche Sensoreinheit sitzt so nah wie möglich am Magneten. Der kabellose Messfühler sendet seine Daten an eine Sende-Empfangseinheit ("Transducer"), die außerhalb des E-Motors verbaut ist, und wird von diesem per Ultraschall mit Piezo-Komponenten mit Energie versorgt. Der kabelgebundene Transducer wiederum überträgt die Daten ans Fahrzeug.
Wann die Technik in Serie geht, ist derzeit noch offen. Laut Continental wurden das Konzept und die Einsparung bereits erfolgreich in Tests überprüft. "Wir sind bereit, das System zusammen mit Autoherstellern zu entwickeln", so der Zulieferer.
Anfragen zu dem Sensor habe man bereits aus aller Welt erhalten. Grundsätzlich verzeichnet der Zulieferer eine gestiegene Nachfrage nach Lösungen, die den Einsatz Seltener Erden reduzieren.
