Wie funktioniert eigentlich?: Der Dual-Motor-Antrieb

Zwei Motoren, vier angetriebene Räder und jede Menge Leistung: Immer mehr Elektroautos setzen auf einen sogenannten Dual-Motor-Antrieb. Die Technik sorgt nicht nur für beeindruckende Beschleunigungswerte, sondern auch für bessere Traktion und ein besonders flexibles Antriebssystem.

Bei herkömmlichen Elektroautos übernimmt meist ein einzelner Elektromotor den Antrieb der Vorder- oder Hinterräder. Beim Dual-Motor-Konzept sind dagegen zwei elektrische Maschinen im Einsatz: eine an der Vorderachse, die andere an der Hinterachse. Damit lassen sich alle vier Räder antreiben, ohne dass eine mechanische Verbindung zwischen den Achsen erforderlich ist. Während klassische Allradfahrzeuge mit Verbrennungsmotor häufig eine Kardanwelle und ein Verteilergetriebe benötigen, übernehmen beim elektrischen Allradantrieb zwei unabhängig geregelte Antriebseinheiten diese Aufgabe.

Das Herzstück der Technik ist eine elektronische Steuerung, die das Drehmoment – also die an den Rädern wirksame Antriebskraft – innerhalb von Sekundenbruchteilen zwischen Vorder- und Hinterachse verteilt. Sensoren erfassen beispielsweise Raddrehzahlen, Lenkwinkel und Beschleunigung. Aus diesen Informationen berechnet die Software, wie viel Leistung jeder Motor liefern soll. Drohen die Hinterräder auf glatter Fahrbahn durchzudrehen, kann mehr Antriebskraft an die Vorderachse geleitet werden. Beim kräftigen Beschleunigen arbeiten dagegen beide Motoren zusammen. Das verbessert die Traktion und ermöglicht hohe Fahrleistungen.

Möglichst wenig Energie verlieren

Ein weiterer Vorteil liegt in der Effizienz. Elektromotoren arbeiten nicht bei jeder Drehzahl und Belastung gleich sparsam. Die Steuerung kann deshalb die Antriebsleistung so auf beide Maschinen verteilen, dass möglichst wenig Energie verloren geht. Bei manchen Fahrzeugen wird ein Motor bei geringer Leistungsanforderung sogar abgeschaltet oder mechanisch vom Antrieb getrennt. Allerdings bedeutet ein zweiter Motor auch zusätzliches Gewicht, höhere Kosten und weitere mögliche Verlustquellen.

Bekannt wurde das Konzept insbesondere durch Tesla. Der US-Hersteller stellte 2014 mit dem Model S P85D eine leistungsstarke Allradversion seiner Elektrolimousine vor. Zwei Motoren ermöglichten damals Beschleunigungswerte, die zuvor vor allem Sportwagen vorbehalten waren. Inzwischen nutzen zahlreiche Hersteller diese Architektur, darunter Volvo, BMW, Hyundai, Kia, Mercedes und Porsche. Dabei kommen unterschiedliche Motortypen zum Einsatz, beispielsweise permanentmagneterregte Synchronmotoren oder Asynchronmotoren. Manche Hersteller kombinieren sogar beide Bauarten, um deren jeweilige Vorteile auszuschöpfen.

Neben der Beschleunigung bietet der doppelte Antrieb Vorteile bei der Fahrdynamik. Weil die Antriebskräfte an Vorder- und Hinterachse unabhängig geregelt werden, lässt sich das Fahrverhalten gezielt beeinflussen. Das kann die Stabilität in Kurven verbessern und das Durchdrehen einzelner Räder begrenzen.

So geht die Entwicklung weiter

Die Weiterentwicklung konzentriert sich zunehmend auf intelligente Steuerungsverfahren, effizientere Leistungselektronik und eine noch präzisere Kraftverteilung. Künftige Systeme könnten mithilfe von Informationen über Straßenverlauf, Wetter und Fahrweise frühzeitig entscheiden, welcher Motor gerade am wirtschaftlichsten arbeitet. Auch der Einsatz leistungsfähiger Halbleiter aus Siliziumkarbid verspricht geringere elektrische Verluste.

Allerdings bleibt der Dual-Motor-Antrieb nur eine von mehreren Möglichkeiten. Für preisgünstige und besonders leichte Elektroautos genügt häufig ein einzelner Motor. Am anderen Ende des Leistungsspektrums stehen Fahrzeuge mit drei oder vier Elektromotoren, die ihre Antriebskräfte noch gezielter auf einzelne Räder verteilen können. Dieses sogenannte Torque Vectoring eröffnet zusätzliche Möglichkeiten für Fahrdynamik und Geländetauglichkeit, erhöht aber Kosten und Komplexität.