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Reduktion und Recycling seltener Erden

Entwicklung eines ressourcenschonden Permanent-E-Motors

20. April 2023, 18:14 Uhr | Irina Hübner

Aitor Tovar ist Leiter der E-Motor-Entwicklung bei GKN Automotive.

GKN Automotive beteiligt sich an einem europäischen Forschungs- und Entwicklungsprojekt mit dem Ziel, kostengünstige und effiziente Permanentmagnet-Elektromotoren mit hoher Leistungsdichte für Elektrofahrzeuge der nächsten Generation zu entwickeln.

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Das neuartige Design-Konzept umfasst eine Reihe von Innovationen in Bezug auf die Konstruktion sowie die eingesetzten Materialien des E-Motors. Die Magnete im E-Motor werden bezüglich Größe und Gewicht optimiert, sollen weniger seltene Erden enthalten und sich besser für die Wiederverwendung und das Recycling eignen.

Im Vergleich zu zwei bereits auf dem Markt befindlichen Referenz-Elektromotoren soll der neue E-Motor bis zu 20 % weniger Verlustleistung sowie um 28 % geringere Produktionskosten aufweisen. Zusätzlich soll der Materialeinsatz um 66 % geringer sein.

Kreislaufstrategie für seltene Erden

Eine langfristige Kreislaufstrategie für kritische seltenen Erden (CRM) soll die Verwendung von Neodym und Dysprosium um bis zu
80 % reduzieren und mehr als 80 % aller verwendeten seltenen Erden der Wiederverwertung zuführen. Dadurch werden wertvolle Ressourcen geschont und die Widerstandsfähigkeit der europäischen Lieferketten erhöht.

Das von der spanischen Mondragon Universität ins Leben gerufene und geleitete HEFT-Projekt wird von der Europäischen Kommission mitfinanziert. Acht Partner aus Belgien, Italien, Slowenien, Spanien und Großbritannien sind an dem Projekt beteiligt. Das Projekt hat ein Volumen von 4 Mio. Euro.

GKN Automotive als Industriepartner

GKN Automotive übernimmt als wichtiger Industriepartner die Herstellung sowie Montage und stellt sicher, dass das endgültige Design des E-Motors den Bedürfnissen und Anforderungen der Industrie entspricht. Das Unternehmen ist Zulieferer für mehr als 90 % aller global operierenden Automobilhersteller und verfügt über mehr als zwanzig Jahre Erfahrung in der Entwicklung von elektrischen Antrieben. GKN Automotive sieht sich somit als idealen Technologiepartner für die Entwicklung eines E-Motors der nächsten Generation. Zu den weiteren Mitgliedern des Konsortiums gehören der Magnethersteller Magneti Ljubljana, die Unternehmen Vyncolit und Ikerlan sowie die Universitäten von Nottingham, Bologna und Leuven.

Aitor Tovar, Leiter der E-Motor Entwicklung bei GKN Automotive, betont: »Das HEFT-Projekt ist sehr spannend für uns, da hier die nächste Generation von E-Motoren entwickelt wird. Diese werden nachhaltiger, effizienter und auch kostengünstiger sein und sind der Schlüssel für die Zukunft der Elektromobilität. Daher freue ich mich, dass wir unser Fachwissen im Bereich der E-Motoren als Industriepartner einbringen können, um den Bedarf der Industrie abzudecken. Die Minimierung der Umweltauswirkungen bei der Herstellung, insbesondere durch die Verringerung der Verwendung kritischer seltener Erden, ist ein wesentlicher Aspekt bei der Entwicklung künftiger Produkte. Die richtige Strategie für die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft ist daher ein weiterer Beweggrund für unsere Teilnahme an diesem Projekt.«

Javier Poza, HEFT-Projektkoordinator und Forschungsleiter Elektrische Maschinen und Antriebe an der Mondragon Universität, ergänzt: »Das HEFT-Projekt ermöglicht europäischen Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Universitäten, sich erfolgreich auf dem Markt zu positionieren. Es sorgt zusätzlich für eine Steigerung des Know-hows in der Entwicklung und Herstellung von hocheffizienten, kostengünstigen E-Motoren. Durch das Recycling von Magneten auf Seltenerdbasis und der dazugehörigen Kreislaufwirtschaft können neue Arbeitsplätze entstehen.«

Workshops sollen die Akzeptanz erhöhen

Im Rahmen des HEFT-Projekts ist die Organisation von OEM-Workshops geplant, um die Akzeptanz der Lösungen zu erhöhen. Zusätzlich wird HEFT mit politischen Entscheidungsträgern zusammenarbeiten, um die Führungsposition von EU-Unternehmen zu erhalten. Auch die Wettbewerbsfähigkeit sowie die Beschäftigungsmöglichkeiten bezogen auf neue Kreislaufwirtschaftsmodelle sollen verbessert werden.

Das HEFT-Projekt wird mit dem Aktionsplan der Europäischen Rohstoffallianz (ERMA) für einen Markt der Kreislaufwirtschaft für Seltenerden-Permanentmagnete abgestimmt. HEFT wird von einem Beirat unterstützt, dem Unternehmen, Institutionen und Allianzen angehören, um die Wettbewerbsfähigkeit und den Erfolg der Projektergebnisse sicherzustellen.

Das Projekt wird operativ vom GKN Automotive Werk im spanischen Zumaia begleitet.