Elektromagnetische Aktuatoren in der Elektromobilität: Schlüsseltechnologie für präzise Steuerungen

Die Elektromobilität transformiert nicht nur Antriebe, sondern auch Brems-, Lenk- und Kühlsysteme moderner Fahrzeuge. Mit dem Wegfall klassischer Verbrennungsmotoren entstehen neue Anforderungen an Präzision, Sicherheit und Effizienz – Anforderungen, die zunehmend von elektromagnetischen Aktuatoren erfüllt werden. Diese Magnetaktoren, oft auch als magnetische Stellglieder oder Hubmagnete bezeichnet, sind heute unverzichtbar für zahlreiche Funktionen in Elektrofahrzeugen.

Mit der stark steigenden Zahl elektrischer Fahrzeuge nimmt die Bedeutung von präzisen, kompakten und energieeffizienten Aktuatoren massiv zu. Elektrofahrzeuge setzen immer häufiger auf Brake-by-Wire, Steer-by-Wire und aktive Thermomanagementsysteme, in denen magnetische Linearantriebe entscheidende Bewegungen übernehmen:
 

• Ventile öffnen oder schließen, um Kühlflüssigkeit zu steuern.
• Bremsdruck modulieren, ohne hydraulische Verbindung.
• Verriegelungen in Ladeports oder Batteriemodulen auslösen, um Sicherheit zu gewährleisten.
• Klappen und Bypass-Systeme im Thermomanagement schalten.

Elektromagnetische Aktuatoren bieten hier Vorteile wie schnelles Ansprechverhalten, hohe Schaltkräfte auf kleinem Bauraum, Robustheit gegen Vibration und Temperatur sowie lange Lebensdauer – Kriterien, die in der Elektromobilität essenziell sind.

Die Anforderungen an Magnetaktoren in der Elektromobilität unterscheiden sich von klassischen Anwendungen:
 

• Temperaturbeständigkeit: Einsatzbereiche von –40 °C bis +150 °C erfordern hochwertige Isolationsmaterialien und thermische Optimierung.
• Miniaturisierung: Kompakte Bauformen sind entscheidend, um im engen Bauraum moderner EV-Architekturen Platz zu finden.
• EMV und Hochspannung: 400–800‑V‑Systeme erfordern spezielle Abschirmung und sichere Trennung.
• Lebensdauer: Millionen Schaltzyklen ohne Leistungsverlust sind Standardanforderung in sicherheitskritischen Systemen.
• Normen und Zertifizierungen: ISO 26262 (Funktionale Sicherheit), UN‑R100 (Hochvoltsicherheit) und weitere branchenspezifische Standards müssen erfüllt werden

Mit zunehmender Elektrifizierung entstehen neue Einsatzfelder: aktive Aerodynamik (bewegliche Spoiler und Kühlluftklappen), Hydrogen- und Hybridarchitekturen sowie Vehicle-to-Grid-Funktionalitäten eröffnen zusätzliche Anwendungsbereiche für magnetische Linearantriebe. Studien erwarten ein jährliches Wachstum des Markts für elektrische Aktuatoren im Automotive-Bereich von über 8 % bis 2032 (Global Market Insights, 2023).

Elektromagnetische Aktuatoren – ob als Hubmagnet, Verriegelung oder Linearantrieb – sind Schlüsseltechnologien der Elektromobilität. Sie ermöglichen präzise Steuerungen in Brems-, Lenk- und Kühlsystemen, sichern Hochvoltbatterien und optimieren Ladeprozesse. Mit dem rasanten Wachstum des E‑Marktes steigen die Anforderungen an Miniaturisierung, Robustheit und Energieeffizienz – und bieten zugleich Chancen für innovative Lösungen und kundenspezifische Entwicklungen.

1. IEA – Global EV Outlook 2024: https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024/outlook-for-electric-mobility
2. MDPI – Research on Brake-by-Wire Systems: https://www.mdpi.com/2076-0825/9/1/15
3. Electronics Weekly – EV magnetic actuators trend 2023: https://www.electronicsweekly.com/news/electric-vehicles-magnetic-actuators-2023
4. Wikipedia – Steer-by-Wire Grundlagen: https://en.wikipedia.org/wiki/Steer-by-wire
5. Global Market Insights – Automotive Electric Actuators Market: https://www.gminsights.com/industry-analysis/automotive-electric-actuators-market

Warum ist Elektrosmog in E-Autos ein Problem?

In Elektroautos entstehen durch Hochvoltleitungen, Batteriemanagement und Elektromotoren elektromagnetische Felder (EMF). Diese Felder liegen meist unterhalb gesetzlicher Grenzwerte, können aber bei empfindlichen Personen Bedenken hervorrufen. Kritisch wird das Thema nur wenn Dauerbelastungen im Innenraum nicht ausreichend abgeschirmt sind.
 

Wie schütze ich mich vor EMF in meinem Elektroauto?

Hier wird vorallem auf effektive Abschirmungen wie leitfähige Ummantelungen von Kabeln, geschlossene Metallgehäuse (Faradayscher Käfig) und optimierte Kabelführung nach EU-Norm gesetzt.
 

Was ist die Rolle von Elektromagneten in Elektrofahrzeugen?

Elektromagnete steuern präzise Ventile, Schaltelemente oder Kupplungen im Hochvolt-System – zum Beispiel in Bremsungen, Kühlung oder Energiemanagement – und garantieren so schnelle und zuverlässige Funktionalität bei hoher Leistungsdichte.
 

Welche Vorteile bieten proportional arbeitende Elektromagnete gegenüber standardmäßigen Schaltmagneten?

Proportionalmagnete ermöglichen stufen- oder kontinuierliche Kraft- oder Weganpassung – etwa in der Wasserstoffregelung oder Kühlung – und bieten so eine feinere Steuerbarkeit als einfache Zu-/Ausschalter.
 

Welche Anforderungen erfüllen Magnetbau‑Schramme‑Elektromagnete für die E‑Mobility?

Sie überzeugen durch maßgeschneiderte Präzision, schnelle Entwicklungszyklen, hohe Eigenfertigungstiefe und absolute Qualitätsstandards wie ISO 9001 und IATF 16949 – essenziell in sicherheitskritischen Mobilitätssystemen.
 

Inwiefern sind Elektromagnete in der E‑Mobility nachhaltige Komponenten?

Elektromagnete helfen, Systeme effizienter zu machen – etwa durch präzise Regelung beim Laden oder Energiemanagement – und tragen damit zur Gesamtenergieeffizienz elektrischer Antriebssysteme bei. 
 

Sind Elektromagnete in der E‑Mobility zuverlässig unter extremen Bedingungen?

Ja, durch robuste Bauweisen, zertifiziert nach IATF 16949, sind die Komponenten zuverlässig selbst unter Druck, Hitze oder wechselnden Umgebungsbedingungen – wie sie etwa im Fahrzeugbetrieb auftreten.