Radnabenmotor – alte Technologie neu am Start

Motor, Differential und Gelenkwellen beanspruchen Platz im Elektroauto. Radnabenmotoren verlagern den Antrieb direkt in die Räder. Das schafft Freiraum im Fahrzeug – bringt aber zusätzliches Gewicht dorthin, wo das Fahrwerk auf jede Bodenwelle reagieren muss.

Renault setzt beim Projekt 5 Turbo 3E auf diese Technik. DeepDrive entwickelt ebenfalls Motoren für den Einbau im Rad, bietet seine Doppelrotortechnik aber auch als Zentralantrieb an. Die Frage ist deshalb nicht, ob ein Radnabenmotor grundsätzlich funktioniert. Sie lautet: In welchem Fahrzeug rechtfertigen seine Vorteile den Aufwand?

Wie der Motor ins Rad kommt

Die Idee reicht bis in die Anfänge des Autos zurück. Im Jahr 1900 wurde der Lohner-Porsche mit Elektromotoren in den Vorderrädern vorgestellt. Unser Beitrag über den Lohner-Porsche und seine frühen Elektroantriebe beschreibt diese Entwicklung.

Bei einem Radnabenmotor sitzt die elektrische Maschine innerhalb des Rads. Die bestromten Wicklungen des feststehenden Stators erzeugen ein Magnetfeld, das mit dem Rotor zusammenwirkt und Drehmoment erzeugt. Häufig umschließt der Rotor den Stator und dreht sich mit dem Rad.

Ein solcher Direktantrieb benötigt kein Untersetzungsgetriebe. Es gibt allerdings auch Nabenmotoren mit integriertem Getriebe. Der Einbauort allein legt die Konstruktion also nicht fest.

Ebenso wenig sagt „Radnabenmotor“ etwas über die Richtung des magnetischen Flusses aus. Radial- und Axialfluss beschreiben die elektromagnetische Bauweise. Den Unterschied erläutert der Beitrag „Scheiben statt Zylinder: Was Axialflussmotoren besser können“.

Warum die Drehmomentwerte so hoch ausfallen

Ein direkt angetriebenes Rad dreht wesentlich langsamer als ein zentraler Elektromotor. Bei 150 km/h und einem angenommenen Reifen-Abrollumfang von 2 m kommt es auf etwa 1250 Umdrehungen pro Minute. Zentrale Elektromotoren können mit deutlich höheren Drehzahlen arbeiten.

Für dieselbe mechanische Leistung braucht der langsamere Direktantrieb mehr Drehmoment. Beim Zentralantrieb übernimmt das Untersetzungsgetriebe die Anpassung: Es senkt die Drehzahl und erhöht das Drehmoment am Rad.

Wenn ein Hersteller für seinen Radnabenmotor mehrere Tausend Newtonmeter nennt, ist das deshalb nicht unmittelbar mit dem Drehmoment eines Zentralmotors vergleichbar. Dessen Wert wird erst durch das Getriebe in Raddrehmoment übersetzt.

Ein hoher Drehmomentbedarf stellt Anforderungen an die Motorauslegung. Er beweist aber keinen höheren Energieverbrauch des Fahrzeugs. Dafür muss man die Verluste des gesamten Antriebs vergleichen – einschließlich der Getriebeverluste, die beim Direktantrieb entfallen.

Mehr Platz und eine gezielte Radsteuerung

An einer vollständig mit Radnabenmotoren angetriebenen Achse können Zentralmotor, Differential und Gelenkwellen entfallen. Der frei werdende Raum lässt sich etwa für Gepäck, Innenraum oder eine andere Anordnung der Batterie nutzen. Wie viel tatsächlich gewonnen wird, hängt von der Fahrzeugkonstruktion ab.

Jeder Radmotor kann separat angesteuert werden. So lässt sich das Drehmoment gezielt zwischen den Rädern verteilen. Dieses Torque Vectoring kann die Traktion verbessern und das Fahrzeug beim Kurvenfahren unterstützen. Es ist kein Alleinstellungsmerkmal des Radnabenmotors, lässt sich mit ihm aber direkt umsetzen.

Auch beim Bremsen können die Motoren radweise Energie zurückgewinnen. Die mechanischen Bremsen bleiben Teil des Systems. Wie viel Rekuperation möglich ist, begrenzen unter anderem die Reifenhaftung und die Aufnahmefähigkeit der Batterie. Ein voller oder kalter Akku kann die Energierückgewinnung einschränken.

Das zusätzliche Gewicht fordert das Fahrwerk

Der Motor wandert ins Rad und vergrößert dort in der Regel die ungefederte Masse. Dazu gehören auch Reifen, Felge, Bremse und Teile der Radaufhängung.

Auf einer unebenen Straße muss das Fahrwerk das schwerere Rad so führen, dass der Reifen möglichst gleichmäßig Kontakt zur Fahrbahn hält. Gelingt das schlechter, können Komfort und Bodenhaftung leiden.

Das ist kein pauschales Ausschlusskriterium. Reifen, Federn und Dämpfer lassen sich auf die veränderten Massen abstimmen. Maßgeblich ist aber das Gewicht des vollständigen Radmoduls gegenüber einer vergleichbaren konventionellen Konstruktion. Ein besonders leistungsstarker Motor löst das Problem nicht allein dadurch, dass sein Verhältnis von Leistung zu Gewicht günstig ausfällt.

Bei kleinen Rädern kommt ein weiterer Zielkonflikt hinzu: Sie bieten weniger Platz für Motor, Bremse und Kühlung. Ein kleines Fahrzeug ist deshalb nicht automatisch der einfachste Anwendungsfall.

Motor und Bremse teilen sich einen engen Bauraum

Im Rad muss der Antrieb Wasser, Salz, Schmutz, Stöße und Vibrationen aushalten. Zugleich erzeugt er Verlustwärme, während die benachbarte Bremse zusätzliche Wärme eintragen kann. Motor und Bremse müssen deshalb gemeinsam in das Rad integriert werden.

Die Kühlung beeinflusst, wie lange der Motor hohe Leistung abgeben kann. Eine für wenige Sekunden erreichbare Spitzenleistung ersetzt keine Angabe zur Dauerleistung.

Auch die Leitungen brauchen eine durchdachte Führung. Sie versorgen den feststehenden Teil des Motors und rotieren nicht ständig mit dem Rad. Sie müssen jedoch die Federbewegungen und bei gelenkten Rädern auch die Lenkbewegungen überstehen.

Mehrere Radmotoren benötigen eine separate Ansteuerung. Kühlung und übergeordnete Steuerung können sie gemeinsam nutzen. Eine sichere Weiterfahrt nach einem Motorausfall setzt außerdem voraus, dass der Fehler erkannt und beherrscht wird; mehrere Motoren allein garantieren das nicht.

Bei einem E-Bike sind die Leistungsanforderungen wesentlich geringer. Im Pkw müssen Antrieb und Kühlung dagegen auch längere Fahrten mit hoher Geschwindigkeit bewältigen. Erfahrungen aus der Fahrradtechnik lassen sich daher nur begrenzt übertragen.

Renault zeigt eine konkrete Anwendung

Renault Group und Protean Electric bestätigten im April 2026 ihre Zusammenarbeit beim Renault 5 Turbo 3E. Das Fahrzeugprojekt sieht Radnabenmotoren an der Hinterachse vor.

Der Sportwagen zeigt, dass Hersteller die Technik für konkrete Pkw-Projekte auswählen. Er beantwortet jedoch nicht die Frage, ob sie sich auch für ein preisgünstiges Alltagsauto rechnet. Dort zählen neben Fahrleistungen besonders Fertigungskosten, Verbrauch und Reparaturaufwand.

DeepDrive: Doppelrotor bedeutet nicht automatisch Radnabenmotor

DeepDrive setzt einen Stator zwischen einen inneren und einen äußeren Rotor. Beide Rotoren tragen zum Antrieb bei. Das Unternehmen will damit hohe Drehmomente bei kompakter Bauweise erreichen. Über die Entwicklung und die Zusammenarbeit mit BMW und Continental berichteten VDI nachrichten bereits 2024.

Die Architektur lässt sich sowohl im Rad als auch als Zentralantrieb einsetzen. Diese Unterscheidung ist bei der aktuellen Serienankündigung wichtig: DeepDrive meldete am 8. Oktober 2026 eine Großseriennominierung mit geplantem Produktionsstart 2028. Kunde, Fahrzeug und ausgewählte Antriebsvariante bleiben ungenannt. Ein Serienauftrag speziell für Radnabenmotoren ist damit nicht bestätigt.

Hyundai und Kia verfolgen mit „Uni Wheel“ wiederum einen anderen Ansatz. Sie verlagern ein Getriebe in die Radnabe und platzieren den Elektromotor radnah außerhalb des Rads. Auch dieses Konzept soll Platz schaffen, ist aber kein klassischer Radnabenmotor.

Wann lohnt sich der Radnabenmotor?

Der Antrieb im Rad ist besonders dann interessant, wenn der gewonnene Bauraum oder die getrennte Radsteuerung einen konkreten Nutzen bringen. Dieser muss groß genug sein, um die Anforderungen an Fahrwerk, Kühlung und Schutz der Komponenten zu rechtfertigen.

Hinzu kommt die Werkstatt: Wie gut lassen sich Anschlüsse erreichen, Fehler diagnostizieren und defekte Komponenten austauschen? Auch das gehört zum Vergleich mit einem Zentralantrieb.

Ob ein Radnabenmotor die bessere Lösung ist, zeigt sich deshalb am vollständigen Fahrzeug. Weniger Bauteile im Antriebsstrang sind ein Vorteil. Wenn dafür das Radmodul schwerer, teurer oder schwieriger zu reparieren wird, muss die Rechnung trotzdem aufgehen.

Quellen

• Porsche: Radnabenmotoren im Lohner-Porsche von 1900
• Protean Electric: Bauraum, Bremsintegration und Belastungen von Radnabenmotoren (PDF; Hersteller-Fachbeitrag)
• Protean Electric: Drehmoment und Regelung einzeln angetriebener Räder
• Renault Group und Protean Electric, April 2026: Zusammenarbeit beim Renault 5 Turbo 3E
• DeepDrive, 8. Oktober 2026: Seriennominierung für 2028
• Hyundai und Kia: Uni Wheel mit Getriebe in der Radnabe