Axialflussmotor ohne Seltene Erden: Kann das bei gleicher Leistung funktionieren?
YASA entwickelt Axialflussmotoren ohne Seltene Erden. Ob sie bei gleicher Leistung, Effizienz und Kosten in Großserie überzeugen, bleibt offen.
Im Serienfahrzeug Mercedes‑AMG GT 4‑Türer Coupé arbeiten bereits Axialflussmotoren von Yasa. Sie sorgen für starke Leistung bei geringer Bauform und Gewicht.
Foto: Mercedes-Benz AG
Drei kompakte Elektromotoren, zusammen bis zu 860 kW oder 1169 PS: Mercedes-Benz zeigt mit dem neuen AMG GT 4-Türer, was Axialflussmotoren inzwischen leisten können. Doch Yasa arbeitet bereits am nächsten Schritt. Die Mercedes-Tochter will die extrem leistungsdichten Motoren unabhängiger von kritischen Rohstoffen machen – zunächst ohne schwere Seltene Erden, später sogar vollständig ohne Seltene Erden. Technisch ist das deutlich anspruchsvoller, als einfach nur Neodym durch ein anderes Material zu ersetzen.
Inhaltsverzeichnis
- Axialflussmotoren kommen in der Großserie an
- Warum Yasa auf Seltene Erden verzichten will
- Was kann Neodym ersetzen?
- Gleiche Leistungsdaten sind die eigentliche Herausforderung
- Wird der Motor dadurch billiger?
- Der eigentliche Vorteil ist die Materialstrategie
- Wer arbeitet an Axialflussmotoren?
- Der Axialflussmotor ohne Seltene Erden muss sich noch im Praxiseinsatz beweisen
Axialflussmotoren kommen in der Großserie an
Der Axialflussmotor ist inzwischen mehr als ein Spezialkonzept. Mercedes-Benz hat im Juni 2026 in Berlin-Marienfelde die Großserienproduktion eines solchen Antriebs gestartet. Zum Einsatz kommt die Technik zunächst im Mercedes-AMG GT 4-Türer Coupé. Hier liefern drei Yasa-Axialflussmotoren bis zu 860 kW (1.169 PS), 530 kW Dauerleistung und 2000 Nm Antriebsdrehmoment. Die drei Motoren sind dabei extrem kompakt und ermöglichen trotz 2460 kg Fahrzeuggewicht einen Sprint von 0 auf 100 km/h in 2,1 s. Die Fertigung umfasst rund 30.000 m² und sieben Produktionslinien.
Damit erreicht eine Technologie die Großserie, die lange mit hohen Fertigungsanforderungen und Kosten verbunden war. Genau an diesem Punkt setzt Yasa – ein britischer Hersteller von Elektromotoren und Motorsteuerungen und 2021 eine 100%ige Mercedes-Tochter – mit seinem neuen „Project Resilience“ an. Die Mercedes-Tochter entwickelt zwei Varianten: Eine soll Permanentmagnete ohne schwere Seltene Erden ermöglichen, die zweite soll vollständig ohne Seltene Erden auskommen. Beide Konzepte basieren auf der gemeinsamen YASA-Stator-Technologie.
Das ist mehr als eine Rohstofffrage. Yasa versucht, die Vorteile des Axialflussmotors mit einer robusteren Material- und Fertigungsstrategie zu verbinden.
Warum Yasa auf Seltene Erden verzichten will
Hochleistungs-Elektromotoren nutzen heute häufig NdFeB-Permanentmagnete. Neodym ermöglicht eine hohe magnetische Energiedichte und damit kompakte, leistungsfähige Motoren. Dysprosium und Terbium können zusätzlich eingesetzt werden, um die Magnete bei hohen Temperaturen gegen Entmagnetisierung zu stabilisieren.
Problematisch ist weniger die geologische Seltenheit dieser Elemente als die stark konzentrierte Förderung und Verarbeitung. Exportbeschränkungen, Preisschwankungen und Lieferunterbrechungen können deshalb direkt auf die Automobilproduktion durchschlagen. Genau diese Abhängigkeit will Yasa mit Project Resilience reduzieren.
Was kann Neodym ersetzen?
Yasa hat bislang nicht veröffentlicht, welches konkrete Material oder Rotorkonzept beim vollständig Seltene-Erden-freien Motor zum Einsatz kommt. Deshalb wäre es verfrüht, von einem konkreten „Neodym-Ersatz“ zu sprechen. Eine Möglichkeit wäre Ferritmagnete. Sie benötigen keine Seltenen Erden, sind preisgünstig und basieren auf gut verfügbaren Materialien. Ihr Nachteil ist jedoch die deutlich geringere magnetische Energiedichte gegenüber NdFeB. Bei gleicher Motorleistung kann deshalb mehr Bauraum erforderlich werden.
Ein anderer Weg ist der vollständige Verzicht auf Permanentmagnete. Ein Beispiel dafür ist das deutsche Start-up Emil Motors aus dem Bayerischen Hersfeld. Sein Axialflussmotor arbeitet als Asynchronmaschine. Das Rotorfeld wird induziert, als Leitermaterial kommt Aluminium zum Einsatz. Damit entfällt die gesamte Permanentmagnettechnik. Für die Automobilindustrie ist dieser Ansatz besonders interessant, weil er zeigt: Ein Axialflussmotor muss nicht zwangsläufig ein Permanentmagnetmotor sein.
Gleiche Leistungsdaten sind die eigentliche Herausforderung
Ob ein Seltene-Erden-freier Motor allerdings die heutigen Leistungsdaten erreicht, ist offen. Permanentmagnetmotoren besitzen einen grundlegenden Vorteil: Das Magnetfeld des Rotors ist bereits vorhanden. Der Rotor benötigt deshalb keine zusätzliche elektrische Erregung. Bei einer Asynchronmaschine muss das Magnetfeld dagegen induziert werden. Dabei entstehen zusätzliche Verluste.
Die Axialflussgeometrie kann einen Teil dieses Nachteils kompensieren. Durch den großen wirksamen Radius entsteht bei gleicher Kraft ein höheres Drehmoment. Gleichzeitig ermöglicht die flache Bauweise eine hohe Leistungsdichte. Damit ist aber nicht automatisch bewiesen, dass ein magnetfreier Axialflussmotor einen Permanentmagnetmotor übertrifft.
Experten äußern an dieser Stelle Skepsis: Die theoretischen Vorteile der Bauform müssen sich im kompletten Antrieb einschließlich Rotor, Kühlung, Lagerung und Leistungselektronik bewähren. Yasa selbst formuliert deshalb bewusst unterschiedliche Zielrichtungen. Der Motor ohne schwere Seltene Erden soll für leistungsorientierte Anwendungen hohe Leistungsdichte ohne zusätzliche Masse oder Bauraum ermöglichen. Die vollständig Seltene-Erden-freie Variante richtet sich stärker an Anwendungen, bei denen Kosten und Fertigung eine größere Rolle spielen.
Wird der Motor dadurch billiger?
Ob sich ein Elektroantrieb ohne Seltene Erden mittel- oder langfristig günstiger produzieren lässt ist keineswegs garantiert. NdFeB-Magnete sind aktuell ein relevanter Kostenfaktor und unterliegen zudem Preisschwankungen. Fallen sie weg, kann der Materialeinsatz günstiger und die Lieferkette planbarer werden. Gleichzeitig können alternative Konzepte mehr Kupfer, Aluminium, Elektroblech oder zusätzliche Rotorbauteile benötigen.
Interessant ist deshalb nicht allein der Preis des Magnetmaterials, sondern die Gesamtkosten des Motors. Der wirtschaftliche Vorteile eines Axialflussmotors ohne Seltene Erden ist daher nicht automatisch gewährleistet, er entsteht erst dann, wenn der eingesparte Magnetaufwand die zusätzlichen Kosten der alternativen Rotor- und Fertigungstechnik übersteigt.
Der eigentliche Vorteil ist die Materialstrategie
Die Yasa-Entwicklung ist vor allem deshalb relevant, weil sie zwei Probleme gleichzeitig adressiert: die Rohstoffabhängigkeit und die Flexibilität bei der Motorauslegung. Der Hersteller will unterschiedliche Rotorkonzepte mit einer gemeinsamen Statorarchitektur kombinieren. Damit könnte je nach Fahrzeugprogramm zwischen maximaler Leistungsdichte, geringeren Kosten oder einer robusteren Rohstoffversorgung gewählt werden.
Yasa spricht selbst von unterschiedlichen Abwägungen zwischen Leistung, Effizienz, Bauraum, Kosten und Produktionsvolumen. Für die Automobilindustrie wäre das ein interessanter Ansatz. Statt einen einzigen Motortyp für alle Anwendungen zu optimieren, könnte dieselbe Grundarchitektur mit unterschiedlichen Rotoren auf verschiedene Fahrzeugklassen zugeschnitten werden.
Wer arbeitet an Axialflussmotoren?
Yasa gehört derzeit zu den Anbietern, die mit immer neuen Lösungen auf sich aufmerksam machen, doch ist es bei weitem nicht das einzige Unternehmen, das am Axialmotor arbeitet. Die Technologie wird bereits in Serien-Hybridfahrzeugen von Ferrari und Lamborghini eingesetzt. Mercedes-Benz hat 2026 den Schritt zur Großserie vollzogen.
Daneben arbeiten unter anderem Magnax, Equipmake, Turntide und Emil Motors an Axialflussmaschinen. Hinzu kommen Forschungsprojekte wie NAFTech von RWTH Aachen, Universität Stuttgart und FAU Erlangen, die eine kompakte E-Maschine ohne Permanentmagnete entwickeln. Die Konzepte unterscheiden sich erheblich: Während einige Unternehmen auf Permanentmagnete und maximale Leistungsdichte setzen, verfolgen andere magnetfreie oder alternative Rotorarchitekturen. Damit ist der Axialflussmotor inzwischen keine einzelne Technologie mehr, sondern eine Familie unterschiedlicher elektrischer Maschinen.
Der Axialflussmotor ohne Seltene Erden muss sich noch im Praxiseinsatz beweisen
Die neue Yasa-Entwicklung ist deshalb weniger eine Neuerfindung des Elektromotors als der nächste logische Entwicklungsschritt. Zunächst musste der Axialflussmotor beweisen, dass er bei Leistungsdichte, Gewicht und Kühlung Vorteile gegenüber konventionellen Radialflussmaschinen bieten kann. Das schaffte er und mit der Serienproduktion von Mercedes-Benz ist zumindest die industrielle Machbarkeit deutlich näher an den Alltag gerückt.
Nun folgt die nächste Herausforderung: Diese Leistungsfähigkeit von Seltenen Erden zu entkoppeln. Ob das gelingt, muss sich an konkreten Messwerten zeigen. Entscheidend sind nicht nur Spitzenleistung und maximales Drehmoment, sondern auch Dauerleistung, Wirkungsgrad, Masse, thermische Belastbarkeit, Lebensdauer und Produktionskosten.
Genau deshalb ist Yasas Project Resilience technisch interessant. Ein Axialflussmotor ohne Seltene Erden ist längst keine physikalische Utopie mehr. Die offene Frage lautet vielmehr: Kann er die Leistungsdichte eines modernen NdFeB-Motors erreichen und gleichzeitig einfacher, planbarer und günstiger in Großserie produziert werden? Wenn Yasa darauf eine überzeugende Antwort findet, könnte der Verzicht auf Seltene Erden vom Rohstoffargument zum echten Wettbewerbsvorteil der nächsten Generation elektrischer Antriebe werden.
Ein Beitrag von:
