Das Startup Additive Drives GmbH möchte die Entwicklung und Herstellung von Elektromotoren massiv beschleunigen. Der Motorenbauer aus Dresden setzt daher beim Fertigungsprozess auf den 3D-Drucker. Damit verkürzt das Automotive Startup nicht nur den langwierigen Prozess auf wenige Tage, sondern beeindruckt auch mit der Effizienz, Reichweite und Leistungsstärke ihrer Motoren.
Weg vom klassischen Verbrenner, hin zum elektrischen und nachhaltigen Antrieb. Die Elektromobilität bleibt weiterhin das dominierende Thema in Sachen Mobilitätswende. Um die verkehrsbedingten Treibhausgasemissionen zu reduzieren, möchte die Bundesregierung unter anderem bis 2030 „mindestens 15 Millionen vollelektrische Pkws“ (Koalitionsvertrag, Seite 27) auf die Straßen bringen. Die Entwicklung und Fertigung von Elektromotoren läuft damit auf Hochtouren, beansprucht jedoch einiges an Zeit:
„Die Herstellung erster Muster von Elektromotoren mit konventioneller Fertigung ist äußerst langwierig und aufwändig. Wir sprechen hier von mehreren Monaten. In der bisherigen Vorgehensweise werden zudem komplexe Werkzeuge für die anspruchsvollen Biege- und Schweißprozesse benötigt, die zum einen sehr teuer, zum anderen nicht flexibel einsetzbar sind.“ – Philipp Arnold, CFO der Additive Drives GmbH.
In diesem Zeitraum können sich neue Anforderungen oder Änderungen am Modell ergeben. Das macht eine neue Anpassung der Wicklung erforderlich. Die Bauteile können zwar jederzeit digital simuliert werden, das physische Abbild wäre jedoch erst nach Monaten fertiggestellt.
3D-Druck ermöglicht zeitlichen Quantensprung
Was also, wenn die Kupferwicklung als komplexestes Bauteil im Elektromotor nicht mit den teuren Werkzeugen, sondern mit einem 3D-Drucker hergestellt werden könnte? Das fragten sich auch Jakob, Axel und Philipp – das Gründer-Trio hinter dem Automotive Startup Additive Drives GmbH.
Mit seinem additiven Fertigungsansatz verkürzt das Dresdner Startup den Entwicklungsprozess von mehreren Monaten auf wenige Tage – ganz ohne Abstriche bei den industriellen Mindeststandards. Im Gegenteil: der Ansatz verspricht neben dem Zeitfaktor noch weitere Vorteile.
„Durch die additive Fertigung, also den 3D-Druck der Wicklungen, sparen wir nicht nur erheblich Zeit bei der Entwicklung, sondern auch sehr viele Kosten, da sämtliche Werkzeugkosten entfallen. Zudem sind unsere Motoren deutlich leistungsstärker und effizienter. Mit unserer patentierten Dual Stage Technologie, also der Kombination aus konventioneller und additiver Fertigung, ist das Verfahren auch für große Stückzahlen wirtschaftlich einsetzbar“, verrät uns Philipp, CFO der Additive Drives GmbH.
Die bessere Performance lässt sich vor allem auf den erhöhten Anteil an Kupfer in der Nut und ein besseres thermisches Verhalten zurückführen. Da die Leistung von Elektromotoren durch ihre maximalen Abgabeleistungen thermisch begrenzt ist, muss für eine Leistungserhöhung die Wärmeabfuhr verbessert werden. Hier lässt sich am Design der Kupferwicklung als Hauptwärmequelle ansetzen. Durch das additive Fertigungsverfahren ergeben sich mehr Möglichkeiten im Design des Leiters und in seiner Anpassung an die Nutform. Die Abgabeleistung des Motors lässt sich somit um bis zu 45 Prozent steigern. Das hat auch positive Auswirkungen auf die Effizienz und Reichweite.
Das komplexeste Bauteil eines Elektromotors ist die Kupferwicklung. Bei Additive Drives kommt sie aus dem 3D-Drucker. Das Startup verkürzt damit den Fertigungsprozess von vielen Monaten auf wenige Tage. (Foto: Additive Drives GmbH)
Profitabel schon nach kurzer Zeit
Das Bedürfnis nach mehr Innovation und schöpferischer Tätigkeit führte Jakob, Axel und Philipp in die Selbstständigkeit. Die drei ehemaligen Festangestellten sind ihrer Branche zwar treu geblieben, um ihre Idee jedoch schnell und eigenständig verwirklichen zu können, brauchte es eine neue Organisation. Das Trio gründete das Startup im Juli 2020 in Dresden; etwa 30 Kilometer südlich der sächsischen Hauptstadt befindet sich ihre Produktionsstätte. 18 Festangestellten und acht Studierende unterstützen sie aktuell mit vollem Einsatz bei ihrer Mission.
Das Management des Automotive Startups Additive Drives GmbH: Philipp Arnold (CFO), Lasse Berling (Head of Product Management), Dr. Jakob Jung und Axel Helm (General Manager) (v.l.n.r.; Foto: Additive Drives GmbH)
Eine erste Finanzierung erfolgte durch den EXIST-Forschungstransfer sowie durch ein Seed-Investment der AM Ventures Holding GmbH, führender Investor im Bereich des industriellen 3D-Drucks. Mittlerweile ist das Unternehmen stark gewachsen und wächst organisch, nachhaltig und profitabel aus den eigenen Gewinnen. Dabei konkurriert der sächsische Motorenbauer täglich mit Wettbewerbern, die teilweise bis zu 120 Jahre Erfahrung im Elektromaschinenbau auf dem Buckel haben.
Ein entscheidender Faktor ihres erfolgreichen Wachstums liege vor allem auch am Standort Dresden, so Co-Gründer Philipp Arnold.
„Neben unseren Mitarbeitenden schätzen wir sehr das Netzwerk in Sachsen. Die Unterstützung durch Gründungsnetzwerke wie FutureSax und Saxeed ist wahnsinnig hoch. Daneben bemühen sich auch die lokalen Wirtschaftsförderungen sehr, uns das Wachstum so einfach wie möglich zu machen.“
2021 nahmen Co-Founder Axel und Philipp den IQ Innovationspreis Mitteldeutschland im Cluster Automotive entgegen. (Foto: Additive Drives GmbH)
Das Feldbett im Büro wird bleiben
Überall dort, wo hohe Anforderungen an Elektromotoren bestehen, eignen sich die Modelle des Dresdner Herstellers Additive Drives GmbH. Sei es für Anwendungsfelder wie Robotik, Automotive, Luftfahrt oder die allgemeine Industrie. Mit führenden Großunternehmen aus den oben genannten Bereichen und großen Automobilherstellern arbeitet das Startup bereits zusammen.
Auf dem Weg zum Weltmarktführer für hochperformante Elektromaschinen soll 2022 nun der Eintritt in das Seriengeschäft im High Performance Bereich erfolgen. Durch die hier verbundenen hohen Anforderungen an die Leistungsdichte möchte Additive Drives seine Motoren auf die Probe stellen. Eine weitere Finanzierungsrunde schließt das Unternehmen ebenfalls nicht aus. Sollten im Zuge des Wachstums die Nächte dann erneut etwas länger werden, könnte das Feldbett im Büro mal wieder zum Einsatz kommen.
