Ein Motor verliert Energie nicht nur an Lagern, Wicklungen oder der Leistungselektronik. Auch im magnetischen Kern entsteht Wärme, wenn sich das Feld fortlaufend umorientiert. Genau dort setzt ein europäisches Forschungsprojekt an: AM2SoftMag hat amorphe, also glasartig aufgebaute Metallkomponenten per Laser-3D-Druck hergestellt. Der Materialschritt ist belegt. Ob daraus sparsamere Motoren für Geräte, Fahrzeuge oder Maschinen werden, ist damit noch nicht entschieden.
Der Unterschied ist wichtig, weil Elektromotoren in sehr vielen Anwendungen arbeiten – vom Lüfter über die Pumpe bis zum Antrieb. Ein niedrigerer Verlust im Bauteil kann nützlich sein. Für den Stromverbrauch eines vollständigen Motors zählen aber auch Drehmoment, Temperatur, Kühlung, Lastprofil und die Qualität der Fertigung.
Das Projekt hat einen Werkstoff- und Fertigungsschritt erreicht
Der am 1. September veröffentlichte Bericht des EU-Horizon Magazine beschreibt den Fortschritt des Horizon-Europe-Projekts AM2SoftMag. Forschende um die Universität des Saarlandes, IMDEA Materials in Madrid und weitere europäische Partner entwickelten amorphe weichmagnetische Legierungen und fertigten daraus Motor-Komponenten mit Laser-Powder-Bed-Fusion. Dabei schmilzt ein Laser Metallpulver schichtweise auf; beim raschen Abkühlen soll die ungeordnete Struktur des metallischen Glases erhalten bleiben.
Nach Angaben der Universität des Saarlandes und der EU-Projektzusammenfassung wurden Hunderte Zusammensetzungen geprüft, drei geeignete Legierungen ausgewählt und Schichten von rund 50 Mikrometern verarbeitet. Das zeigt, dass die Material- und Prozessfrage nicht nur auf dem Papier behandelt wurde. Es belegt jedoch keinen fertigen Serienmotor und keinen allgemeinen Wirkungsgradgewinn.
Weniger Eisenverluste sind nicht der Wirkungsgrad eines Motors
Metallisches Glas ist kein besonders zerbrechliches Fensterglas, sondern ein Metall ohne langreichweitiges Kristallgitter. In weichmagnetischen Motorbauteilen kann diese Struktur die wiederholte magnetische Umorientierung erleichtern. Dadurch können Eisenverluste sinken – jene Verluste, die bei wechselnden Magnetfeldern als Wärme auftreten.
Der mögliche Vorteil endet aber nicht an diesem Mechanismus. Ein Motor muss Leistung und Drehmoment liefern, seine Wärme abführen und über unterschiedliche Drehzahlen und Lasten verlässlich arbeiten. Ein peer-reviewter Vergleich einer additiv gefertigten amorphen Permanentmagnet-Synchronmaschine mit einer Elektroblech-Referenz zeigte einen Effizienzvorteil nur in einem Hochdrehzahl-/Niedrigmomentbereich. In derselben Konfiguration lagen Drehmoment und thermisches Verhalten ungünstiger. Das ist kein Gegenbeweis gegen den Ansatz. Es zeigt, warum der Vollmotor über mehr als einen günstigen Betriebspunkt beurteilt werden muss.
Die eigentliche Prüfung beginnt entlang von fünf Stufen
Die vorliegenden Quellen lassen sich als Readiness-Kette lesen. Sie ersetzt keine technische Zertifizierung, trennt aber sauber, welche Fragen bereits beantwortet sind und welche noch offen bleiben:
- Material und Mikrostruktur
- Bleibt die gewünschte amorphe Struktur nach dem Druck reproduzierbar erhalten?
- Komponente
- Sind Geometrie, magnetische Verluste, elektrische Resistivität und mechanische Eigenschaften vermessen?
- Vollmotor und Lastprofil
- Zeigt der komplette Motor über Drehzahl, Drehmoment und Temperatur einen Vorteil gegenüber der Referenz?
- Industrieller Betrieb
- Lassen sich Prozessfenster, Toleranzen, Ausschuss, Reparatur, Lebensdauer und Kosten beherrschen?
- System- und Umweltwirkung
- Überwiegt die tatsächliche Motorersparnis, wenn Pulver, Laserenergie, Recycling und Wartung einbezogen werden?
AM2SoftMag hat nach aktuellem Stand vor allem die ersten Stufen vorangebracht: Werkstoffe wurden ausgewählt und Komponenten hergestellt. Bei der Laser-Powder-Bed-Fusion bleibt die Temperaturführung zentral. Eine Untersuchung von IMDEA Materials beschreibt, dass lokale Wärmeverläufe Kristallite erzeugen und damit magnetische, elektrische und mechanische Eigenschaften verändern können. Für komplexe Bauteile genügt es deshalb nicht, die richtigen Legierungselemente zu wählen; die Mikrostruktur muss im Bauteil verlässlich entstehen und geprüft werden.
Warum das für Energieeffizienz trotzdem relevant ist
Die EU-Ecodesign-Seite nennt für ihren Geltungsbereich 380 Millionen Motoren und einen geschätzten Jahresstromverbrauch von 1.326 TWh im Jahr 2020. Diese Zahlen sind kein Beleg für eine Wirkung von AM2SoftMag. Sie zeigen jedoch, weshalb kleine, dauerhaft erzielbare Verbesserungen bei Motoren wirtschaftlich und energieseitig relevant sein können.
Die Regulierung bewertet Motorwirkungsgrad als Verhältnis von mechanischer Ausgangs- zu elektrischer Eingangsleistung und verlangt Angaben an unterschiedlichen Drehzahl- und Drehmomentpunkten. Das passt zum Problem des neuen Werkstoffs: Eine günstigere magnetische Eigenschaft wird erst dann praktisch relevant, wenn sie in einem vollständigen Antrieb unter den Betriebsbedingungen der jeweiligen Anwendung erhalten bleibt. Für einen Lüfter, eine Pumpe oder ein Fahrzeug können diese Bedingungen sehr verschieden sein.
Kobaltvermeidung und 3D-Druck brauchen eine eigene Bilanz
Die Projektquellen nennen eisenreiche Legierungen und die mögliche Vermeidung von Kobalt als Vorteil. Das kann Materialabhängigkeiten verringern. Daraus folgt aber keine fertige Umweltbilanz. Pulverherstellung, Laserenergie, Ausschuss, Nachbearbeitung, weitere Legierungselemente, Reparatur und Recycling verändern das Ergebnis mit.
Auch der 3D-Druck ist kein automatischer Effizienzgewinn. Seine Stärke liegt hier vor allem darin, komplexe Bauteilgeometrien mit einer kontrollierten Prozessführung herzustellen. Ob der Prozess bei hohen Stückzahlen wirtschaftlich läuft und ob Bauteile über lange Zeit thermisch stabil bleiben, müssen die Beteiligten erst zeigen. Der EU-Bericht nennt vollständige Motoren und eine zuverlässig skalierbare industrielle Fertigung ausdrücklich als nächste Aufgaben.
Der Fortschritt von AM2SoftMag liegt damit nicht in einer fertigen Stromsparzusage, sondern in einem konkreten Schritt vom Legierungsentwurf zum gedruckten Bauteil. Erst wenn ein vollständiger Motor den Vorteil bei verschiedenen Lastpunkten, unter Wärme und mit reproduzierbarer Fertigung hält, wird daraus ein belastbarer Beitrag zur elektrifizierten Praxis.
Quellen und weiterführende Informationen
- Europäische Kommission: EU Horizon Magazine, „New advanced materials could give electric motors an efficiency boost“, 1. September 2026
- Universität des Saarlandes: „More power, less heat: How metallic glasses are making motors more efficient“, 10. März 2026
- CORDIS: AM2SoftMag – Ergebnisse im Überblick, 3. Juli 2026
- Klein et al.: „Performance Comparison of Conventional and Amorphous AM-Built PMSM“, ICEM 2024
- Europäische Kommission: Electric Motors – Ecodesign and energy-efficiency context
- IMDEA Materials: Untersuchung zur Kristallisation additiv gefertigter Finemet-Legierungen, 6. April 2026
Hinweis: Für diesen Artikel wurden KI-gestützte Recherche- und Editierwerkzeuge verwendet. Der Inhalt wurde redaktionell geprüft. Stand: 2026-09-02.
