Zwischen den historischen Backsteinmauern eines Werks in Berlin Marienfelde, das bereits seit 1902 Antriebe für Mercedes-Benz fertigt, beginnt derzeit eine neue, durchaus revolutionäre Ära.
Dort, wo einst Verbrennungsmotoren und Getriebekomponenten entstanden, läuft nun die Großserienproduktion eines Antriebs an, der das Potenzial besitzt, die Hierarchie im elektrischen Hochleistungssegment neu zu ordnen:
der Axial-Fluss-Motor.
Was lange als faszinierende Ingenieursidee galt, aber aufgrund seiner enormen Fertigungskomplexität kaum als massentauglich angesehen wurde, verlässt nun auf industriellem Niveau die Produktionslinien in Berlin-Marienfelde. Mercedes-Benz investiert damit nicht nur in eine neue Motorengeneration, sondern auch in einen technologischen Anspruch, der weit über das einzelne Fahrzeug hinausgeht.
Mercedes-Benz-Fabrik als Hochtechnologielabor
Die Zahlen vermitteln eine Vorstellung vom Aufwand hinter dem Projekt: Auf rund 30.000 Quadratmetern Produktionsfläche arbeiten drei Fertigungshallen mit sieben Produktionslinien an insgesamt 98 Prozessschritten. Bemerkenswert dabei: 65 dieser Prozesse werden erstmals bei Mercedes-Benz eingesetzt, 35 davon gelten weltweit als Neuentwicklungen.
Das Ergebnis dieser Innovationsoffensive sind mehr als 30 Patentanmeldungen.
Dabei handelt es sich nicht um Optimierungen im Nachkommabereich, sondern um Fertigungstechnologien, die teilweise komplett neu entwickelt werden mussten. Denn der Axial-Fluss-Motor stellt Anforderungen, die klassische Elektromotoren nicht kennen.
Warum dieser Motor anders ist
Um die Besonderheit des neuen Antriebs zu verstehen, lohnt ein Blick auf sein Grundprinzip.
Die meisten heute eingesetzten Elektromotoren arbeiten als sogenannte Radial-Fluss-Motoren. Dabei verlaufen die magnetischen Kräfte quer zur Drehachse. Der Aufbau erinnert vereinfacht an einen Zylinder, in dessen Innerem sich der Rotor dreht.
Der Axial-Fluss-Motor – kurz AFM – verfolgt einen anderen Ansatz. Hier verlaufen die magnetischen Kräfte parallel zur Drehachse. Rotor und Stator sind nicht zylindrisch, sondern scheibenförmig aufgebaut. Zwei Rotorscheiben umschließen den Stator wie die Hälften eines Sandwichs. Diese Architektur bietet entscheidende Vorteile.
Der Motor kann deutlich flacher konstruiert werden, erreicht gleichzeitig eine höhere Leistungs- und Drehmomentdichte und benötigt weniger Bauraum. Anders ausgedrückt: Mehr Leistung auf weniger Raum.
Im neuen Mercedes-AMG GT 4-Türer Coupé ist der Motor an der Vorderachse gerade einmal knapp neun Zentimeter breit. Die beiden Einheiten an der Hinterachse kommen sogar mit rund acht Zentimetern aus. Trotzdem liefern sie Leistungswerte, die bislang nur deutlich größere Antriebssysteme erreichen konnten.
Mercedes-Benz jongliert Kupfer, Laser und Mikrometer
Die eigentliche Herausforderung beginnt allerdings erst bei der Herstellung.
Um die hohe Leistungsdichte zu erreichen, verwendet Mercedes-Benz im Stator rechteckigen Kupferdraht. Der Vorteil liegt auf der Hand: Rechteckige Leiter nutzen den verfügbaren Raum wesentlich effizienter als runde Drähte. Dadurch kann mehr Kupfer im gleichen Bauraum untergebracht werden, was wiederum höhere elektrische Leistungen ermöglicht.
Die Praxis ist jedoch deutlich komplizierter.
Der Draht muss mit hoher Geschwindigkeit in extrem enge Radien gebogen werden. Bereits kleinste Materialverformungen könnten die Isolation beschädigen oder den elektrischen Querschnitt beeinträchtigen. Deshalb entwickelte Mercedes-Benz gemeinsam mit Partnern spezielle Fertigungsverfahren, die höchste Präzision mit industrieller Taktzeit verbinden.
Noch anspruchsvoller wird es bei der Verschaltung der Spulen. Hier treffen zahlreiche Leiterenden auf engstem Raum zusammen. Herkömmliche Verfahren würden durch die Wärmeentwicklung benachbarte Kunststoffbauteile gefährden.
Die Lösung stammt aus der Welt der Lasertechnologie. Hochpräzise Laser verbinden die Kupferleiter mit minimalem Energieeintrag. Das Verfahren arbeitet nicht nur schneller, sondern reduziert gleichzeitig thermische Belastungen auf ein Minimum.
Wenn eine KI Schweißnähte überwacht
Besonders eindrucksvoll zeigt sich der technologische Anspruch beim Polymerschweißen. Kunststoffkomponenten im Antriebsstrang werden mittels simultaner Lasertransmissionsverschweißung verbunden. Die Herausforderung besteht darin, exakt die richtige Energiemenge einzubringen. Zu wenig Energie führt zu einer unzureichenden Verbindung, zu viel Energie könnte angrenzende Bauteile beschädigen.
Hier greift künstliche Intelligenz ein. KI-gestützte Bildverarbeitung erkennt die exakte Lage der Bauteile, definiert virtuelle Schutzzonen und überwacht in Echtzeit den gesamten Prozess. Unmittelbar nach dem Schweißvorgang erfolgt eine optische Qualitätskontrolle. Das Ergebnis sind Verbindungen, die sowohl hohen mechanischen Belastungen als auch den Druckverhältnissen im ölführenden Antriebsstrang standhalten.
Die spektakulärste „Hochzeit“ der Fabrik
Den wohl faszinierendsten Moment erlebt der Motor in der Endmontage. Intern sprechen die Ingenieure von der „Hochzeit“. Dabei wird der Stator exakt zwischen zwei Rotoren mit Permanentmagneten positioniert.
Was sich einfach anhört, gleicht technisch einer Gratwanderung. Während des Zusammenfügens wirken Magnetkräfte von bis zu 9 Kilonewton. Das entspricht ungefähr dem Gewicht eines 900-Kilogramm-Fahrzeugs. Gleichzeitig darf die Position des Stators nur um weniger als ein Zehntel Millimeter von der Sollposition abweichen.
Ein eigens entwickelter Regelungsalgorithmus überwacht den Vorgang permanent und korrigiert die Lage der Komponenten in den letzten 0,5 Sekunden mit hochfrequenten Steuerimpulsen. Nicht rohe Kraft entscheidet hier über den Erfolg, sondern das präzise Zusammenspiel aus Sensorik, Software und Mechanik.
Von der Rennstrecke bringt Mercedes-Benz den Motor auf die Straße
Die Wurzeln des Motors reichen zum britischen Spezialisten YASA zurück, den Mercedes-Benz 2021 vollständig übernahm. Seitdem wurde die ursprünglich für Kleinserien entwickelte Technologie konsequent für den Einsatz in Hochleistungsfahrzeugen und die industrielle Großserie weiterentwickelt.
Das Ergebnis feiert nun seine Premiere im neuen vollelektrischen Mercedes-AMG GT 4-Türer Coupé.
Die Leistungsdaten lesen sich wie ein Statement an die Konkurrenz: Bis zu 2,1 Sekunden vergehen für den Sprint von 0 auf 100 km/h, die Höchstgeschwindigkeit liegt mit Driver’s Package bei 300 km/h.
Bereits der Technologieträger CONCEPT AMG GT XX demonstrierte das Potenzial des Antriebs eindrucksvoll. Auf der Hochgeschwindigkeitsstrecke von Nardò legte das Fahrzeug innerhalb von sieben Tagen und 13 Stunden mehr als 40.000 Kilometer zurück und stellte dabei 25 Langstreckenrekorde auf.
Der AFM ist weit mehr als einfach nur ein neuer Motor
Die Bedeutung des Projekts reicht allerdings weit über die beeindruckenden Fahrleistungen hinaus. Mit dem Produktionsstart des Axial-Fluss-Motors entwickelt sich Berlin-Marienfelde zu einem Kompetenzzentrum für elektrische Hochleistungsantriebe. Gleichzeitig wird der Standort zum Schaufenster der digitalen Fabrik der Zukunft.
Der Mercedes-Benz Digital Factory Campus, der seit 2022 in Marienfelde angesiedelt ist, dient als Entwicklungsumgebung für digitale Produktionssysteme innerhalb des globalen Produktionsnetzwerks. Die Fertigung des Axial-Fluss-Motors vereint dabei sämtliche Zukunftstechnologien der Industrie: intelligente Automatisierung, KI-basierte Qualitätssicherung, hochpräzise Laserverfahren und datengetriebene Produktionssteuerung.
Mehr als 120 Jahre nach seiner Gründung beweist der traditionsreiche Standort damit erneut seine Wandlungsfähigkeit.
Der Axial-Fluss-Motor steht für einen Paradigmenwechsel in der Elektromobilität. Und er zeigt, dass technologische Spitzenleistungen nicht zwangsläufig aus den digitalen Zentren Kaliforniens oder den Gigafactories Chinas kommen müssen. Manchmal entstehen sie dort, wo industrielle Erfahrung auf den Mut trifft, jahrzehntealte Grenzen neu zu definieren: in Berlin-Marienfelde – oder eben Made in Germany.
NewCarz meint dazu:
Ob der Axial-Fluss-Motor tatsächlich zum neuen Standard im Premium- und Performance-Segment wird, muss sich noch zeigen. Die Vorteile hinsichtlich Bauraum, Leistungsdichte und Effizienz sind überzeugend. Gleichzeitig wird die Technologie ihre Wirtschaftlichkeit erst in größeren Stückzahlen langfristig beweisen müssen. Aber: Mit dem Axial-Fluss-Motor gelingt Mercedes-Benz etwas, das in der Automobilindustrie – und nicht nur in der deutschen – selten geworden ist: eine echte technologische Überraschung. Besonders bemerkenswert ist dabei nicht allein die Leistungsfähigkeit des Motors. Elektromotoren mit hoher Leistungsdichte sind in der Theorie seit Jahren bekannt. Die eigentliche Leistung besteht darin, eine derart komplexe Technologie wirtschaftlich und reproduzierbar in die Großserie zu überführen. Genau daran scheiterten viele ambitionierte Konzepte der Vergangenheit. Auch strategisch setzt Mercedes-Benz ein wichtiges Zeichen. Während die Diskussion über die Zukunft des Automobilstandorts Deutschland oft von Herausforderungen geprägt ist, demonstriert Berlin-Marienfelde eindrucksvoll, dass industrielle Spitzenleistungen weiterhin in Deutschland entwickelt und produziert werden können. Der Standort verbindet klassische Ingenieurskunst mit Digitalisierung, künstlicher Intelligenz und modernster Fertigungstechnik auf einem Niveau, das international Maßstäbe setzt.
Quelle & Fotos: Mercedes-Benz / Text: NewCarz
Unser Chefredakteur erstellt seit 2015 schwerpunktmäßig Fahrberichte und testet alle Fahrzeuge akribisch – mit Liebe zum Detail – auf Herz und Nieren. Dabei entgeht ihm nichts. Seine Objektivität bewahrt er dabei kompromisslos. Robertos Spezialgebiete sind neben SUVs und Kombis die alternativen Antriebskonzepte. Sein Herz schlägt aber auch gern im V8-Takt.