Bürstenlose Motoren im Akkuwerkzeug: Was die Technik wirklich bringt

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Bürstenlose Motoren sparen zwei Verschleißteile ein: geöffneter Akkuschrauber auf der Werkbank, daneben ausgebaute Kohlebürsten.

Auf jedem zweiten Akkuschrauber klebt ein kleines Wort: Brushless (BL). Es klingt nach Marketing – und ausnahmsweise steckt Physik dahinter. Der entscheidende Bauteil an diesem Motor ist nämlich einer, der gar nicht da ist. Zwei kleine Kohleblöcke fehlen, und mit ihnen verschwinden einige Probleme. Aber es gibt einen Haken, und den verschweigen die Aufkleber. Er hat nichts mit dem Motor zu tun.

Kurz erklärt: Bürstenlose Motoren kommutieren elektronisch statt über schleifende Kohlebürsten. Das senkt die Reibung und bringt laut Herstellerangaben je nach Lastbereich 5 bis 30 Prozent mehr Wirkungsgrad, 10 bis 20 Prozent mehr Laufzeit pro Akkuladung und deutlich weniger Verschleiß. Der Motor allein reicht aber nicht – ohne passend abgestimmte Elektronik verpufft ein großer Teil des Vorteils.

Inhaltsverzeichnis

Warum bürstenlose Motoren im Akkuwerkzeug anders arbeiten

Wir fangen mit dem „alten“ Motor an, dann verstehst du den neuen in zwei Minuten. Vereinfacht erklärt: Ein klassischer Bürstenmotor hat vier Bauteile, die zusammenspielen: einen Stator mit Permanentmagneten, einen Rotor mit Spulen, einen Kommutator und zwei Kohlebürsten ¹. Der Trick liegt beim Kommutator. Er ist im Grunde ein mechanischer Umschalter, der bei jeder halben Wellenumdrehung die Position wechselt und dafür sorgt, dass der Strom in die richtige Richtung fließt ¹. Damit der Strom überhaupt auf den drehenden Rotor kommt, drücken zwei feststehende Kohleblöcke – die Bürsten – von außen dagegen.

Das funktioniert seit über hundert Jahren, es ist billig, und es braucht nichts weiter als eine Gleichstromquelle. Willst du die Drehrichtung umkehren, drehst du einfach die Polarität um. Keine Steuerung nötig ¹. Genau deshalb sitzt so ein Motor in Fensterhebern von Autos oder in CD-Laufwerken ².

Der bürstenlose Motor dreht die ganze Anordnung buchstäblich um: Beim Bürstenmotor sitzen die Dauermagnete im Stator und die Wicklungen im Rotor – beim bürstenlosen ist es genau andersherum, Dauermagnete im Rotor, elektromagnetische Spulen im Stator ¹. Die Frage, wie der Strom zu den Rotorspulen kommt, stellt sich damit gar nicht mehr. Es gibt dort keine Spulen. Zwischen dem beweglichen Rotor und dem feststehenden Stator besteht überhaupt kein elektrischer Kontakt mehr ⁶.

Die Umschaltarbeit, die vorher der Kommutator mechanisch erledigt hat, macht jetzt Elektronik. Hall-Sensoren erfassen, wo der Rotor gerade steht, und melden das an eine Steuerung, die den Strom zur richtigen Zeit auf die richtige Spule schaltet ¹. Advanced Motion Controls, ein Hersteller genau solcher Steuerungen und damit Partei in eigener Sache, beschreibt den Unterschied mit einem schönen Bild: Wo der Kommutator ein mechanisches Tor ist, arbeitet der bürstenlose Regler wie ein Fluglotse, der Flugzeuge in präziser Reihenfolge leitet – kein physischer Kontakt, kein Verschleiß ¹.

Und damit kommt die Abhängigkeit, die man auf dem Werkzeug nirgends aufgedruckt sieht: Ohne Regler läuft dieser Motor nicht. Nicht schlechter, nicht langsamer – gar nicht. Das ist keine Verhandlungssache ¹.

Kurz gesagt: Der entscheidende Unterschied ist die Kommutierung: mechanisch über schleifende Kohlebürsten beim alten Motor, elektronisch über Sensoren und eine Steuerung beim bürstenlosen. Alles andere – Wirkungsgrad, Lebensdauer, Wartung – folgt aus diesem einen Konstruktionsunterschied.

Was der Wegfall der Bürsten konkret bringt

Jetzt wird es interessant, denn hier trennen sich Werbeversprechen und belegbare Zahlen. Die Handwerks-Fachzeitschrift bauhandwerk hat die Vorteile für den Einsatz im Elektrowerkzeug beziffert – auf Basis von Angaben des Herstellers Metabo, was man wissen sollte. Der Kern: Aufgrund der reduzierten Reibung und der optimalen Umpolung hat der bürstenlose Motor gegenüber dem Bürstenmotor je nach Lastbereich einen Wirkungsgradvorteil von 5 bis 30 Prozent ³.

Achte auf die Spanne. Fünf bis dreißig ist keine Ungenauigkeit, sondern die eigentliche Aussage: Der Vorteil hängt davon ab, wie du arbeitest. Er ist klein, wenn die Maschine im Wohlfühlbereich läuft, und groß, wenn es ans Eingemachte geht. Im Einsatz wirken sich die Vorteile vor allem im Überlastbereich der Maschine aus ³. Wer den ganzen Tag Gipskartonschrauben eindreht, merkt weniger davon als jemand, der mit einer 10er-Bohrkrone durch Hartholz geht.

Merkmal	Bürstenmotor	Bürstenloser Motor
Kommutierung	mechanisch über Kohlebürsten und Kupferkommutator ¹	elektronisch über Steuerung und Hall-Sensoren ¹
Magnete / Spulen	Dauermagnete im Stator, Wicklungen im Rotor ¹	Dauermagnete im Rotor, Spulen im Stator ¹
Steuerung nötig?	nein, reine Gleichstromversorgung genügt ¹	ja, ohne Regler kein Betrieb ¹
Verschleißteile	Bürsten und Kommutator nutzen sich durch Dauerkontakt ab ²	kein elektrischer Kontakt zwischen Rotor und Stator ⁶
Wirkungsgrad im Werkzeug	Referenz	5 bis 30 Prozent Vorteil je nach Lastbereich ³
Laufzeit pro Akkuladung	Referenz	10 bis 20 Prozent länger ³

Der zweite Punkt ist der, den du an der Steckdose merkst. Weil der Motor sparsamer mit der Energie des Akkupacks umgeht, halten bürstenlose Maschinen mit einer Akkuladung länger durch – um 10 bis 20 Prozent ³. Das ist keine Verdoppelung, aber es ist der Unterschied zwischen „Akku reicht bis zur Mittagspause“ und „Akku reicht bis kurz danach“.

Und dann ist da noch das, was man erst nach Jahren sieht. Bürsten und Kommutatoren nutzen sich durch ihren ständigen Kontakt relativ schnell ab und brauchen deshalb regelmäßigen Austausch und wiederkehrende Wartung ². Fällt der Kontakt weg, fällt der Abrieb weg – und mit ihm ein häufiger Grund, warum eine alte Maschine irgendwann nur noch stottert. Ein bürstenloser Motor braucht weniger Wartung, hat wegen der geringeren Reibung eine höhere Effizienz und Drehzahl und durch den geringeren Verschleiß eine längere Standzeit ⁶.

Das Detail, das kaum jemand erwähnt: Drehmoment aus dem Stand

Es gibt einen Vorteil, der in keiner Prozentangabe auftaucht und im Alltag trotzdem am meisten spart – nämlich Nerven. Bürstenlose Motoren entfalten ihre Leistung bereits im unteren Drehzahlbereich voll. Selbst wenn du den Druck auf den Drehzahlregelschalter und damit die Drehzahl reduzierst, steht das maximale Drehmoment zur Verfügung ³.

Klingt technisch, ist aber sehr konkret: Genau das verhindert das Abrutschen beim Ansetzen von Schrauben ³. Wer schon mal mit einer schwachen Maschine ein Kreuzschlitz-Bit auf lackiertem Metall angesetzt hat und dabei zusehen durfte, wie das Bit durchdreht und einen silbernen Kratzer zieht, weiß, was diese Zeile wert ist. Deshalb sind bei kurzen, schnellen Schraubarbeiten die Vorteile besonders deutlich ³.

Dazu kommt die Bauform. Bürstenlose Motoren sind bei gleicher Leistung kompakter und leichter ³ – ein hohes Verhältnis von Leistung zu Gewicht gehört zu ihren klassischen Stärken, ebenso wie hohe Drehzahl und die nahezu unmittelbare Regelbarkeit von Drehzahl und Drehmoment ⁷. Genau deshalb tauchen sie überall dort auf, wo es klein und stark sein muss: in Festplatten, in Druckern, in Modellflugzeugen, in Autos – und eben in Handwerkzeugen ⁷.

Der Haken: Der Motor allein macht noch kein gutes Werkzeug

Hier kommt die Auflösung für das, was am Anfang angedeutet wurde. Der Aufkleber „brushless“ sagt dir, welcher Motortyp verbaut ist. Er sagt dir nichts darüber, ob der Rest der Maschine mitspielt – und genau daran hängt der Löwenanteil des Vorteils.

bauhandwerk formuliert es unmissverständlich: Erst in Verbindung mit einer Elektronik, die speziell auf die Möglichkeiten und Anforderungen bürstenloser Motoren ausgelegt ist, zeigt diese Technologie wirklich, was sie kann ³. Und weiter: Der Schlüssel für die Leistungsfähigkeit bürstenloser Motoren ist die Elektronik ³.

Das ist logisch, wenn man sich erinnert, was der Regler eigentlich tut. Er passt Phase und Amplitude der Stromimpulse an und steuert damit Drehzahl und Drehmoment des Motors ⁷. Ein Servoantrieb – also genau diese elektronische Steuerung, die ein bürstenloser Motor braucht – regelt Geschwindigkeit, Drehmoment und Position in Echtzeit ¹. Wie gut er das tut, entscheidet, was am Bit ankommt. Zwei Maschinen mit demselben Motortyp können sich deshalb sehr unterschiedlich anfühlen.

Was gute Elektronik möglich macht, zeigt sich an Funktionen, die es mit einem Bürstenmotor so nicht gibt. Metabo etwa setzt bei seinen bürstenlosen Maschinen auf eine eigens entwickelte, teilweise patentierte Elektronik samt verschleißfreier elektronischer Drehmomentkupplung, mit der sich selbst kleinste Schrauben millimetergenau verarbeiten lassen; die Kupplung reduziert in den niedrigsten Stufen nicht nur das Drehmoment, sondern passt auch die Drehzahl auf das optimale Niveau an ³. Zu beachten: Das ist die Darstellung des Herstellers, wiedergegeben in einer Fachzeitschrift.

Typischer Fehler: Den Aufkleber „brushless“ für ein Qualitätsversprechen zu halten. Er beschreibt nur den Motortyp – ohne eine Elektronik, die auf diesen Motor abgestimmt ist, bleibt ein großer Teil des möglichen Vorteils ungenutzt.

Was die Zahlen relativieren – und was sie nicht relativieren

Ein bisschen Nüchternheit gehört dazu, sonst klingt das hier wie ein Prospekt. Erstens: Fast alle Prozentangaben in diesem Feld stammen von Unternehmen, die entweder Motoren, Steuerungen oder Werkzeuge verkaufen. Das macht sie nicht falsch, aber es macht sie zu Angaben interessierter Seite. Zweitens: Der Wirkungsgradvorteil ist kein fester Wert, sondern hängt am Lastbereich ³.

Der Vorteil wächst mit der Belastung: am größten wirkt er sich im Überlastbereich der Maschine aus ³.
Die Laufzeit hängt nicht nur am Motor: Große Auswirkung auf die Laufzeit pro Akkuladung hat die Akkukapazität ³.
Der Effizienzsprung schlägt sich in der Wärme nieder: weniger Reibung heißt auch weniger Hitzeentwicklung ³.
Die Steuerung ist Pflichtausrüstung, kein Extra – ohne Regler kein Motorbetrieb ¹.
Der Begriff selbst ist unscharf: „bürstenloser Gleichstrommotor“ ist unpräzise, denn der Motor wird mit dreiphasigem Drehstrom betrieben, der elektronisch aus einer Gleichspannung erzeugt wird ⁶.

Der vierte Punkt in dieser Liste ist der praktisch wichtigste. Wenn du mit deinem Akkuwerkzeug länger durchhalten willst, ist der Motortyp nur eine von zwei Stellschrauben – die andere sitzt im Akkupack. bauhandwerk nennt als Beispiel den Sprung von 3,0 auf 5,2 Amperestunden: Damit arbeiten Handwerker mit einer Akkuladung 75 Prozent länger ³. Das ist ein Vielfaches dessen, was der Motorwechsel bringt. Auch hier gilt: Herstellerangabe.

Und noch etwas zur Einordnung, gegen den Eindruck, hier sei etwas frisch erfunden worden: Der erste bürstenlose Gleichstrommotor wurde 1962 von T. G. Wilson und P. H. Trickey entwickelt ¹. Möglich wurde er durch die Entwicklung der Halbleiterelektronik in den 1960er-Jahren ⁷. Die Technik ist also über sechs Jahrzehnte alt. Neu ist nur, dass Leistungselektronik so klein und so billig geworden ist, dass sie in ein Werkzeug passt, das du mit einer Hand hältst.

Häufig übersehen: Für die Laufzeit ist die Akkukapazität der größere Hebel als der Motortyp. Der Sprung von 3,0 auf 5,2 Amperestunden bringt laut Herstellerangabe rund 75 Prozent mehr Arbeitszeit pro Ladung – der bürstenlose Motor allein 10 bis 20 Prozent.

Lohnt sich der Aufpreis? Eine ehrliche Abwägung

Die Rechnung geht nicht für jeden gleich auf, und wer etwas anderes behauptet, verkauft etwas. Ein Bürstenmotor hat einen echten Vorteil: Seine niedrigen Kosten machen ihn für viele Anwendungen geeignet ². Für die Bohrmaschine, die dreimal im Jahr aus dem Keller kommt, ist der Verschleiß der Bürsten schlicht kein Thema – bei drei Einsätzen jährlich hat der Kommutator ein sehr langes Leben.

Umgekehrt kippt die Rechnung, sobald die Maschine täglich läuft. Dann summieren sich drei Dinge, die einzeln klein wirken: der Effizienzvorteil im Überlastbereich, die 10 bis 20 Prozent längere Laufzeit pro Ladung ³ und die längere Standzeit durch den geringeren Verschleiß ⁶. Dazu kommt, dass der Anteil akkubetriebener Elektrowerkzeuge in Deutschland bei nahezu 50 Prozent liegt und vor allem Akku-Bohrschrauber auf den Baustellen gefragt sind ³ – die Frage stellt sich also für einen sehr großen Teil der Werkzeuge, die überhaupt gekauft werden.

Der Markt bestätigt das Bild aus einer ganz anderen Richtung. Der weltweite Markt für bürstenlose Gleichstrommotoren wurde für 2024 auf 20.990,5 Millionen US-Dollar geschätzt und soll bis 2030 auf 30.862,4 Millionen US-Dollar wachsen, bei einer jährlichen Wachstumsrate von 6,8 Prozent ¹. Auch das ist eine Zahl von einem Anbieter, der davon profitiert – als Größenordnung sagt sie trotzdem etwas: Diese Bauart ist nicht die Ausnahme, sie ist auf dem Weg zum Standard.

Worauf du beim Kauf statt auf den Aufkleber schaust

Nicht nur „BL“ auf dem Gehäuse, sondern was die Elektronik kann – etwa eine elektronische Drehmomentkupplung statt eines rein mechanischen Rastrings ³.
Die Akkukapazität in Amperestunden, weil sie die Laufzeit stärker beeinflusst als der Motortyp allein ³.
Dein tatsächliches Lastprofil: Viel Volllast und Überlast heißt viel Gewinn, gelegentliches Loch bohren heißt wenig ³.
Gewicht und Baugröße, denn bei gleicher Leistung baut bürstenlos kompakter und leichter ³.

Kurz: Der Aufkleber ist ein Hinweis, kein Qualitätssiegel. Er sagt dir, dass zwei Kohleblöcke fehlen. Was der Hersteller mit dem gewonnenen Spielraum angefangen hat, sagt er dir nicht.

Fazit

Bürstenlose Motoren im Akkuwerkzeug sind kein Marketingtrick, aber auch kein Wundermittel. Der Wegfall der Kohlebürsten senkt die Reibung, das bringt je nach Lastbereich 5 bis 30 Prozent mehr Wirkungsgrad, 10 bis 20 Prozent mehr Laufzeit pro Akkuladung, weniger Hitze und eine längere Standzeit – Zahlen, die überwiegend von Herstellern stammen und deshalb mit einer Prise Vorsicht zu lesen sind. Der praktisch spürbarste Gewinn steht in keiner Prozentangabe: volles Drehmoment schon bei niedriger Drehzahl, damit das Bit beim Ansetzen nicht abrutscht. Entscheidend ist aber, was rundherum verbaut ist. Ohne Steuerung dreht sich dieser Motor keine einzige Umdrehung, und ohne eine Elektronik, die auf ihn abgestimmt ist, bleibt sein Potenzial zur Hälfte im Gehäuse. Wer selten bohrt, fährt mit einem günstigen Bürstenmotor weiterhin gut. Wer täglich arbeitet, kauft nicht den Motor – er kauft das Zusammenspiel aus Motor, Elektronik und Akku.

Häufige Fragen

Was bedeutet „brushless“ beim Akkuschrauber genau?

Der Motor kommt ohne Kohlebürsten und Kommutator aus. Statt den Strom mechanisch über schleifende Kontakte auf den drehenden Teil zu übertragen, schaltet eine Elektronik den Strom auf die feststehenden Spulen um; Hall-Sensoren melden dazu laufend, wo der Rotor gerade steht. Zwischen beweglichem Rotor und feststehendem Stator gibt es keinen elektrischen Kontakt mehr.

Wie viel länger hält ein Akku an einer bürstenlosen Maschine?

Laut Angaben aus der Handwerks-Fachpresse, die auf Herstellerdaten beruhen, halten bürstenlose Maschinen mit einer Akkuladung um 10 bis 20 Prozent länger durch. Der Grund ist der bessere Wirkungsgrad, der je nach Lastbereich 5 bis 30 Prozent beträgt. Noch stärker wirkt sich allerdings die Kapazität des Akkupacks aus.

Braucht ein bürstenloser Motor Wartung?

Er braucht weniger Wartung als ein Bürstenmotor. Bei Letzterem nutzen sich Bürsten und Kommutator durch den ständigen Kontakt relativ schnell ab und müssen regelmäßig ersetzt werden. Beim bürstenlosen Motor entfallen diese Verschleißteile ganz, was auch die Standzeit verlängert. Andere Bauteile wie Getriebe, Lager oder Akku altern natürlich weiterhin.

Lohnt sich ein bürstenloses Werkzeug auch für Heimwerker?

Das hängt von der Nutzung ab. Wer die Maschine selten und für kurze Aufgaben einsetzt, profitiert kaum: Der Effizienzvorteil wirkt sich vor allem im Überlastbereich aus, und Bürstenverschleiß entsteht erst über viele Betriebsstunden. Bürstenmotoren sind zudem günstiger. Bei täglicher oder anspruchsvoller Nutzung kippt die Rechnung klar zugunsten der bürstenlosen Bauweise.

Warum reicht der Motor allein nicht aus?

Weil ein bürstenloser Motor ohne elektronische Steuerung überhaupt nicht läuft – der Regler übernimmt die Umschaltarbeit, die vorher der Kommutator gemacht hat. Wie fein er Drehzahl und Drehmoment regelt, entscheidet über das Verhalten der Maschine. Die Fachpresse formuliert das eindeutig: Der Schlüssel für die Leistungsfähigkeit bürstenloser Motoren ist die Elektronik.

Ist die Technik neu?

Nein. Der erste bürstenlose Gleichstrommotor wurde 1962 von T. G. Wilson und P. H. Trickey entwickelt, möglich gemacht durch die Halbleiterelektronik der 1960er-Jahre. Neu ist nur, dass die nötige Leistungselektronik heute klein und günstig genug ist, um in ein handgeführtes Akkuwerkzeug zu passen.

Begriffe kurz erklärt

Kommutierung: Das ständige Umschalten der Stromrichtung in den Motorspulen, ohne das sich der Motor nicht weiterdrehen würde. Beim Bürstenmotor erledigt das ein mechanischer Schalter, beim bürstenlosen Motor eine Elektronik.
Kommutator: Der mechanische Umschalter auf der Motorwelle des Bürstenmotors. Er wechselt bei jeder halben Umdrehung die Position und sorgt so dafür, dass der Strom in der richtigen Richtung fließt.
Rotor und Stator: Der Rotor ist der drehende Teil des Motors, der Stator der feststehende. Ob Magnete oder Spulen im Rotor sitzen, unterscheidet Bürstenmotor und bürstenlosen Motor voneinander.
Hall-Sensor: Ein kleiner Sensor, der Magnetfelder erkennt. Im bürstenlosen Motor meldet er der Steuerung laufend, in welcher Stellung sich der Rotor gerade befindet, damit der Strom zur richtigen Zeit auf die richtige Spule geschaltet wird.
Wirkungsgrad: Der Anteil der zugeführten elektrischen Energie, der tatsächlich als Drehbewegung herauskommt. Der Rest geht als Wärme verloren – ein höherer Wirkungsgrad bedeutet also mehr Arbeit pro Akkuladung und weniger heiße Maschine.
Amperestunde (Ah): Das Maß für die Kapazität eines Akkupacks, also dafür, wie viel Energie er speichert. Ein Akku mit mehr Amperestunden hält bei gleicher Arbeit länger durch, wiegt aber meist auch mehr.

Quellen

Bürstenbehafteter vs. bürstenloser Motor: Hauptunterschiede, Leistung und Auswahl – ADVANCED Motion Controls · Primärquelle, mittlere Belegkraft, Partei in eigener Sache
What are Brushless DC Motors – Renesas · Primärquelle, mittlere Belegkraft, Partei in eigener Sache
Ohne Bürsten – Bauhandwerk · Sekundärquelle, hohe Belegkraft
Brushed vs. brushless DC motors – maxon group · Primärquelle, hohe Belegkraft, Partei in eigener Sache
Das perfekte Zusammenspiel von Akku und Motor – Festool · Primärquelle, mittlere Belegkraft, Partei in eigener Sache
Bürstenloser Motor – Wikipedia · Sekundärquelle, mittlere Belegkraft
Brushless DC electric motor – Wikipedia · Sekundärquelle, mittlere Belegkraft