Dr. Barbara Jörg: Elektromobilität – Herausforderungen und Chancen für Automobilzulieferer

260232-KopieDie Hersteller in der Automobil­indus­trie setzen auf ihrem Weg zu einer nach­­hal­­­­­­­­­­ti­­gen Mobi­li­tät auf die Fächer­stra­te­­gie: „Einsparen – ergänzen – ersetzen“.

Mittel- bis langfristiges Ziel der Fächer­­­­strategie ist es, unabhängiger von fos­­silen Brennstoffen zu werden, sie letzt­­endlich zu ersetzen. Wasserstoff und Strom aus regenerativen Quellen heißen die Alter­­na­­tiven zu Öl, Benzin und Die­­­­sel. Klima­­neutrale Mobilität ist aber mit tech­­­­ni­­schen Lösungen alleine nicht zu schaf­­fen. Vielmehr muss das ganze Ver­­­kehrs­­­­sys­­tem effizienter werden. Da­­zu be­­darf es der Entwicklung von Mo­­bi­­­­­­­li­­täts­­­kon­zep­­ten, wie zum Bei­­spiel Car­­­­sha­­­ring-Modellen, Ver­­­­­net­­­­zungs­mög­­lich­­­­­­­­keiten zwi­­schen Ver­­­­­kehrs­­­­­­trägern und Tele­ma­tik­­­lösungen. Zu­­sätz­­lich wird ein intelligentes Stromnetz (Smart Grid) be­­nötigt, das Energie­lie­fe­ranten und Ab­­­­neh­­mer mitei­­nander vernetzt. Zur Un­­ter­­­­­­stüt­­zung der Entwicklung von Mo­­­bi­­­­li­­täts­­­­­­konzepten und infrastruk­­tu­­­­rellen Ver­­­­sor­­gungs­net­­zen so­­wie dezen­­­­­­­tra­­lem Energie­­­­manage­­ments hat das Land Rhein­­­­land-Pfalz 2010 das Netz­­werk Elek­­­­­­­­tro­mo­bi­lität ge­­gründet, das zu­­sam­­men mit der Autozulieferinitiative und dem Com­­mercial Vehicle Cluster Süd­­west in Fragen der Elektro­­mo­­bilität als Ansprech­part­ner für die Zulie­­fer­­unternehmen der Auto­­mobilindustrie zur Verfügung steht.

 Elektromobilität in Rheinland-Pfalz ist zum einen geprägt von mittelständischen Zulieferunternehmen, die Kompo­­­­nenten für hybride und vollelektrische Fahr­­zeuge schon in ihrem Portfolio haben und sich durch innovative Ent­­wick­­lungsprojekte in den Bereichen Leistungselektronik, Ky­­­­ber­­­­netik, Sensorik, Hochvolt­sicher­heit und Zuverlässigkeit/Diagnose auszeich­­­­nen. Zum anderen prägt der Land­­ma­schi­­nenhersteller John Deere mit seinem europäischen Entwicklungs­zentrum in Kaiserslautern die Elektromobilität im Nutzfahrzeugsektor. John Deere be­­­schäftigt sich dabei nicht ausschließlich mit dem Fahrzeug, sondern arbeitet auch an der Realisierung energieautarker Höfe: Der Landwirt der Zukunft soll Fahr­­zeuge, Stall, Gebäude und wenn möglich auch kleine Dörfer mit regenerativ erzeugter Energie versorgen können. Eine wichtige Voraussetzung für die Realisierung der Energieautarkie ist die Entwicklung ent­­­­sprechend leistungsfähiger stationärer Speichermedien, an der in dem Cluster „StoRegio“ der Metropolregion Rhein-Neckar unter Beteiligung rheinland-pfäl­­z­ischer Unternehmen und Wissenschaft mit Hochdruck gearbeitet wird. Hinzu kommen mittelständische Unternehmen, die Produkte für die Ladeinfrastruktur im Portfolio haben oder sich intensiv mit IT-­basierten Lösungen für Smart Grids be­­­­­­­schäftigen. Elektromobilität und IT so­­wie Mo­­bilitätskonzepte sind Forschungsthemen an der TU Kaiserslautern, den Fraun­hofer-­Instituten und dem Deutschen For­schungs­­zentrum für Künstliche Intelligenz. Eben­­so beschäftigt sich die Fach­hoch­schule Bingen mit Themenfeldern der Elek­tro­­mobilität. Allen Forschungs­­ein­rich­­tungen gemeinsam ist die hohe Be­­­­reitschaft zur Kooperation mit dem rhein­­­land-pfälzischen Mittelstand.
Porträtfoto-Jörg-KopieDie Autorin studierte Volkswirtschafts­lehre an der Universität Regensburg. Von 1987 bis 1991 war sie wissenschaftliche Mit­arbeiterin an der Technischen Uni­ver­si­­tät Kaisers­lautern und promovierte dort. Sie leitete über acht Jahre die Wirt­­­schafts­­­förderung Kaiserslautern und war da­nach im Wirtschafts­ministerium Rhein­­­land-Pfalz tätig. Seit 2008 ist sie Ge­­schäfts­füh­­rerin des Commercial Vehicle Clusters.  
Eine zentrale Herausforderung für die Zu­­lieferindustrie besteht darin, bereits in einem frühen Entwicklungsstadium eine leistungsfähige Elektroarchitektur in das Gesamtfahrzeug zu integrieren. Das bestehende Bordnetz von 12 oder 24 Volt muss im Elektrofahrzeug mit der Hochvolttechnik für den E-Antrieb zusammengeführt werden. Hinzu kommt die Kommunikation des E-Fahrzeugs mit der Umwelt (Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und Verkehrslenksystemen, Abfragen von freien Ladesäulen). Diese Funktionen setzen ein Netz an Steuer­­geräten und Leitungen voraus, die das Fahrzeuggewicht in die Höhe treiben. Um dies zu vermeiden, sind Leicht­bau­lö­sun­gen gefragt, eine Domäne, in der sich eine größere Anzahl rheinland-pfäl­­­­­­zischer Zulieferunternehmen aus dem Bereich Kunststoff erfolgreich bewegt. In Fragen der Metallsubstitution steht insbesondere das rheinland-pfälzische Netzwerk „Kom-K-Tec“ (www.kom-k-tec.de) am Insti­tut für Verbund­­werk­­stoffe Kai­­serslautern Fahrzeug­­her­stel­­lern und Zu­­lieferern zur Seite. Um die Leis­­tungs- und Funk­­tions­fähig­keit einzelner System­kom­­­­­po­nen­ten und des Kom­­­­­­po­­nen­­ten­ver­bunds zu sichern, müssen Zu­­lie­­­ferunternehmen bereits im frühen Sta­­dium der Pro­duk­ten­twicklung um­­fang­­reiche Test­­läufe via Simulation durch­­führen. Unter­­stützt werden sie da­­bei von darauf spezialisierten klein- und mittel­­ständische Unternehmen und For­­­schungs­­instituten am Wissen­schaf­­­ts­stand­­­­­ort Kaiserslautern.


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Wenn auch die Entwicklung von System­­­­komponenten für Elektrofahrzeuge mit großen Schritten voranschreitet, so wird es doch dauern bis sich das Elektroauto am Markt durchsetzen wird. Ein­ge­schrän­kte Reichweiten und hohe Kosten für die Batterie halten potenzielle Kun­­den davon ab, in ein Fahrzeug mit alter­­nativer An­­triebstechnologie zu investieren. Das Gleiche gilt für den Wasser­stoff­an­­trieb. Ganz besonders gilt das für den Nutz­­fahrzeugsektor. Auch hier hat die In­­dustrie eine große Bandbreite an An­­trieb­­s­­alternativen entwickelt. Neben Erd­­gas­­mo­­toren, wie sie in Rheinland-Pfalz vor allem von Mercedes Benz in Wörth in Sonder­­fahrzeugen verbaut werden, sind parallele und serielle Hybridantriebe, Dual-Fuel-­Motoren, Elektroantriebe oder Brenn­­stoff­zellen in Nutzfahrzeugen in der Ent­­­­­wicklung oder schon in Serie. Hohe Zu­­­satzkosten und Einschränkungen bei der Reichweite halten Trans­port­unter­nehmer aber von der Investition in die Inno­va­tion ab. Um den Verbrauch von schweren Fernverkehrs-LKW oder Land- und Bau­­maschinen weiter zu reduzieren, wird zunächst an der Elektrifizierung von Ne­­benverbrauchern gearbeitet. Hiermit be­­schäftigt sich ein Leitprojekt des Com­mercial Vehicle Clusters, in dem Forscher an der TU Kaiserslautern zusammen mit Herstellern aus den drei Nutz­fahrzeug­segmenten an Lösungen arbeiten, mit denen sich der Verbrauch und damit auch der CO2-Ausstoß signifikant reduzieren lassen.

Alternative Antriebe und Elektro­mo­bi­­­lität konfrontieren sowohl die rheinland-­pfälzische Automobil­zuliefer­industrie als auch die Hersteller von Commercial Ve­­hicles mit veränderten Wert­schöp­fungs­­­­­strukturen und dem Wandel von der in­­ge­­nieurgetriebenen Produkt- zur Inte­gra­­­tions­­lösung und systemischen Dienst­leis­­tungs­­innovation. Bei traditionellen Zu­­lieferern können durch den Wandel Ar­­beits­­plätze verloren gehen. Die alternativen Antriebs­­technologien werden auf jeden Fall zu komplexeren Wert­schöp­fungs­­netz­werken führen. In Zukunft dürfte es daher insbesondere im Mittelstand darauf an­­kommen, vernetzt und in Alli­­anzen zu arbeiten. Unterstützung gewähren dabei die im Land bestehenden Cluster­ini­tia­­tiven und Netzwerke.