Was die E-Mobility für den Maschinenbau bedeutet

Dr. Michael Wittler, Manager bei der FEV Consulting GmbH, wies darauf hin, dass durch die Dieselkrise die vorgegebene CO2-Reduktion für die Autohersteller kaum einzuhalten ist. In den ersten neun Monaten dieses Jahres habe es hier noch einmal eine Reduktion um 20 Prozent gegeben. Nur bei BMW und Toyota konnte der Rückgang bei den Dieseln im Vergleich zu anderen Herstellern überkompensiert werden.

Zwar steigt die Beliebtheit von Elektrofahrzeugen, doch es gibt noch viele Probleme. „Insbesondere das Thema Infrastruktur hinkt hinterher“, so Wittler. Die Berater gehen davon aus, dass in Europa im Jahr 2024 die gleiche Attraktivität von Elektroautos im Vergleich zu klassischen Fahrzeugen erreicht wird.

In China soll das sogar noch ein paar Jahre früher der Fall sein. Man geht von 17 Prozent Marktdurchdringung reiner Elektrofahrzeuge bis 2030 in Europa aus, größter Markt ist China mit 32 Prozent.

„Der günstigste Fall aus Sicht der Wertschöpfung ist der Hybrid. Aber das ist auch entsprechend teuer“, meint Wittler. Die Fertigung von Elektroautos ist sehr viel einfacher, sie haben einen Fertigungsanteil von 23 Prozent im Vergleich zu 39 Prozent beim sogenannten „mild hybrid“. FEV geht davon aus, dass  die Kosten für Battery Packs bis 2030 um etwa 50 Prozent auf 90 Euro pro Kilowattstunde fallen.

Mit Blick auf die fehlende europäische Batteriefertigung sagte Prof. Günther Schuh, Geschäftsführender Direktor, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen:„Hier hat die OEM-Seite versagt, sie hat nicht erkannt, dass sie das braucht“. Die Hersteller hätten sich auf ihre Marktmacht verlassen und gedacht, dass sie Batterien immer in der nötigen Größenordnung zugeliefert bekommen. Man könne aber schon jetzt die E-Autos im Katalog nicht bestellen, weil den Herstellern die Batterien fehlten.

„Ich glaube nicht, dass es billiger wird, die Batterie-Pack-Preise steigen“, so Schuh. Man werde sicher nicht bei 90 Dollar in 2030 liegen, widerspricht der Wissenschaftler, der durch den Bau des eigenen Fahrzeugs eGo viel Praxiserfahrung mitbringt.

Eine Geschichte, die Mut macht, hatte Dr.Ulrich Faß, Manager Emerging Technologies Europe bei der Volvo Construction Equipment Germany GmbH, zu erzählen. Noch macht die Volvo Gruppe 80 Prozent ihres Umsatzes mit schweren Dieselmotoren.

Mit 20 Mitarbeitern ist man nun dabei – als „Einhorn in der Baumaschinenindustrie“ – eine grüne Zukunft zu adressieren. Das Ziel: Null Emissionen, null Ausfälle und null Unfälle. Man wolle die „Triple Null“, und dafür müsse eine Verzehnfachung der Effizienz in den Baumaschinen erreicht werden, erklärte Faß.

Dabei fühle sich das Unternehmen durchaus für das Klima verantwortlich. Bis 2050 wird es wohl neun Milliarden Menschen auf der Welt geben, von denen alle einen Anspruch auf den westlichen Lebensstandard hätten. Baumaschinen helfen dabei, eine entsprechende Infrastruktur zu schaffen, so der Manager.

Schon jetzt sei Diesel in vielen Städten nicht mehr erwünscht. Doch neue Wege zu gehen, erfordert auch den nötigen Willen. Konsequent setzt man bei allen Projekten auf drei große Ansätze: Automatisierung, Elektrifizierung und Vernetzung.

„Alles, was man in der Uni über Produktentwicklung gelernt hat, ist mit diesen drei Ansätzen nicht machbar“, sagte Ulrich Faß. Doch die Erfahrung mit der neuen Vorgehensweise zeige, dass der Energiebedarf von Baumaschinen um mehr als 50 Prozent gesenkt werden kann, einhergehend mit einfachen Antriebssträngen, leichterer Wartung und besserer Verfügbarkeit. „Der Antriebsstrang wird verflucht einfach in all unseren Produkten“, so Faß. Dabei war gerade der die bisherige Stärke.

Vieles verändert sich so. Im Kompaktbereich in der urbanen Anwendung gehe es durch Elektroantriebe neben Emissionsfreiheit auch um die wichtige Geräuschfreiheit. Die Automatisierung kostet zwar mehr durch die Sensorik, dafür werden die Maschinen aber sicherer.

Auch das Laden findet automatisiert statt. Damit einher geht „der Paradigmenwechsel von Elefanten zu Ameisen“, berichtet Faß. Statt einer großen Maschine sind dann zum Beispiel sieben kleine autonome Mulden im Einsatz. Bei den autonomen Maschinen brauche es auch weniger Komfort.

„Wir waren bis jetzt sehr stark in der Optimierung“, sagte der Manager und sprach damit wohl vielen Maschinenherstellern aus der Seele: „Aber wenn wir eine Verzehnfachung  der Effizienz wollen, müssen wir die Systemgrenzen größer ziehen und den ganzen Prozess ansehen“. Deshalb biete man Gesamtlösungen an, die auch Belieferungsprozesse einbeziehen. Hier liege ein erhebliches Potential.

„Wir mussten lernen, dass es Innovation nur gibt, wenn man sie macht“, stellte Faß klar. Dazu gehört für ihn auch, dass es im Unternehmen keine klassischen Hierarchien mehr gibt. Er meint auch: Das Infrastrukturproblem ist in Wahrheit kein Problem.

Auf den Baustellen gebe es normalerweise Anschlüsse für eine Ladestation mit 100 KW. Zum Einsatz kommen die gleichen standardisierten Stecker wie bei Automotive. „Das Problem ist wirklich nicht so groß: Wir müssen es nur einfach machen“, sagt Ulrich Faß.

Nachredner Prof. Schuh war von den Ausführungen so begeistert, dass er direkt seinen geplanten Vortrag über Bord warf und ebenfalls darüber sprach, wie – einfach – sich alternative Antriebsarten umsetzen lassen und welche Fehler derzeit gemacht werden.

„Das Thema ist, wie man den harten Maschinenbau mit der Digitalisierung verbindet. Das ist tatsächlich eine Revolution und sie beginnt jetzt auch“, erklärte Schuh. Die progressiven, wertsteigernden Geschäftsmodelle müssten angegangen werden, auch wenn es hier noch viel Unklarheit gebe. „Der eigentliche radikale Übergang liegt darin, dass wir in horizontale Geschäftsbereiche gehen müssen, das fällt uns im Maschinenbau immer besonders schwer“, stellte Schuh fest.

Der Wissenschaftler warnte zudem davor, dass es eine Illusion sei, zu denken, die E-Mobilität komme schon: „Ich kann sie nicht sehen, wir sind im Ein-Prozentbereich, obwohl wir seit Jahren darüber diskutieren“.

 Es brauche dringend das bezahlbare Elektroauto, der Durchbruch müsse viel schneller kommen, vor allem in den Städten. Dabei gehe es weniger um CO2 als um Giftstoffe, die dort die Lebensqualität bedrohen.

Günther Schuh zeigte sich überzeugt, dass die Einsatzszenarien künftig bewusst unterschieden werden müssen. Es sei Unsinn, von Batterie-getriebenen Elektroautos zu träumen, die morgen so schnell fahren wie Verbrenner das und zum selben Preis.

Reine Elektroautos machten vor allem in der Stadt Sinn, als Kleinfahrzeuge, für Car Sharing oder als Kleinbusse. Dabei müsse man sich mit Reichweiten von 150 bis 180 Kilometern zufriedengeben.

„Der Hybrid, sowohl parallel als auch seriell (Range Extender) ist keine Übergangslösung, sondern überhaupt die Lösung“, glaubt Schuh.  Diese Variante werde 50 Prozent der Fahrzeugpopulation von morgen ausmachen.

 Eine gute Nachricht für die Industrie: „Das Hybridaggregat ist so komplex, das kann keiner so gut wie wir. Diese  Weltuntergangsstimmung, dass wir den Powertrain gar nicht mehr brauchen, ist sinnlos“, so der Professor.