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13.04.2018 | Unternehmen + Institutionen | Nachricht | Onlineartikel

Ganzheitliche Betrachtung der Energiekette gefordert

Autor:
Alexander Heintzel

Wie müssen Mobilitätskonzepte aussehen, um urbane Anforderungen auch morgen noch zu erfüllen? Diese und andere Fragen beschäftigten die Teilnehmer auf dem Schaeffler-Kolloquium in Baden-Baden.

"Unsere Branche steht vor großen Disruptionen durch das Elektrozeitalter", verortete Georg F. W. Schaeffler, Gesellschafter der Schaeffler-Gruppe, in seiner Eröffnung des 11. Schaeffler-Kolloquiums die Situation der Automobilindustrie. "Aber", so Schaeffler vor den rund 440 Teilnehmern der Konferenz, "die Zukunft ist gestaltbar durch eine aktive Entwicklung einer sauberen und intelligenten Mobilität von morgen". Die vielfältigen Treiber dieser Mobilität von morgen seien Klimawandel, Urbanisierung, Digitalisierung und Automatisierung, hob Technologievorstand Professor Dr. Peter Gutzmer in seiner Keynote hervor: "Ein wesentlicher Grund für die massiven Veränderungen der Mobilität sind ihre Grenzen. Die autogerechte Stadt wird es nicht geben, wir müssen uns andere Lösungen einfallen lassen." Die Digitalisierung führe zu einem Ausbau der Shared Society. Vor allem in den Megacities gehe es darum, mobil zu sein, ohne das Transportmittel zu besitzen. "Der intermodale Verkehr wird deutlich zunehmen. Die Frage ist: Wie schaffen wir eine effizientere Transportleistung", so Gutzmer.

Moderne Verkehrskonzepte in Europa Mangelware

Dabei konstatierte er für Europa einen erheblichen Nachholbedarf, denn andere Regionen seien schon viel weiter. In Saudi-Arabien und China beispielsweise stünden bei Stadtplanungen intelligente und vernetzte Mobilitätslösungen, weitgehende Emissionsfreiheit sowie die Nutzung regenerativer Energie weitaus stärker im Vordergrund. Es gehe dort auch um die Entzerrung des Verkehrsaufkommens mittels individualisierter, fußgängerorientierter Mobilität. Ausgehend vom Siegeszug der Pedelecs habe Schaeffler mit der Konzeptstudie "Bio Hybrid" das Pedelec-Prinzip auf ein zweispuriges Fahrzeug übertragen. Von einem 250 bis 750 Watt starken Niedervoltantrieb unterstützt, kann es zum Personen- oder Gütertransport eingesetzt werden. Die Spurweite von 800 Millimeter erlaubt dabei die Nutzung von Radwegen. In einer 2018 gegründeten GmbH will Schaeffler den Bio-Hybrid zur Serienreife entwickeln.

Weltpremiere des Schaeffler Mover

Einen anderen Lösungsansatz stellte Gutzmer in Form des People Mover von Schaeffler vor. "Robotaxis sind ein erwartetes Hauptwettbewerbsthema der nächsten zehn Jahre", prognostizierte Gutzmer. "Der Schaeffler Mover verfügt über eine modulare Plattform, die auch für einen Einsatz als Transportfahrzeug befähigt. Wir haben hier ein voll flexibles, einfach skalierbares Fahrzeug mit Radnabenmotor, modularem Aufbau und einem Lenkwinkel von 90 Grad – ideal für den urbanen Bereich."

Klimaschutz durch systemische Energiekette

"Zukunft heißt auch eine ganzheitliche Betrachtung der Energiekette", knüpfte Uwe Wagner, Senior Vice President R&D Automotive and Industries, in seiner Keynote an Gutzmer an. Sie stelle die Leitplanken der Mobilität der Zukunft, weil der Klimwandel ein zentrales Problem sei. Um die Erderwärmung auf maximal zwei Grad Celcius zu begrenzen, müssten die CO2-Emisionen drastisch reduziert werden. Dies könne nur gelingen, wenn die Energiewende bis 2030 in allen Sektoren eingeleitet worden sei. Wagner: "Wenn wir weiter Business as Usual betreiben, dann erhöht sich die Temperatur um über fünf Grad Celcius, die Niederschläge verändern sich und die Meeresspiegel steigen um über 60 Zentimeter. Es sei auch ein wesentlicher Umbruch bei den zukünftigen Antriebsstrangtechnologien erforderlich. Wagner stellte ein von Schaeffler entwickeltes Szenario vor, das für 2030 einen Flottenmix von 30 Prozent rein elektrisch angetriebenen, 40 Prozent Hybrid- und 30 Prozent konventionell angetriebenen Fahrzeugen als sinnvoll und nicht unmöglich erachtet. Extrapoliert wären bei diesem Szenario 2050 rund 66 Prozent E-Fahrzeuge im Feld und das Zwei-Grad-Ziel erreichbar.

Ganzheitliche Betrachtung notwendig

Allerdings müssten, so Wagner, nicht nur die Tank-to-wheel und die Well-to-tank-Emissionen betrachtet werden. Es gehe um eine Cradle-to-grave-Bewertung: "Ganzheitlich betrachtet, hat das BEV gegenüber dem PHEV erst ab einer Laufleistung von 120.000 Kilometer einen ökologischen Vorteil, denn unter anderem der ökologische Fußabdruck durch die Produktion ist beim BEV erheblich". Hinzu komme das Problem fehlender Speicher- und Ladeinfrastruktur und begrenzter Rohstoffe, vor allem Kobalt- und Lithium. Daher seien synthetische Kraftstoffe absolut notwendig. "Wenn sich der Anteil der E-Fuels aus nachhaltigen Quellen bis 2050 auf 80 Prozent erhöht, dann sind die CO2-Werte deutlich zu erreichen", konstatierte der Schaeffler-Forschungschef. Allerdings würden nach dem Schaeffler-Szenario 2050 rund ein Drittel der zur Verfügung stehenden Energie für E-Fahrzeuge und E-Fuels genutzt, was nicht unbedingt sinnvoll sei. Zudem seien bis 2050 global rund 140 Gigafactories notwendig, was erhebliche zusätzliche Investitionen erfordere. "Insgesamt glauben wir", so Wagner, "dass die Lösung der Batteriefrage noch offen ist. Sollten wir die Probleme der Energiekette nicht lösen können, dann kommt Wasserstoff ins Spiel."

Zukunft heißt Powertrain-Mix

"Europaweit ist eigentlich noch nicht viel passiert beim Thema CO2-Reduktion", griff Matthias Zink, CEO Automotive bei Schaeffler, in der dritten Eröffnungskeynote die Vorlagen seiner Vorredner auf: "Wir, die ganze Branche, haben uns verleiten lassen, Fahrzeuge mit Blick auf die Homologation und nicht auf den Realbetrieb hin zu entwickeln". Eine nachhaltige Bewertung der richtigen Antriebsform müsse jedoch die reale Verwendung des Fahrzeugs in den verschiedenen Fahrbedingungen und Märkten abbilden. Realistisch betrachtet müssten neben E-Antrieben kurzfristig technische und wirtschaftliche Lösungen für den Realfahrbetrieb mit heutigen Antriebssträngen realisiert werden. Zink: "Wenn wir aber wirklich weiterkommen wollen auf der Basis verbrennungsmotorischer Antriebe, dann kommen wir um Rekuperation nicht herum". 

Eine 48-V-Elektrifizierung in einer P2- oder P4-Architektur eröffne Verbrauchsvorteile von rund 15 Prozent, daher müsse genau abgeschätzt werden "ab wann Hochvolt notwendig ist". Die heutige Vielfalt an Antriebsaggregaten, fünf verschiedenen Getriebearten sowie mindestens sechs Hybridvarianten erfordere ein hohes Maß an Antriebsstrang- und Fahrzeugkompetenz, um die jeweils optimalste Lösung zu entwickeln. Schaeffler werde sich daher von seiner bisherigen klassischen Herangehensweise lösen und sich zukünftig auf die Entwicklung des Gesamtsystems konzentrieren. "Wir entwickeln in einer Powertrainmatrix basierend auf dem Grad der Elektrifizierung konsequent neue Lösungen in den Teilsystemen Motor, Getriebe und elektrischer Antrieb. Schaeffler ist dabei Systemlieferant für den Komplettantrieb", gab Zink die neue Richtung vor.

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