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AUTOMOBIL-PRODUKTION · Sonderausgabe Innovationen
www.automobil-produktion.de
Technik
Management
Entwicklung
Acatech-Präsident Prof. Dr. Joachim Milberg: „Mehr Mut zur Innovation“
Studie ‚Car Innovation 2015‘: Innovationsmanagement in der Autoindustrie
Sonderausgabe
Innovationen in der Automobilindustrie
BLOCKBUSTERS & PACEMAKERS:
Die ‚Macher‘ des technischen Fortschritts
erfolgsmedien für experten
„Innovation ist eine
Invention,
die sich erfolgreich
am Markt
durchgesetzt hat.“
Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg, Präsident,
acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
IMPRESSUM
R E DA KTI O N
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Die Automobilexperten von Oliver Wyman verfügen über tief greifende
Branchenerfahrung und unterstützen seit Jahren die führenden Automobilhersteller und -zulieferer in Europa, Amerika und Asien. Wir bieten Beratungsleistungen entlang der gesamten automobilen Wertschöpfungskette an: FuE,
Beschaffung, Produktion, Vertrieb, Aftersales-Services und Finanzdienstleistungen.
Die Global Automotive Practice von Oliver Wyman unterstützt Kunden bei
strategischen Themen wie Markenmanagement, Kundenorientierung, Unternehmens- und Geschäftsstrategien, Markt-, Wettbewerbs- und Technologieanalysen, Produktentwicklung, Innovationsmanagement, Vertriebsstrategien
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Produktionsoptimierung, Effizienzsteigerungsprogramme, Reengineering,
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Im Bereich Mergers&Acquisitions bietet Oliver Wyman das komplette Spektrum von der Partnersuche über die Bewertung und Transaktionsunterstützung bis hin zur Post Merger Integration.
Kontakt:
Pierre Deraëd
Oliver Wyman Automotive
Marstallstraße 11
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VORWORT
Dr. August Joas, Leiter Global Automotive Practice,
Oliver Wyman
Tina Rumpelt, Chefredakteurin Sonderprojekte
AUTOMOBIL-PRODUKTION
Innovationen – unser Wohlstand von morgen
‚Car Innovation 2015‘ :
anchmal wäre es schon schön, einen Blick in die Zukunft zu erhaschen. In welchen Autos werden wir
dann sitzen? Wie werden die Straßen aussehen?
Werden wir überhaupt noch selbst fahren? Oder
macht das ein High-Tech-Pathfinder, der uns nicht nur die Streckenfindung abnimmt, sondern uns mit unserem Auto bewegt,
sprich: lenkt, bremst, blinkt, einparkt und hinter uns abschließt.
Technisch machbar ist das sicher – früher oder später.
„Innovationsorientierung hat dem Kunden zu dienen, nicht den
Wunschträumen des Entwicklers“, warnt Dr. Klaus Draeger, Entwicklungsvorstand bei BMW. Er spricht deutliche Worte: „Clevere
Lösungen sind gefragt, nicht technologischer Overkill.“ Und damit
kommen wir zu der schwersten aller Fragen: Was will der Kunde?
Was braucht er künftig? Für welche Welt und welche Menschen
müssen unsere Autos der Zukunft konstruiert werden?
Analyse des Umfelds automobiler Innovationen
Schwerpunktthema dieser Sonderausgabe ist die aktuelle und
sehr detaillierte Studie ‚Car Innovation 2015‘ von Oliver
Wyman. Sie analysiert das gesamte Umfeld automobiler Innovationen: gesellschaftliche und gesetzliche Einflüsse, Technologietrends, die Perspektive des Kunden, wirtschaftliche Rahmenbedingungen, Innovationsmanagement und Innovationsstrategien. Diese Sonderausgabe stellt sowohl die Studie als auch
wichtige Themenbereiche in Kurzform vor: gesellschaftliche
Megatrends, Low Cost Cars, Kunde und Innovationen, Herausforderung CO2. Sie enthält darüber hinaus Handlungsempfehlungen und Handlungsfelder rund um das Thema Innovationsmanagement für Automobilzulieferer und Autohersteller.
Mehr als 30 Oliver Wyman-Experten haben über neun Monate
an ‚Car Innovation 2015‘ gearbeitet. Die Studie beinhaltet eine
qualitative Expertenbefragung, eine Verbraucherumfrage, eine
Strategic-Choice-Analyse, eine ausführliche Bewertung von
mehr als 300 sich in der Entwicklung befindenden Technologien, eine Feldstudie bei Automobilhändlern und intensive
Datenbankrecherche.
„Mehr Mut zur Innovation“
Im Fokus: die Technologie
In der vorliegenden Sonderausgabe der AUTOMOBIL-PRODUKTION versuchen wir, einen Blick in die automobile Zukunft zu
werfen. Entwicklungsverantwortliche von BMW, Ford und Volkswagen erörtern ihre Zielsetzungen und Fragestellungen zum
Thema Innovation. „Mehr Mut zur Innovation“, diesen Appell
richtet Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg, Präsident acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, an die Branche. Er
wünscht sich eine engere Verzahnung zwischen Wirtschaft und
Wissenschaft – zugunsten der Innovationsleistungen hierzulande. Denn, so der frühere BMW-Chef: „Unser Wohlstand von
morgen kann nur aus den Ideen von heute kommen.“
Das Bild der automobilen Zukunft wird abgerundet durch einen
‚Bilderbogen‘ der aktuellen Entwicklungen, an der die Zulieferindustrie arbeitet. Über 50 Unternehmen sind der Einladung
gefolgt, in dieser Sonderausgabe ihre Innovationsleistungen zu
präsentieren – bei Produkten und bei Prozessen.
2001 veröffentlichte Mercer Management Consulting ( jetzt Oliver Wyman) seine umfangreiche Studie ‚Automotive Technology 2010‘. Die Studie wurde zu einem Standard, der die Basis vieler Strategiediskussionen in der Branche bildete und zahlreiche
Beratungsprojekte von Oliver Wyman in der Automobilindustrie beeinflusste. Sechs Jahre später nimmt nun die neue Studie
‚Car Innovation 2015‘ den Faden wieder auf und erweitert die
Technologiefokussierung der ursprünglichen Studie. Sie umfasst nun alle Aspekte, die für die Planung und das Management von Innovationen relevant sind.
M
„Eine wirklich gute Idee erkennt man daran, dass ihre Verwirklichung von vorne herein ausgeschlossen erschien“, mit diesen
Worten von Albert Einstein wünschen wir Ihnen spannende
Lektüre und eine interessante ‚Spurensuche‘ für Ihren Weg in
die automobile Zukunft.
Car Innovation · Mai 2008
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I N N OVAT I O N E N – Q U O VA D I S ?
Vorwort: Innovationen – unser Wohlstand von morgen
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Exklusiv-Interview mit Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg:
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Dr. Klaus Draeger, BMW: Innovation kontra Kostendruck – ein Dilemma? 10
Prof. Dr. Menne, Ford Europa: Wege zur Mobilität der Zukunft
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Ralf-Gerhard Willner, Volkswagen: ,Mach 18‘-Produktfeuerwerk
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‚ C A R I N N OVAT I O N 2 0 1 5 ‘
Innovationen der Zukunft: Blockbusters & Pacemakers
Dr. Jan Dannenberg, Oliver Wyman: „Große Chance für Zulieferer“
Die Studie ,Car Innovation 2015‘: Wo führt die Zukunft hin?
„Noch nehmen sich Wirtschaft und Wissenschaft
häufig als getrennte und teilweise fremde Systeme
wahr“, sagt Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg, Präsident
acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften. Genau das müsse sich ändern, fordert
der frühere BMW-Chef, der sich „mehr Mut zur
Innovation“ in Deutschland wünscht.
Brandherd CO2: Emissionen und Emotionen
Kleine Autos, kleine Preise: Innovation von unten
Wer kauft die Autos von morgen? Der Kunde lenkt mit
In guter Gesellschaft: Autos passend zum Lifestyle
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D I E Z U L I E F E R E R : I N N OVAT I V E PA RT N E R
Von A bis Z: Supplier Innovations
Dr. Markus Flik, Behr:
Unternehmenskultur als Voraussetzung für Innovationen
Dr. Bernd Bohr, Bosch: Globalisierung als Chance
Prof. Dr. Heinz K. Junker, Mahle: Schlüsseltechnologien im Fokus
Hans-Georg Härter, ZF Friedrichshafen:
Innovationen, die sich rechnen
Aksys: Spritzgussteile statt Blech
Belte: Kalte Luft statt kaltem Wasser
Benecke-Kaliko: Harmonie im Interieur
Beru: Zündende Ideen
BorgWarner: Weniger Emissionen, mehr Fahrspaß
Die Zukunft – eine große Chance für Zulieferer: Rund
65 Milliarden Euro wird die weltweite Zulieferindustrie
in 2015 in Forschung und Entwicklung investieren –
weit mehr als doppelt so viel wie die OEMs. Dr. Jan
Dannenberg, Automotive-Experte bei Oliver Wyman
(Bild) über künftige Innovationstrends, bei denen stets
eine Frage im Vordergrund steht: Wie viel Innovation
und zu welchen Preisen wird sich der Kunde
zukünftig noch leisten können – und wollen?
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CO2-Emissionen und Emotionen:
Die Debatte über umweltfreundliche Fahrzeuge wird heiß geführt.
Globale Erderwärmung, Feinstaubbelastung, spritfressende SUVs und
fehlende Dieselpartikelfilter haben
der Autoindustrie den Ruf eingebracht, zu wenig gegen CO2 und
Emissionen zu tun. Jetzt starten die
Automobilhersteller mit groß
angelegten Programmen durch.
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Brose: Markt bestimmt Innovationswert
Carcoustics: Innovative Wege zur Idee
Cherry: Weiter denken
Continental: Rundum-Kommunikation
Contitech: Sperrschicht hält dicht
Dräxlmaier Group: Die Zukunft – realitätsnah
ebm-Papst: Starke Helfer
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Witte Automotive: Keil gesetzt
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Impressum
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Eberspächer: Weniger Emissionen – mehr Komfort
Edag: ,Best fit‘ als Maxime
Elmos: Der Chip macht‘s
Elring Klinger: Innovation als Erfolgsfaktor
Emitec: Effektive Abgasnachbehandlung
Eybl International: Sauber wie eine Lotusblüte
Federal-Mogul: Technik in Bewegung
Fischer Automotive: Sesam öffne Dich
Flextronics: Impuls über elektrisches Feld
Freudenberg: Bis zu drei Prozent weniger CO2
Georg Fischer: Gießen für den Fortschritt
Getrag: Welt-Getriebe
Hella: Strom sparende Erleuchtung
Hirschvogel: Innovationen, die bewegen
Keiper: Ein etwas anderer Sitz
Kromberg und Schubert: Start-Stopp-System zur CO2-Reduzierung
Leoni: Stopp mit Licht
Magna Steyr: Kraftvoll, aber sauber
Mann + Hummel: Querdenken erwünscht
Marquardt: Gangwechsel gut im Griff
MBtech Group: Drei-Säulen-Innovationsmanagement
Muhr und Bender: Ganz leicht gemacht
Neumayr Tekfor: ,Kochrezept‘ für Innovationen
Polytec: Das Tempo macht’s
Preh: Gut bedient
Progress-Werk Oberkirch: Verstehe den Kunden!
Rehau: Starke Hybride
Röchling: Halb so schwer, doppelt so sicher
Schaeffler Gruppe: Fortschritt aus Tradition
Stabilus: Luxus für alle
Takata-Petri: Neues aus Berlin
ThyssenKrupp: Leicht gemacht
TMD Friction: Kulturkreis der Innovation
Voestalpine: Die Zukunft geht in Serie
Wälzholz: Stählerne Spezialitäten
Webasto: Öffnung ,light‘
Von A bis Z: Die innovativen
Partner der Automobilhersteller.
AUTOMOBIL-PRODUKTION
zusammen mit Oliver Wyman
Automotive hatte die Zulieferindustrie eingeladen, innovative
Produkte und Prozesse in dieser
Sonderpublikation zu präsentieren. Über 50 Unternehmen sind
der Aufforderung nachgekommen – ein ,Bilderbogen‘
der automobilen Zukunft.
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INHALT
Innovationen sichern die Zukunft der Automobilindustrie. Leichter gesagt als getan. Wo führt die
Zukunft hin? Eine Antwort auf diese Frage versucht die
Studie ,Car Innovation 2015‘ von Oliver Wyman zu
geben. In der Analyse wurden Megatrends analysiert,
technische Entwicklungen bewertet und BlockbusterInnovationen definiert – als Leitfaden.
Denn: 40 Prozent aller Investitionen fließen in
Innovationen, die es nie ins Serienauto schaffen.
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Die Zulieferer:
Innovative Partner
Autos passend zum Lifestyle: Das Automobil war und ist
das Spiegelbild gesellschaftlicher Entwicklungen. In der
Oliver Wyman Studie ,Car Innovation 2015‘ wurden die
wichtigsten gesellschaftliche Megatrends der Zukunft
und ihre Auswirkungen auf die Automobilindustrie
untersucht. Die große Herausforderung für die Branche:
die durch die geforderte Vielfalt entstehende
Komplexität kostendeckend abzubilden.
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INNOVATION – QUO VADIS?
EXKLUSIV-Interview mit Prof. Dr. Joachim Milberg, Präsident, Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
„Noch nehmen sich Wirtschaft und Wissenschaft häufig als getrennte und teilweise fremde
Systeme wahr“, sagt Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg, Präsident acatech – Deutsche Akademie der
Technikwissenschaften. Genau das müsse sich ändern, fordert der früherer BMW-Chef, der sich
zudem für ein „besseres Klima für Innovationen“ in Deutschland einsetzt.
Innovation heißt wörtlich ,Erneuerung’. Welche Erneuerung hat sich die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften nun nach der Neugründung – bisher
,Konvent für Technikwissenschaften der Union der
deutschen Akademien der Wissenschaft’ – auf die Fahnen geschrieben?
Unser übergeordnetes Ziel ist es, für nachhaltiges Wachstum
durch Innovation einzutreten. Die Nachhaltigkeit brauchen
wir, weil wir Umwelt und Ressourcen sowie grundlegende
Bedürfnisse wie dauerhafte Beschäftigungsverhältnisse in
Einklang bringen müssen. Wachstum muss unser Ziel sein,
weil wir nur dann Arbeitsplätze in Deutschland schaffen werden, wenn die Wachstumsrate über der Beschäftigungsschwelle liegt. Dafür sind wir auf Innovationen angewiesen,
denn Wachstum ist in Deutschland nur über Innovationen
möglich, also über neue Kombinationen, die sich erfolgreich
im Markt durchsetzen und kreative Erneuerung ermöglichen.
Welche Bedeutung hat die Neugründung der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften für diese
Zielsetzungen?
Unser Ziel, nachhaltiges Wachstum durch ein besseres Klima
für Innovationen zu befördern, können wir als nationale
Akademie mit noch mehr Gewicht vertreten. Heute unterstützen unsere Arbeit schon rund 60 technologieorientierte
Unternehmen; der Akademie sind mehr als 260 herausragende Wissenschaftler als Mitglieder verbunden, und mit unseren Projekten arbeiten wir an Empfehlungen und Einschätzungen zu einer Vielzahl an Themen mit Technikbezug.
Was sind Ihrer Meinung die großen Zukunftsfragen,
mit denen sich die Technikwissenschaften und Wirtschaft auseinandersetzen werden müssen?
Nehmen wir nur Herausforderungen wie Klimawandel und
Ressourcenverfügbarkeit, demographische Entwicklung und
die Sicherung der Energieversorgung. Das sind Themen, zu denen die Technikwissenschaften einen konstruktiven Beitrag
leisten können und müssen, wenn wir unseren Wohlstand in
Deutschland langfristig sichern wollen. Dabei spielen Innovationen die entscheidende Rolle. Wir müssen den Klimawandel
auch als technologische Herausforderung begreifen.
Welche Ziele für die Akademie der Technikwissenschaften leiten sich daraus ab?
Es muss unser Ziel sein, die Erfolgskriterien für Innovationen zu
verbessern. Dazu gehört ein innovationsfreundliches Klima in
unserer Gesellschaft. Hier sind wir in Deutschland zwar schon
besser geworden, haben aber noch sehr viel Veränderungsbedarf. Wir brauchen aber auch genügend kreative, motivierte und
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qualifizierte Nachwuchskräfte. Das ist ein Thema, das uns noch
längere Zeit beschäftigen wird. Schließlich gehört zu den Erfolgskriterien auch, dass ausreichend Mittel für Forschung und
Entwicklung sowie Bildung zur Verfügung gestellt werden.
CO2-Reduzierung bei Kraftfahrzeugen beispielsweise
ist längst auch ein hochpolitisches Thema. Übernimmt
die Akademie in Diskussionen zwischen Industrie, Politik und Wissenschaft gegebenenfalls auch die Rolle
des Moderators?
Die Akademie hat sich vier Arbeitsschwerpunkte gesetzt: Wir
wollen den Nachwuchs fördern, vertreten die Belange der
Technikwissenschaften auf dem internationalen Parkett, erarbeiten Empfehlungen und Stellungnahmen zu Zukunftsfragen mit Technikbezug und wir beraten Politik und Gesellschaft auf dem letzten Stand der Wissenschaft. Dem Profil
entsprechend ist unsere Rolle sehr vielfältig. Der Präsident
von Acatech ist Mitglied des Rates für Wachstum und Innovation der Bundeskanzlerin.
Als unabhängige Stimme der Technikwissenschaften haben
wir Studien und Empfehlungen erarbeitet zu drängenden
Fragen wie der Sicherung der Mobilität in der Zukunft oder
zu den richtigen Weichenstellungen auf dem Feld der Gesundheitstechnologien – um nur zwei Beispiele zu nennen.
Die jeweiligen Ergebnisse wurden jeweils von Wissenschaft
und Wirtschaft erarbeitet und mit der Politik diskutiert.
Ganz besonders wichtig ist uns die Vernetzung zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. So haben wir im vergangenen Jahr
Wissenschaft und Wirtschaft beim Klimaforschungsgipfel zusammen gebracht, den Acatech in Kooperation mit dem
Bundesministerium für Forschung und Entwicklung organisiert hat. Ziel war es, gemeinsam an Strategien und konkreten Lösungen zu arbeiten, wie mit der Herausforderung konstruktiv umzugehen ist. Dabei hat sich gezeigt, dass der Klimawandel für unsere Wirtschaft vor allem auch viele Chancen bietet, die wir nutzen können.
Sie fordert mehr „Mut zur Innovation“. Was hemmt
und wie kann eine Institution wie die Acatech hier als
,Mut-Macher’ agieren?
Theoretisch ist uns allen wahrscheinlich bewusst: Unser
Wohlstand von morgen kann nur aus den Ideen von heute
kommen. Und Ideen sichern nur dann Wettbewerbsvorteile,
wenn aus ihnen erfolgreiche Produkte werden. Das setzt aber
auch voraus, dass wir neuen Technologien aufgeschlossen
und positiv gegenüber stehen. In der Praxis aber sehen wir in
Deutschland noch häufig ein ,Nein’ sicherheitshalber, aus
Unwissenheit und daraus abgeleitet aus Unsicherheit,
manchmal mag man auch Dogmatismus nicht ausschließen.
„Unser Wohlstand von morgen
kann nur aus den Ideen von heute kommen.“
Prof. Dr. Joachim Milberg,
Präsident, Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
Die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften setzt sich
deshalb für einen ,Klimawandel’ und für mehr Veränderungsbereitschaft und Technikakzeptanz ein: Wir wollen der Gesellschaft Mut machen, mehr auf Fachkompetenz und auf eigene
Stärken zu vertrauen sowie ein stärkeres Bewusstsein für die
Chancen neuer Technologien zu entwickeln. Acatech sieht seine Aufgabe dabei als unabhängiger Berater von Gesellschaft
und Politik; Grundlage der Arbeit ist dabei immer der letzte
Stand der Wissenschaft.
Was muss getan werden, um sicherzustellen, dass wir auch die richtigen Köpfe haben, um den technologischen Fortschritt
durch Innovationen zu gewährleisten?
Schätzungen des VDI zufolge fehlen uns derzeit in Deutschland 30 000 bis 40 000 Ingenieure. Dazu kommt, dass wir in Deutschland zu wenig in Forschung und Entwicklung investieren. Vom LissabonZiel der EU, bis 2010 drei Prozent des
Bruttoinlandprodukts in Forschung
und Entwicklung zu investieren,
sind wir den letzten Zahlen nach
noch 0,5 Prozentpunkte entfernt.
Diese 0,5 Prozent addieren sich
zu rund zwölf Milliarden Euro,
die Staat und Unternehmen
zusätzlich für die Zukunftssicherung bereitstellen müssten. Die Lücke, die sich
hier auftut, lässt sich
auch in Arbeitsplätzen
darstellen:
100 000
Beschäftigte in Forschung und Entwicklung mehr – das sind
bei den derzeitigen
Absolventenzahlen in
den Technikwissenschaften (68 372) ganze eineinhalb Abschlussjahrgänge zusätzlich! Und damit sind wir
beim Nachwuchsmangel. Wie
groß der Mangel wirklich ist, darüber
gibt es unterschiedliche Zahlen. Unstrittig
ist, dass der Mangel vor allem dem Mittelstand schon jetzt teils schwer zu schaffen
macht.
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Wie brisant beurteilen Sie den Ingenieur-Mangel?
Der Mangel an qualifizierten Kräften hat weit reichende Folgen. Schätzungen des VDI zufolge gehen pro unbesetzte Ingenieurstelle 2,3 weitere Arbeitsplätze verloren. Deshalb
müssen wir große Anstrengungen unternehmen, um hier eine Trendwende zu erreichen. Der prozentuale Anteil der Ingenieurwissenschaften an den Absolventen in Deutschland
ist seit Mitte der 90er Jahre deutlich gefallen. Kurzfristig werden wir aber keine Wende erreichen können. Denn die
durchschnittliche Studiendauer beträgt etwa sechs Jahre.
Daraus ergibt sich, dass eine Trendwende, wenn sie denn jetzt
eingeleitet würde, erst in sechs Jahren zu mehr Absolventen
führt. Da die Trendwende aber selbst Zeit benötigt, sprechen
wir über einen Zeitraum von zehn Jahren.
Wo gilt es den Hebel anzusetzen – mittel- und langfristig?
Kurzfristig wirken kann eine Reduzierung der viel zu hohen
Abbrecherquoten; eine Erleichterung von gezielter Zuwanderung kann ebenfalls kurzfristig zur Verbesserung der Lage beitragen. Längerfristig muss es uns darum gehen, die Studierendenquote insgesamt – und dabei insbesondere den Anteil
der Technikwissenschaften – spürbar zu erhöhen. Initiativen
für mehr Begeisterung für Naturwissenschaft und Technik
gibt es schon seit Jahren, ohne dass eine echte Trendwende
erzielt worden wäre. Deshalb haben wir eine Evaluation von
Projekten und Initiativen über die gesamte Bildungskette von
den Schulen bis zu den Hochschulen gestartet, um wirklich
wirksame Maßnahmen zu identifizieren. Das ist derzeit eines
der größten Projekte von Acatech.
die alle Notwendigkeiten optimal austariert. Das wird nur
durch Anwendung der neuesten Technologien möglich sein.
Es geht darum, den Klimawandel auch als wirtschaftliche
und technologische Chance zu begreifen. Wenn wir unseren
Lebensstandard halten wollen und den aufstrebenden Ländern ebenfalls den Weg zu mehr Wohlstand durch Entwicklung zugestehen, müssen wir eine Herangehensweise entwickeln, die die unterschiedlichen Bedürfnisse berücksichtigt.
Innovationen sind dabei der wichtigste Schlüssel.
Wo sehen Sie zukunftsweisende Ansätze, wo Technikwissenschaften und Wirtschaft bereits erfolgreich und
zukunftsweisend zusammen arbeiten?
Innovation ist für mich eine Invention, die sich erfolgreich am
Markt durchgesetzt hat. Um dauerhaft Innovationen vorbringen zu können, ist daher eine gute Vernetzung von Wissenschaft und Wirtschaft erforderlich. Beide Seiten hängen elementar voneinander ab: Die Wissenschaft braucht Geld, um
neues Wissen schaffen zu können; der Markt wendet das Wissen an, um Kapital zu generieren. Etwas verkürzt lässt sich also sagen, dass Gewinne auf der Marktseite die Grundlagen
schaffen für Investitionen in Wissenschaft und Forschung.
Sie sprechen sich dafür aus, die „Versäulung“ der Wissenschaftslandschaft aufzuweichen und neue vernetzte Strukturen zu schaffen. Was wünschen Sie sich als
Ergebnis?
Vernetzte Lebensläufe, also mehr Biographien mit Seitenwechseln zwischen Wissenschaft und Wirtschaft, daran
könnte man ein Ergebnis vielleicht festmachen.
Noch nehmen sich Wirtschaft und Wissenschaft
„Wir wollen der Gesellschaft
häufig als getrennte und teilweise fremde Systeme
Mut machen, mehr auf
wahr. Ein idealer Weg, Vorbehalte abzubauen und
dabei auch einen Wissenstransfer zu erreichen, ist
eigene Stärken zu vertrauen.“
der Seitenwechsel. Denn Technologietransfer und
Verständnis für die andere Seite vermittelt sich am
besten über Köpfe. Ergebnis der Vernetzung der
Prof. Dr. Joachim Milberg,
Lehre können beispielsweise die Betreuung von
Präsident, Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
Abschlussarbeiten, Lehraufträge und duale Studiengänge wie auch Industriestipendien sein. Diese Formen
Die Themen ,Umwelt’, ,Rohstoffverknappung’ und
der Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Hochschu,Ressourcenschonung’ werden der deutschen Industrie
len sind leider noch längst nicht so verbreitet, wie es wünnoch viel abverlangen. Werden diese Themen Wissenschenswert wäre, das hat im Vorjahr eine Studie des Stifterschaften und Industrie künftig enger zusammen fühverbandes für die Deutsche Wissenschaft sehr deutlich geren als bisher?
zeigt.
Ich finde es gut, dass Sie in der Frage selbst den Zusammenhang
von Innovation und Umweltschutz herstellen. Denn gerade
Deutsche Wissenschaftsvertreter kritisieren vielfach,
wenn man den Klimaschutz ernst nimmt, darf das Innovationsdass die deutsche Industrie zu wenig ihre technologithema nicht vernachlässigt werden. Die Herausforderung ist mit
sche Fachkompetenz anerkenne und statt dessen wiseinem Dreieck vergleichbar: Auf der einen Seite die Notwendigsenschaftlichen Know-how-Import vor allem aus dem
keit, die menschliche Umwelt, das Klima und die natürlichen
englischsprachigen Raum betreibe. Ein berechtigter
Ressourcen so zu behandeln, dass die Grundlagen menschlichen
Vorwurf?
Lebens nicht unwiderruflich vernichtet werden. Auf der andeIch glaube, dass diese Feststellung so nicht zutrifft. Forschung
ren Seite die Herausforderung, individuelle wie kollektive
war allerdings schon immer weltumspannend und weltoffen.
menschliche Bedürfnisse zu befriedigen. Dabei geht es nicht nur
International tätige Unternehmen knüpfen deshalb dort Konum den Konsum, sondern auch darum, eine Aufgabe zu haben,
takte, wo sie aus fachlicher, lokaler oder auch aus menschzum Beispiel eine Arbeit, in die man seine Kompetenz einbringt.
licher Erwägung glauben, mit den besten Ideen und Konzepten unterstützt zu werden. Das gilt übrigens für alle RichtunUnd die dritte Seite?
gen. Daraus ergibt sich allerdings die Herausforderung, das
Die dritte Seite schließlich ist durch die Notwendigkeit defideutsche Wissenschafts- und Forschungssystem so zu entwiniert, wirtschaftliches Wachstum zu ermöglichen, das in einer
ckeln, dass es dem Wettbewerb mit den Besten auch standIndustriegesellschaft alleine nachhaltigen Wohlstand und sohält.
Das Interview führte Tina Rumpelt Í
ziale Sicherheit ermöglicht. Dabei geht es um eine Balance,
8
Automotive
Die Studie Car Innovation 2015 zeigt alle Aspekte auf,
die für die Planung und das Management von Innovationen
relevant sind. Neben Erkenntnissen aus fünf Jahren
Projektarbeit hat Oliver Wyman 700 Personen interviewt
und die 315 wichtigsten Technologien der Automobilindustrie analysiert. Zudem wurden 500 Zulieferer und
15 Hersteller berücksichtigt. Aus den umfangreichen
Ergebnissen entstanden schließlich Handlungsempfehlungen
zur Verbesserung des Innovationsmanagements für alle
Hersteller und Zulieferer.
Weitere Informationen ﬁnden Sie unter:
www.car-innovation.de
BMW GROUP
wie China und Indien erfordert aufgrund der (noch) geringen Kaufkraft
einfachste Fahrzeugkonzepte, die in extrem schlanken Kostenstrukturen entwickelt und gefertigt werden müssen.
Sauberer Fahrspaß
„Innovationsorientierung hat dem Kunden zu dienen,
nicht den Wunschträumen des Entwicklers.“
Dr. Klaus Draeger, Entwicklungsvorstand der BMW AG und Autor dieses Beitrages
Innovation kontra Kostendruck – ein Dilemma?
„Die notwendigen Rahmenbedingungen vorausgesetzt bin ich zuversichtlich, dass die deutsche Automobilindustrie dank ihrer Innovationskraft die richtigen Antworten auf Herausforderungen der
Zukunft finden wird“, sagt Dr. Klaus Draeger, im BMW-Vorstand für
Forschung und Entwicklung verantwortlich. Exklusiv legt er in AUTOMOBIL-PRODUKTION seine Innovationsstrategie dar.
Z
wei gegenläufige Trends prägen
derzeit die Automobilbranche: Auf
der einen Seite: Innovationsorientierung, die treibende Kraft hinter der
kontinuierlichen Verbesserung des Automobils. Auf der anderen Seite: der
immer weiter steigende Kostendruck,
der zahlreiche Gründe hat – hohe Rohstoffpreise, Währungsrisiken, an-
10
spruchsvolle gesetzliche Auflagen sowie
starker Wettbewerbsdruck in Verbindung mit einer Sättigung der Triademärkte Europa, USA und Japan.
In jüngster Zeit gesellt sich noch ein
weiterer Aspekt dazu, der in erster Linie
die Hersteller von Einstiegsmodellen
betrifft. Der rasch wachsende Bedarf an
Erstmotorisierung in Schwellenländern
Welcher Trend wird sich als stärker erweisen? Ich meine, wir werden beide
Wege beschreiten müssen. Als Premiumhersteller müssen wir Innovationstreiber bleiben und zugleich dem Kostendruck standhalten. Für die BMW
Group sind Innovationen aus drei Aspekten unverzichtbar: Mit Innovationen lösen wir unser Markenversprechen ,Freude am Fahren’ ein. Sie sind
ein wirtschaftlicher Erfolgsgarant für
unser Unternehmen, denn nur eine attraktive Produktsubstanz sichert unseren langfristigen Verkaufserfolg. Und
schließlich sind Innovationen eine Investition in die Zukunft des Automobils
und damit eine Investition in die Zukunftsfähigkeit unserer Gesellschaft.
Gerade die aktuelle Diskussion um
Klimawandel und CO2-Ausstoß zeigt,
welche Bedeutung Innovationen haben: Sie sichern nicht nur hunderttausende Arbeitplätze in der deutschen Industrielandschaft, sondern bieten auch
Lösungen für globale Herausforderungen. Für mich steht zweifelsfrei fest:
Ohne innovative Technologien werden
wir die Erderwärmung nicht aufhalten
können, wenn wir nicht drastische Einschnitte in unseren Lebensstil hinnehmen wollen. Die BMW Group zeigt mit
der Initiative ,EfficientDynamics’, welche Potenziale der technologische Fortschritt birgt: Seit 1990 haben wir den
Flottenverbrauch in Deutschland um
fast 30 Prozent gesenkt.
Derzeit emittieren 27 Modelle der
Marken BMW und Mini nicht mehr als
140 Gramm CO2 pro Kilometer. Das ist
eine Bilanz, die sich sehen lassen kann.
Insbesondere vor dem Hintergrund eines parallel gestiegenen Fahrzeuggewichtes – bedingt durch zusätzliche
Umfänge bei Sicherheit, Abgastechnologie, Komfort- und Leistungswünschen der Kunden.
Mit ,EfficientDynamics’ tritt die BMW
Group den Beweis an, dass Fahrspaß und
nachhaltige Mobilität dank innovativer
Technologien keinen Widerspruch bilden
müssen. Dieses Angebot überzeugt auch
unsere Kunden: Allein in 2008 werden
wir voraussichtlich 700 000 Fahrzeuge
mit EfficientDynamics verkaufen. Wir
setzen dabei auf einen dreistufigen An-
BMW GROUP
satz. Kurzfristig optimieren wir unsere
Motoren und Getriebe weiter. Als Bayerische Motoren Werke sehen wir uns in der
Pflicht, bereits im Brennraum das Maximum an Energie aus jedem Tropfen Kraftstoff zu holen. Dazu kommt noch ein ganzes Bündel weiterer Maßnahmen, die bereits in zahlreichen Modellen zur Serienausstattung gehören. So zum Beispiel die
Bremsenergierückgewinnung oder die
Auto-Start-Stopp-Funktion. Mittelfristig
ergänzen wir unser Produktportfolio um
Hybridfahrzeuge.
Innovativ im Sinne des Kunden
Bild: BMW
Ab 2009 werden wir mit einer Vollhybridversion des BMW X6 auf den
Markt kommen. Auch batteriebetriebene Elektrofahrzeuge können eine sinnvolle Ergänzung zu konventionell angetriebenen Autos darstellen. Aufgrund der relativ geringen Reichweite
bieten sich diese ,Plug-in’ Fahrzeuge
insbesondere für Mega-Cities an. Sowohl Hybrid als auch batteriebetriebene Elektrofahrzeuge sind aber nur ein
Zwischenschritt auf dem Weg zu nachhaltiger Mobilität.
Beide Antriebskonzepte eignen sich
für einige Nischenmodelle, sind jedoch
kein Allheilmittel. Langfristig wird es
der Energieträger Wasserstoff sein, mit
dem wir in der Zukunft nahezu emissionsfrei mobil bleiben werden. Klar ist:
dieser technische Fortschritt hat seinen
Preis, Innovationen gibt es nicht zum
Nulltarif. Seit Jahren investiert die
BMW Group intensiv in Forschung und
Entwicklung. Und wir werden diesen
Weg konsequent weiter gehen. Unsere
Kunden sind bereit, für diesen Fortschritt einen angemessenen Preis zu
zahlen. Allerdings nur für Innovationen, die sie tatsächlich nutzen.
tige politische Rahmenbedingungen.
Ständig wechselnde oder unrealistische
politische Vorgaben behindern den Innovationsgeist, drohen im Extremfall
sogar, ihn zu ersticken.
Wer einheitliche CO2-Obergrenzen
für alle Fahrzeugklassen fordert, setzt
sich nicht für die Entwicklung Verbrauch senkender Technologien ein,
sondern legt im Gegenteil die
Innovationspipeline trocken.
Denn es sind die großen
„Nur ein Produkt, das einen
Fahrzeugklassen, welche als
klaren Kundenwert besitzt, ist
Technologieträger die innoseinen Preis wert.“
vative Speerspitze der Automobilindustrie bilden. Ob
Airbag, ABS oder BenzindiDenn nur ein Produkt, das einen klaren
rekteinspritzung – Innovationen werKundenwert besitzt, ist buchstäblich
den fast immer ,top down’ eingeführt.
seinen Preis wert. InnovationsorientieZunächst in Spitzenmodellen, mit sinrung bedeutet für mich deshalb nicht,
kenden Kosten sukzessive dann auch in
Neues nur um des Neuen willen zu entgünstigeren Fahrzeugsegmenten. Nach
wickeln. Innovationsorientierung hat
einiger Zeit kommen sie letztendlich aldem Kunden zu dienen, nicht den
len Autofahrern zugute. Ein politisch
Wunschträumen des Entwicklers. Cleerzwungener Entfall der großen Bauvere Lösungen sind gefragt, nicht techreihen wäre kontraproduktiv.
nologischer Overkill.
Die notwendigen Rahmenbedingungen vorausgesetzt bin ich zuversichtlich, dass die deutsche AutomobilindusDas ,Umfeld’ muss mitziehen
trie dank ihrer Innovationskraft die
Innovationsorientierung bedeutet weitrichtigen Antworten auf Herausfordesichtig zu handeln, Kundenbedürfnisse,
rungen der Zukunft finden wird.
Í
technische Möglichkeiten und betriebswirtschaftliche Aspekte auf Jahre im
Voraus in Einklang zu bringen. VorausAutor: Dr. Klaus Draeger,
setzung dafür sind stabile und vernünfMitglied des Vorstands BMW AG
Ökologie serienmäßig:
In 2008 wird BMW voraussichtlich 700 000 Fahrzeuge
mit ,EfficientDynamics’
verkaufen.
11
FORD EUROPA
Bilder: Ford
Schon im Alltag unterwegs: Drei Ford
Focus mit Brennstoffzellenantrieb operieren in Kundenflotten. Ford fährt zweigleisig und nutzt Wasserstofftechnologie
im modifizierten Verbrennungsmotor
sowie in Brennstoffzellenfahrzeugen.
Wege zur Mobilität der Zukunft
„Innovation heißt für Ford, den Menschen eine erschwingliche, auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Mobilität im Einvernehmen mit Umwelt- und Sicherheitsanforderungen zu ermöglichen.“
Prof. Dr. Rudolf Menne, Forschungsleiter Ford Europa und Geschäftsführer des Ford Forschungszentrums Aachen, stellt die ,Roadmap’ von Ford Europa für die Mobilität der Zukunft vor.
E
s ist alles andere als ein Zufall,
dass die Ford Motor Company
Anfang der 90er Jahre ihren einzigen Forschungsstandort außerhalb
Detroits nach Aachen legte. Hohe Ingenieurskunst, renommierte Hochschulen und Forschungseinrichtungen waren und sind das wichtigste
Gut des Wirtschaftsstandorts Deutschland. Auch ist es kein Zufall, dass das
Ford-Forscherteam sehr multikulturell ist: Denn Innovation lebt von der
Vielseitigkeit der Ansätze und der
Blickwinkel.
Rund 250 Mitarbeiter unterschiedlichster Fachrichtungen aus über 25
verschiedenen Nationen arbeiten intensiv an den Themen von morgen, eng
verzahnt mit der Ford Produktentwicklung in Köln und London. Flache Hierarchien und interdisziplinäre Projektarbeit geben die für innovatives Denken
nötige Flexibilität.
12
Die Anforderungen an die individuelle Mobilität sind stetig gestiegen und steigen weiterhin, sei es in punkto Umweltverträglichkeit, Sicherheit oder Komfort.
Dabei hat die Erfüllung einer dieser Anforderungen häufig negative Auswirkungen auf die der anderen. So hat die Einhaltung von Euro 4 und 5, die vor allem
mithilfe von Abgasnachbehandlungssystemen wie dem Dieselpartikelfilter erzielt
wurde, den Kraftstoffverbrauch und somit den CO2-Ausstoß erhöht.
‚Leichte‘ Werkstoffe
Ebenso hätte der Einsatz von einer
wachsenden Anzahl an Sicherheitstechnologien zu mehr Gewicht und
damit zu einem erhöhten Verbrauch
geführt, wenn dies nicht teilweise
durch Werkstoffe wie höherfeste Stähle hätte kompensiert werden können.
Dabei wurde natürlich die Crashsicherheit nicht beeinträchtigt, sondern
konnte im Gegenteil noch weiter gesteigert werden.
Mittlerweile stößt die passive Sicherheit jedoch an ihre Optimierungsgrenzen. Signifikante Fortschritte bei der
Verkehrssicherheit sind künftig vor allem seitens aktiver Sicherheitssysteme
zu erwarten. Fahrerassistenzsysteme
wie beispielsweise die adaptive Geschwindigkeitsregelanlage mit Auffahrwarnsystem von Ford sind ein erster
Schritt. Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikation heißen die Schlüsseltechnologien
für einen weitgehend unfallfreien Straßenverkehr der Zukunft. Dabei arbeiten Hersteller, Zulieferer und die öffentliche Hand bereits heute intensiv in
themen- und branchenübergreifenden
Projekten zusammen.
Die Verknappung der fossilen
Ressourcen, der permanent steigende
Ölpreis und vor allem die Klimawan-
FORD EUROPA
Prof. Dr. Rudolf Menne,
Forschungsleiter Ford Europa,
Geschäftsführer des Ford Forschungszentrums Aachen und Autor dieses
Beitrages:
„Innovation lebt von der
Vielseitigkeit der Ansätze
und der Blickwinkel.“
So einfach wie telefonieren: Das von Ford entwickelte
Bediensystem ,Convers+’ zeichnet sich dadurch aus, dass es
sich dem Benutzer intuitiv erschließt. Es lehnt sich von der
Bedienlogik her an die Menüführung von Handys an.
deldiskussion haben den Kraftstoffverbrauch und insbesondere den damit
verbundenen CO2-Ausstoß von Fahrzeugen in den Fokus des öffentlichen
Interesses gerückt. Bereits heute verfügt Ford in Europa über eine Fahrzeugflotte mit einem der niedrigsten
CO2-Durchschnittswerte. Erreicht wurde dies unter anderem durch die stetige
Optimierung herkömmlicher Verbrennungsmotoren und der Getriebe, durch
Leichtbauweise, durch Senkung des
Reifenrollwiderstands und aerodynamische Verbesserungen.
Die Zukunft: ‚EcoBoost‘
Durch Downsizing und Turbolaufladung
lassen sich die zukünftigen konventionellen Verbrennungsmotoren noch verbrauchsärmer konzipieren. Beim Ottomotor wird Ford künftig ,EcoBoost’ einsetzen, die nächste Generation hochmoderner Benzindirekteinspritzer mit Turboaufladung, durch die sich der CO2Ausstoß um 15 Prozent senkt.
Auch die breite Palette von FordFahrzeugen, die mit alternativen Kraftstoffen betrieben werden, wie Erd- oder
Flüssiggas und Bioethanol, unterstreichen die Vorreiterrolle von Ford, umweltverträgliche Fahrzeuge zu erschwinglichen Preisen hier und jetzt
anzubieten. Nur so, und nicht durch
teure, verbrauchsarme Einzelstücke, erzielt man den gewünschten positiven
Effekt auf die Umwelt.
Doch trotz dieser großen Einsparungserfolge bei heutigen Fahrzeugen
und denen der nahen Zukunft: was
kann eines Tages den Einsatz fossiler
Kraftstoffe ablösen? Nach derzeitigem
Kenntnisstand gilt Wasserstoff als einer
der vielversprechendsten Kraftstoffe
der Zukunft, da er – theoretisch – zu
100 Prozent auf Basis regenerativer
Energiequellen erzeugt werden kann.
,Theoretisch’ deshalb, weil heutzutage
noch gar nicht geklärt ist, woher die
enormen Mengen an regenerativer
Energie kommen sollen.
Als einziger Hersteller entwickelt
Ford an beiden Wegen, Wasserstoff
mobil zu nutzen: im modifizierten Verbrennungsmotor und im Brennstoffzellenfahrzeug. Für beide Konzepte
hat Ford bereits heute kleine Erprobungsflotten weltweit auf der Straße.
Mit Letzterem ist Ford an der ‘Clean
Energy Partnership’ (CEP) in Berlin
beteiligt, die sich als Teil des nationalen
Nachhaltigkeitsprogramms der Bundesregierung versteht. Hier soll die
Wirtschaftlichkeit und Alltagstauglichkeit von Wasserstoff im mobilen Einsatz erprobt werden. Dazu hat Ford
drei Brennstoffzellenfahrzeuge in Flot-
tenkundenhand gegeben. Der so eingesetzte Ford Focus mit Brennstoffzelle war im Jahr 2004 die weltweit erste,
voll homologierte Kleinserie mit dieser
Antriebstechnologie.
Auch wenn die technische und ökonomische Großserienreife von Brennstoffzellenfahrzeugen und die Lösung
der mit Wasserstoff verbundenen Herausforderungen noch in relativ weiter
Ferne liegen, so wäre es doch sehr kurzsichtig, hier die Forschung nicht weiter
konsequent voranzutreiben. Denn Innovation bedeutet auch Weitblick und
ein Gefühl für das, was in der Zukunft
Standard sein könnte.
Auch den demographischen Wandel
hat das Ford-Forscherteam fest im
Blick. Dass unsere Gesellschaft stetig älter wird, ist mittlerweile hinreichend
bekannt. Aber wie geht die Industrie
mit diesem Wissen um? Wie passt sie
ihre Produkte dieser wachsenden Gesellschaftsschicht an? Dies ist eine von
zahlreichen Fragestellungen, denen ein
Forscherteam bestehend aus Ingenieuren und Ärzten bei neuen Konzepten
für den Fahrzeuginnenraum nachgeht.
‚Best Agers‘ im Fokus
Ein Altersanzug, den Ford als erster
Automobilhersteller bereits 1994 entwickelte, hilft jungen Ingenieuren dabei, die natürlichen physischen Grenzen älterer Menschen am eigenen Leibe
zu erfahren und bei der Entwicklung zu
berücksichtigen. Ein Ergebnis dieser Arbeit ist beispielsweise die Erhöhung der
Sitzposition, weit aufschwingende Türen oder niedrige Türschwellen, die das
Ein- und Aussteigen gerade für Ältere
erheblich erleichtert. Insgesamt kommt
die ergonomische Optimierung der
Fahrgastzelle sowie die griffgünstige
und einfache Bedienbarkeit der Geräte
natürlich nicht nur Senioren, sondern
letztlich allen Fahrern zugute.
Die Technik soll sich den Bedürfnissen und den Fähigkeiten der Menschen
anpassen, und nicht umgekehrt. Ein
Beispiel für ein auf die menschlichen
Fähigkeiten zugeschnittene Technologie ist das von Ford entwickelte ,Convers+’, ein intuitives, integriertes Bedienkonzept für die wichtigsten
elektronischen Funktionen im Auto
wie die Bedienung der Fahrerassistenzsysteme oder des Telefons. Es erschließt
sich dem Benutzer intuitiv, weil es sich
von der Bedienlogik her an die Menüführung der meisten Handys heutzutage anlehnt.
Í
13
VOLKSWAGEN
Elegantes Coupé: Der Passat CC verfügt als
erstes Mitglied der Passat-Familie über eine
adaptive Fahrwerksregelung und das
Assistenzsystem ,Lane Assist‘.
,Mach 18‘-Produktfeuerwerk
‚Mach 18‘, so heißt die ehrgeizige Zukunftsinitiative bei Volkswagen. In den nächsten zehn
Jahren soll Europas größter Automobilhersteller zum innovativsten Volumenhersteller der
Welt aufsteigen. Vor diesem Hintergrund geht Volkswagen schon in diesem und in den
Folgejahren mit einem einzigartigen Produktfeuerwerk ins Rennen.
V
or wenigen Monaten, im Januar
2007, ging in Detroit zunächst der
neue viertürige Limousinen-Coupé Passat CC an den Start, gefolgt von
der Präsentation des neuen Scirocco in
Genf. Der VW Passat CC verfügt als erstes Mitglied der Passat-Familie über eine adaptive Fahrwerksregelung und das
Assistenzsystem ,Lane Assist‘. Der innovative Spurhalteassistent ,Lane Assist‘
unterstützt den Fahrer durch einen
korrigierenden Lenkeingriff dabei, das
Fahrzeug in der Spur zu halten – auch
bei Nebel oder Dunkelheit.
Die adaptive Fahrwerksregelung bietet durch elektrisch verstellbare Dämpfer und Lenkung die Möglichkeit, den
Wunsch nach sportlich straffer und
gleichzeitig komfortabler Auslegung zu
erfüllen, in dem die Dämpferkräfte über
14
einen Regelalgorithmus ständig der
Fahrbahn und Fahrsituation angepasst
werden. Über einen Taster kann der
Fahrer zwischen Normal-, Sport- und
Komfortabstimmung wählen.
Sportlichkeit und Innovation stecken auch im neuen Scirocco. Der komplett neu entwickelte Allround-Sportwagen wurde auf dem diesjährigen
Genfer Automobilsalon im März der
Öffentlichkeit vorgestellt. Für Jedermann erschwinglich, setzt er das fort,
was der erste Scirocco von 1974 sehr
erfolgreich begonnen hatte.
Optional enthält dieses Fahrzeug die
begehrte Getriebe-Innovation von
Volkswagen: das Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe DSG. Dieses DSG arbeitet mit trockenen Kupplungen und
sorgt so für einen besseren Wirkungs-
grad und reduziert die benötigte Ölmenge zur Schmierung und Kühlung
der Verzahnungen und Lager. Das
leichtere Siebengang-DSG reduziert im
Vergleich mit seinem sechsstufigen Pendant signifikant den Kraftstoffverbrauch und bietet weiterhin höchsten
Schaltkomfort.
Wie das Doppelkupplungsgetriebe
DSG ist auch der Parklenkassistent
,Park Assist’ eine Technologie, die
Volkswagen in seinen Fahrzeugen verfügbar hat. Der ,Park Assist’ entlastet
bei schwierigen Einparksituationen.
Nach der Aktivierung übernimmt das
System die nötigen Lenkbewegungen
und parkt das Fahrzeug automatisch
ein – der Fahrer muss nur noch Gas,
Kupplung und Bremse betätigen. Die
Park Assist-Technologie begeistert welt-
VOLKSWAGEN
Volkswagens ,kleine‘
Zukunft: die Volkswagen New Small Family
mit den Studien UP!,
space UP! und space
UP! blue.
Sportlicher Draufgänger: Der komplett neu entwickelte
Allround-Sportwagen Scirocco enthält optional das
neue Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe DSG.
Alle Bilder: Volkswagen
weit Autofahrer, ist international preisgekrönt und zahlt erheblich auf das
Projekt ,Mach 18’ ein.
Viel Innovationskraft steckt auch in
den Volkswagen-Umwelttechnologien.
Mit ,BlueMotion’ bündelt Volkswagen
Maßnahmen für Fahrzeuge, die insgesamt auf Sparsamkeit ausgerichtet sind.
Sie verbinden die verbrauchssenkende
Technik effizienter Motoren, Leichtlaufreifen und langer Getriebeübersetzungen mit einem gleichsam effizienten
wie auch dynamischen Antrieb. ,BlueMotion’ ist für eine Vielzahl von Fahrzeugmodellen verfügbar.
Einen Ausblick auf zukünftige Fahrzeugkonzepte bietet auch die Volkswagen New Small Family. Die drei Studien
UP!, space UP! und space UP!blue verfügen bei kleiner Verkehrsfläche über
,Trockene‘ Kupplungen: Das leichtere Siebengang-DSG reduziert im Vergleich
mit seinem sechsstufigen Pendant signifikant den Kraftstoffverbrauch.
mehr Innenraum und erhöhte Funktionalität. Die New Small Family wird
auch für Emerging Markets zur Verfügung stehen.
Neben der Erweiterung der Produktpalette werden durch den Modularen
Querbaukasten (MQB) Synergie- und
Skaleneffekte über eine Vielzahl an
Fahrzeugen erzielt. Der Baukasten bietet
die Möglichkeit, innovative Technologien fahrzeug- und markenübergreifend
zur Verfügung zu stellen. Eine systematische Abstimmung auf die einzelnen
Fahrzeuge ermöglicht dabei die markenund fahrzeugspezifische Ausprägung.
Der Baukastenansatz ist die konsequente Weiterentwicklung der markenübergreifenden Plattform- und Modulstrategie. Dafür stellt sich Volkswagen in einem übergreifenden Innovationsprozess
auf, der neben Forschung und Entwicklung auch Produktion, die Komponentenwerke sowie Beschaffung, Vertrieb
und Marketing umfasst. In diesem ganzheitlichen Prozess werden Technologien
und technische Lösung langfristig an
strategischen Zielen ausgerichtet entwickelt. Darüber hinaus werden bestehende Prozesse optimiert und zusätzliche
Prozessbausteine eingeführt.
Die Vision von Volkswagen als innovativster Volumenhersteller wird über
die Produktereignisse mit ihren Innovationen, die neuen Fahrzeugkonzepte
und die Baukastenstrategie mit einem
durchgängigen, strategischen Innovationsprozess umgesetzt.
Í
Autor: Ralf-Gerhard Willner, Leiter Fahrzeugkonzepte, EB, Volkswagen AG
15
STUDIE: ‚CAR-INNOVATION 2015‘
Blockbusters & Pacemakers
Im Rahmen der Studie ,Car Innovation 2015‘ identifizierten die Automotive-Experten
von Oliver Wyman 33 Blockbuster-Innovationen, die das Auto und den Automobilbau
von morgen nachhaltig beinflussen werden. Und das sehr bald: Zwei von drei der Blockbusters gehen noch 2008 in Serie. AUTOMOBIL-PRODUKTION zeigt exklusiv die wichtigsten Innovationen von morgen und ihre Schrittmacher in der Automobilindustrie.
Blockbuster-Innovationen 2006 -2015
Bild: BMW
Technologie
‚Save-U‘-Konzept
2-Wege schlüssellose
Fernbedienung
Aktive Fahrerassistenzsysteme
Aktivlenkung
AUTOSAR
Bild: BMW
Leistungsstark und trotzdem sparsam: Mit ,Efficient
Dynamics‘ zeigt BMW, was technisch machbar ist –
serienmäßig in allen BMW-Modellen. Über 400 000
Fahrzeuge wurden mittlerweile mit dem verbrauchsoptimierenden Maßnahmen-Paket mit HighendBenzin- und -Dieseltriebwerken, Bremsenergie-Rückgewinnung, Start-Stopp-Funktion, aktiver Aerodynamik und intelligentem Leichtbau ausgestattet. ,Bild
am Sonntag‘ verlieh den Bayern für diese Innovation
das ,Grüne Lenkrad‘.
Power satt: 407 PS starker BMW-V8-Benzinmotor mit
Twin-Turbo-Aufladung und Benzin-Direkteinspritzung
(High Precision Injection), der weltweit erste Achtzylinder-Benzinmotor, bei dem Turbolader und Katalysatoren im V-Raum zwischen den Zylinderbänken
platziert sind.
2008 in Serie Pacemaker
nein
Daimler, Mira, Siemens VDO
BMW, Siemens VDO,
ja
Valeo, Volkswagen
nein
Continental, Bosch, Daimler
ja
BMW, ZF Lenksysteme
nein
BMW, Bosch, Continental, Daimler,
Ford, GM, PSA, Siemens VDO,
Toyota, Volkswagen
Benzin-Direkteinspritzung
ja
Bosch, Denso, Siemens VDO, Delphi
CVT-Getriebe
ja
Nissan, Toyota, ZF, Jatco
Doppelkupplungsgetriebe
ja
BorgWarner, Volkswagen
Elektromechanische Bremssysteme
nein
SiemensVDO
Elektronisch kontrollierte Federung
ja
Continental, Daimler
Elektronische Servolenkung
nein
ZF Lenksysteme, Koyo
Energiemanagement
nein
Bosch, Toyota
Flexible Innenraumkonzepte
ja
Johnson Controls, Lear
Flexray-Bussysteme
ja
Bosch, BMW
Homogene Verbrennungstechnologie nein
AVL, FEV, Ricardo, BMW, Daimler
Innovative Batterietechnologien
ja
Panasonic, Toyota
Karosserie-Hybridbauweise
ja
BMW, Volkswagen, Audi
Kurbelwellenstartergenerator
ja
Bosch, Denso
LED-Beleuchtung
ja
Hella, Philips, Osram, Stanley,
Ichikoh Industries
Mild-Hybridantrieb
ja
Toyota, Honda
Neue Stahlkarosseriekonzepte
ja
ThyssenKrupp, Arcelor, WorldAutoSteel, Karmann, Porsche
NOx-Harnstoffkatalysator
ja
BASF, Daimler
NOx-Speicherkatalysator
ja
Degussa, Volkswagen
Rußpartikelfilter
ja
Emitec, BASF, NGK
Schichtladebetrieb
ja
alle OEMs, Bosch, Siemens VDO,
Denso, Delphi, …
Sequentielle mehrstufige Turbolader ja
BMW, BorgWarner, Volkswagen
Smart Device Integration Infotainment nein
Microsoft,
Straßenvorschau
nein
Siemens VDO
Thermomanagement
nein
Triax-Materialien
ja
Bayer
Variable Turbolader
ja
BorgWarner, Garrett
Voll-Hybridantrieb
ja
Toyota, Honda
X-IP-Stahl
nein
Arcelor
Quelle: Oliver Wyman
Bild: Audi
Strippenzieher: AUTomotive Open System
ARchitecture
(AUTOSAR) ist ein
internationaler
Verbund mit dem Ziel,
einen offenen Standard für SoftwareArchitekturen in Kraftfahrzeugen zu etablieren. Gegründet 2003.
Sternstunde bei den vier Ringen: Voll-LED-Scheinwerfer feierten im Supersportwagen Audi R8 ihre Weltpremiere – eine Blockbuster-Innovation, die Hella auf
den Weg brachte
16
Bild: Bosch
STUDIE: ‚CAR-INNOVATION 2015‘
Ein Späher: Der 5,17 Meter lange Mercedes-Benz F 700. Als weltweit erstes
Auto erspäht das Forschungsfahrzeug
über Infrarot-Laserscanner in den
Scheinwerfern (Bild rechts) den
Straßenzustand und nivelliert entsprechend Unebenheiten mit seinem aktiven Pre-Scan-Fahrwerk (Grafik links).
Kraft der Zukunft: LithiumIonen-Batterien. Das Bundesforschungsministerium rief Ende
2007 gemeinsam mit der Industrie
eine Innovationsallianz und ein
Föderprogramm ins Leben:
Ein Industriekonsortium von BASF,
Bosch, Evonik, Litec und Volkswagen hat sich verpflichtet, in den
nächsten Jahren 360 Millionen Euro für Forschung und Entwicklung
an der Lithium-Ionen-Batterie zu investieren. Das Bundesforschungsministerium wird bis 2011 rund 60 Millionen Euro zur Verfügung stellen.
Mercedes-Benz F 700 Diesotto-Antrieb
Benziner mit Diesel-Genen: der ,Diesotto‘
von Mercedes-Benz arbeitet im Teillastbereich als Selbstzünder, bei voller Leistung
wird das Gemisch mittels Zündkerze entflammt. Das Aggregat rechts im Forschungsfahrzeug F 700 ist ein 1,8-Liter-Vierzylinder
mit Benzindirekteinspritzung und doppelter
Aufladung, das 238 PS produziert.
Verbrauch: 5,3 Liter auf 100 Kilometer.
Bild: Mercedes-Benz
Bild: Toyota
Bilder: Mercedes-Benz
Elektro-Zukunft: ,Saft‘
aus der Steckdose. Toyota steht mit der Plug-inTechnologie für die Serie
in den Startlöchern. Die
Japaner – wie auch GM –
wollen spätestens 2010
mit Plug-in-Autos auf
dem Markt sein. Prototypen sind schon unterwegs.
Das Maß aller Hybrid-Dinge: Toyota Prius.
900 000 dieser Fullhybrid-Autos verkaufte Toyota 2007 weltweit.
Was sind BlockbusterInnovationen?
„Blockbuster-Innovationen verfügen im
Kern über zwei Eigenschaften: Sie führen
zu einer deutlichen Verbesserung einer
oder mehrerer Funktionen im Fahrzeug.
Zweitens sie sind wirtschaftlich erfolgreich, das heißt sie setzen sich gegen alle
anderen möglichen Neuerungen durch.
Eine ,alte‘ Blockbuster-Innovation ist das
Antiblockiersystem ABS. Es hat Tausende
von Menschenleben gerettet. Ein neues
,Blockbuster‘-Feld werden aktive Fahrerassistenzsysteme wie Notstopp oder
Spurwechselassistent sein.“
Das neue Sieben-Gang-Doppelkupplungsgetriebe
von VW: Es ist das erste DSG mit sieben Gängen
für den Front-Quer-Einbau und das erste mit Kupplungen, die nicht in einem Ölbad, sondern ,trocken‘
laufen. Ab sofort im Golf im Serieneinsatz.
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ota
Toy
: Au
di
Dr. Jan Dannenberg, Partner, Global Automotive Practice, Oliver Wyman, und Mitautor der Studie ,Car Innovation 2015‘
Intelligenter Leichtbau: das ,Space Frame‘ des Audi R8.
17
„Die Innovationsangebote
müssen sich stärker den regionalen
Bedürfnissen anpassen.“
Exklusiv-Interview mit Dr. Jan Dannenberg, Partner, Global Automotive Practice, Oliver Wyman
Große Chance für Zulieferer
Vor allem die Zulieferer bereiten immer stärker neuen Automobiltechnologien den Weg. Rund
65 Milliarden Euro wird die weltweite Zulieferindustrie in 2015 in Forschung und Entwicklung
investieren – weit mehr als doppelt so viel wie die OEMs. Branchenexperte Dr. Jan Dannenberg über
künftige Innovationstrends, bei denen stets eine Frage im Vordergrund steht: Wie viel Innovation
und zu welchen Preisen wird sich der Kunde zukünftig noch leisten können – und wollen?
Herr Dr. Dannenberg, welche Fragestellungen führten zu der
Studie ,Car Innovation 2015‘?
Innovationen hauchen den Automobilmarken kontinuierlich
neues Leben ein, sie verbessern die Funktionalität von
Fahrzeugen, sie zeigen Wege auf, den Globalisierungsherausforderungen zu begegnen. Einer der zentralen Erfolgsfaktoren im Wettbewerb der Automobilbranche ist die Innovationsfähigkeit. Und jährlich gibt die Autoindustrie knapp 70
Milliarden Euro für Forschung und Entwicklung aus. Daher
hat Oliver Wyman mit der Studie ,Car Innovation 2015’
untersucht, was erfolgreiches Innovationsmanagement heute
und im nächsten Jahrzehnt ausmacht.
Wo liegen die thematischen Schwerpunkte der Studie?
Die Studie untersucht alle Dimensionen von Innovationen in
der Automobilindustrie. Sie betrachtet neue Produkttechnologien ebenso wie die Kundenakzeptanz hierfür. Sie beschäf-
18
tigt sich mit den langfristigen Megatrends und zeigt welche
Antworten der Fahrzeugbau mit Innovationen hierauf gibt.
Die Studie untersucht die Erfolgsstrategien von Top-Innovatoren ebenso wie die Notwendigkeit, Innovationen zur
Reduzierung von Kosten einzusetzen. Die Studie ist einerseits
ein Kompendium zu allen Fragen rund um Innovationen im
Automobilbau, andererseits werden aber auch zentrale
Handlungsempfehlungen für OEMs und Zulieferer im
Innovationsmanagement vorgestellt.
Lassen sich technologische Schwerpunktthemen erkennen, wo sich
die Autoindustrie künftig verstärkt engagieren wird und muss?
Die Schwerpunktthemen werden heute durch den Gesetzgeber,
den Wettbewerb und die Autofahrer selbst festgelegt. Emissionsreduzierung, Verbesserung der aktiven und passiven
Sicherheit, Senken der Total Costs of Ownership mit Fokus auf
der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, fahrerfreundliche
Infotainmentsysteme sind nur einige Schwerpunkte. Neben
diesen Funktionsverbesserungen muss jedoch ein weiterer
Schwerpunkt gesetzt werden – Innovationen müssen auch
helfen, die Herstellungskosten für ein Auto im Griff zu behalten.
Wie wird die Zuliefererindustrie künftig dem hohen Innovationsdruck begegnen können – personell wie finanziell?
Die Zulieferer werden einen noch höheren Anteil an der Innovationswertschöpfung abdecken müssen. Die Zulieferer
und Engineering-Dienstleister werden 40 Prozent mehr für
FuE ausgeben, insgesamt 65 Milliarden Euro in 2015. Im
Vergleich hierzu: Die Automobilhersteller erhöhen ihre
Ausgaben nur um drei Milliarden auf dann 25 Milliarden
Euro. Somit werden auch personell die meisten Ingenieurstellen bei den Zulieferern entstehen – weltweit insgesamt
zirka 250 000 bis zum Jahr 2015.
Wo sehen Sie mit Blick auf die Innovationsfähigkeit die Stärken
der Zuliefererindustrie – und wo die Schwächen und Risiken?
Die größten Stärken der Zulieferer sind ihre Kreativität und
Technologiekompetenz. Schwächen zeigen sie bei der konsequenten Gestaltung ihrer Innovationsstrategie, also bei der
Ausrichtung der Innovationsleistung am Kundennutzen, der
Eigen-FuE-Wertschöpfungstiefe und der Gestaltung von
Innovationsnetzwerken sowie dem ,Business Case’ für das
Innovationsportfolio. Auch sollte die Innovationseffizienz der
Zulieferer – und der OEMs – noch verbessert werden.
„Gut gebaut ist erst halb verkauft“, heißt es. Wie gut
vermarktet die Zulieferindustrie ihre Innovationen?
Zu wenige vermarkten ihre Innovationen. Einerseits
wollen das die OEMs auch nicht, da die eigene Automobilmarke ja im Vordergrund stehen soll und nicht
zum Beispiel die Leistungsfähigkeit des Turboladerlieferanten. Andererseits wissen die Zulieferer wenig über
den Endkunden und verlassen sich zu sehr auf die
Angaben der OEMs. Doch gerade hier liegen große
Chancen für die Automobilzulieferer. Verstehen sie erst
einmal, was der Kunde wirklich braucht und welche unerfüllten Wünsche er hat, lassen sich die Innovationen gegenüber
dem OEM auch leichter vermarkten.
Der US-Markt schwächelt, Asien boomt, Europa stagniert – die
Automotive Markets entwickeln sich extrem unterschiedlich. Wird
sich der Innovationsbedarf der Autoindustrie unter diesen
Rahmenbedingungen verändern?
Die Innovationsangebote müssen sich stärker den regionalen
Bedürfnissen anpassen. Mit anderen Worten, es wird regionalspezifische Innovationen geben, die in anderen Ländern
gar nicht zum Einsatz kommen. Hierfür ein Beispiel: Satellitenradios sind in den USA inzwischen ein Muss, spielen in
Europa jedoch keine Rolle. Fernseher im Auto hingegen
machen in den USA keinen Sinn, werden aber in Ländern
wie Japan, Korea oder China stark nachgefragt. Dementsprechend sind die Innovationsschwerpunkte in den
jeweiligen Ländern unterschiedlich. Es gibt jedoch eine
Vielzahl von Innovationen, die überall gleich sind, zum
Beispiel Emissionskontrolle oder aktive Sicherheitstechnik.
Insbesondere den deutschen Premiumherstellern wird oft
vorgeworfen, das technisch Machbare über das technisch und
wirtschaftlich Sinnvolle zu stellen. Ihr Urteil?
Als Innovationsführer – und das sind die deutschen Premiumhersteller zweifelsohne – muss man das Limit anvisieren,
allerdings nicht ständig. Häufig führt dies zu Lösungen, die
dann zu teuer oder am Kundenwunsch vorbei entwickelt
wurden. Auch müssen die Autofahrer an gewisse Innovationen herangeführt werden. Also ist der Zeitpunkt der Markteinführung ebenfalls wichtig für den späteren Markterfolg.
So wird eine Technologie wie Steer-by-Wire, die technisch in
naher Zukunft machbar ist, sich erst in Jahrzehnten im Markt
durchsetzen können. Sie ist heute noch zu teuer und der
Kunde wird sich wohl nicht so schnell mit einem Lenkrad
ohne mechanische Verbindung anfreunden können.
Im Rahmen der Studie führten Sie auch eine Verbraucherumfrage
durch: Wie viel Innovation und zu welchen Preisen wird sich der
Kunde zukünftig noch leisten können – und wollen? Das Fazit?
Das Budget für Innovationen hängt natürlich stark von der
jeweiligen Kaufkraft, dem Kundensegment und der
Markenaffinität ab. Generell lässt sich sagen, dass nur etwa
jede sechste angebotene Innovation vom Kunden gekauft
wird. Die ,oberen’ 15 Prozent der Autokäufer geben etwa
8 200 Euro, das Mittelsegment – 40 Prozent der Kunden –
zirka 3 800 Euro und die restlichen Neuwagenkäufer nur
etwa 1 600 Euro für Innovationen aus. Dabei sind Sicherheitsfeatures, insbesondere aktive Fahrerassistenzsysteme,
die zukünftig am meisten nachgefragten Innovationen,
gefolgt von Innovationen im Interieur zur Komfortverbesserung sowie im Infotainment.
„Low Cost wird
zu einem weiteren Standard
im Automobilbau.“
Dr. Jan Dannenberg, Oliver Wyman
Wie wichtig werden Ihrer Meinung nach Low-Budget-Entwicklungen in der Zukunft sein?
Sie werden eine zunehmende Bedeutung bekommen. Der
Schwerpunkt der FuE wird sicherlich auch in Zukunft in
Europa, Japan und den USA stattfinden – ergänzt um eine
selektive Low-Cost-Entwicklung. Wir erwarten, dass der so
genannte Offshoring-Anteil in 2015 etwa 4,5 Milliarden
Euro ausmachen wird, also gut fünf Prozent der weltweiten
Entwicklungswertschöpfung.
Derzeit werden Low-Budget-Entwicklungen vor allem in Emerging
Markets wie Indien oder China verfolgt. Wann wird die Low-Budget-Welle zurück nach Europa schwappen – und hierzulande für die
Zulieferindustrie den Kostendruck noch weiter verstärken?
,Low Budget’ ist bereits in Europa. In einem globalisierten
Automobilmarkt werden zwangsläufig indische oder chinesische Anbieter in Europa und den USA auftreten. Das setzt die
Zulieferindustrie zusätzlich unter Druck. Daher müssen sich
alle Automobilzulieferer mit der Entwicklung von Low-CostModulen für die unteren Fahrzeugklassen auseinandersetzen. ,Low Cost’ wird zu einem weiteren Standard im Automobilbau.
Das Interview führte Tina Rumpelt Í
19
Wo führt die Zukunft hin?
Gut in Fahrt: Die hohe Innovationsfähigkeit der deutschen Automobilindustrie ist weltweit anerkannt. Die schlechte Nachricht: Nur 20 Prozent der FuE-Investitionen für Innovationen sind tatsächlich profitabel.
20
Bild: Ford
Innovationen sichern die Zukunft der Automobilindustrie. Leichter
gesagt als getan. Wo führt die Zukunft denn hin? Ein Antwort auf diese
Frage versucht die Studie ,Car Innovation 2015‘ von Oliver Wyman zu geben. In der Analyse wurden Megatrends analysiert, technische Entwicklungen bewertet und Blockbuster-Innovationen definiert – als Leitfaden.
Denn: 40 Prozent aller Investitionen fließen in Innovationen, die es nie
ins Serienauto schaffen.
Einfluss von Megatrends auf Innovationen in der Automobilindustrie
Zunehmende
technische Komplexität
Individualisierung
des Bedarfs
Zunehmenes
Sicherheitsbedürfnis
Nachfrage nach Vernetzung und Vereinfachung
Wachsender
Mobilitätsbedarf
Polarisierung
der Einkommen
Alternde,
aktivere Bevölkerung
Entwicklung
von Megastädten
Stagnierendes Bevölkerungswachstum
… Innovationsziele
Ausweitung des
Umweltschutzes
Wichtigste Megatrends und ihr Einfluss auf …
Sicherheit
Komfort
Leistung & Dynamik
Funktionen
O
hne wesentliche Innovationen in
der Automobilindustrie ist das
Konzept der individuellen Mobilität in Gefahr. Sie sind notwendig, um
die globalen Herausforderungen der
Branche zu bewältigen. Die Automobilunternehmen müssen mit einem ausgewogenen Innovationsmanagement
dafür sorgen, dass die Autos von morgen nicht nur attraktiv für Kunden
sind, sondern auch für breite Käuferschichten bezahlbar bleiben und die immer strikteren gesetzlichen Auflagen
erfüllen. Wenn dies gelingt, wird das
Auto auch in Zukunft das weltweit bevorzugte Fortbewegungsmittel bleiben.
Infotainment&Vernetzung
Flexibilität & Raum
Design & Haptik
Einfacheit
Antizipieren der langfristigen Chancen
Emissionen
TCO1/Verbrauch
Materialien
Kosten
Der Ausgangspunkt der Car Innovation
2015-Studie sind 27 weltweite Megatrends in den Kategorien Politik, Gesellschaft, Wirtschaft und Technologie, die
erheblichen Einfluss auf das Auto der
Zukunft haben werden. Die Innovationsstrategien der Hersteller und Zulieferunternehmen müssen diese Trends
berücksichtigen, um technologische
Standards zu erfüllen, wirtschaftliche
Notwendigkeiten zu berücksichtigen,
Kundenwünsche zufriedenzustellen
oder gesetzlichen Anforderungen zu
entsprechen. Jeder dieser Megatrends
zieht ernsthafte Konsequenzen für Innovationsstrategien nach sich.
Als Beispiel dient die Entwicklung
von Megastädten: Im Jahr 2015 werden
40 Prozent der gesamten Weltbevölkerung in Städten mit mehr als einer Mil-
Energie
Löhne
Sachanlagen
1 TCO = Total Cost
of Ownership
geringer Einfluss
mittlerer Einfluss
hoher Einfluss
Quelle: Studie ,Car Innovation 2015‘, Oliver Wyman
Technologiechancen erkennen
40 Prozent aller Investitionen fließen
in Innovationen, die es nie ins Serienauto schaffen oder die wegen ungenügender Akzeptanz bei Autokäufern
nie in ausreichender Stückzahl produziert werden. Von den verbleibenden
60 Prozent werden 20 Prozent für die
notwendige Serienentwicklung ausgegeben. Weitere 20 Prozent
sind für Innovationen, die
gesetzliche Vorgaben erfülOhne Innovationen ist das
len, nicht aber das Produkt
Konzept der individuellen Mobilität differenzieren. Es sind also
nur 20 Prozent der Investiin Gefahr
tionen tatsächlich profitabel.
Von allen Technologien, die
lion Einwohnern leben. 17 Prozent der
sich derzeit in der Entwicklung befinWeltbevölkerung leben dann in Megaden, haben nur rund zehn Prozent das
städten mit mehr als fünf Millionen
Potenzial, Blockbuster-Innovationen zu
Einwohnern. Die Durchschnittsgewerden. Sie haben sowohl das nötige
schwindigkeit für Autos in diesen oft
Marktpotenzial als auch einen hohen
infrastrukturell ungenügend ausgestatInnovationsgrad.
teten Megastädten wird unter zehn
Doch je größer der InnovationsStundenkilometern liegen, bei einer
schritt ist, desto höher sind auch die
Autonutzungsdauer von etwa drei
Entwicklungsrisiken. Ein gutes Beispiel
Stunden pro Tag. Auf derartig veränist Steer-by-Wire: Steer-by-Wire weist
derte Einsatzbedingungen müssen die
im Vergleich zu anderen LenkungskonHersteller mit völlig neuen Ansätzen
zepten einen hohen Innovationsgrad
reagieren, aktuelle Fahrzeugkonzepte
auf. Doch der starke Eingriff in das
decken das zukünftige AnforderungsFahrkonzept in Verbindung mit sehr
portfolio in den Wachstumsregionen
hohen Kosten ergibt ein derzeit sehr
und -segmenten nur teilweise ab.
niedriges Marktpotenzial. Mit einem
Die Rahmenbedingungen: Ausgangspunkt
der Studie ,Car Innovation 2015‘ sind 27
weltweite Megatrends in den Kategorien
Politik, Gesellschaft, Wirtschaft und Technologie, die erheblichen Einfluss auf das Auto
der Zukunft haben werden.
Einsatz der Technologie ist nicht vor
2020 zu rechnen.
Die Chancen und Risiken müssen
nicht nur einmal, sondern in regelmäßigen Abständen genau analysiert werden. Denn die Technologien laufen stets
Gefahr, durch alternative Entwicklungen ersetzt zu werden. Um die Anwendungs- und Marktpotenziale einer Innovation zu bestimmen, muss das jeweilige Automodul auf die verwendeten Technologien, die aktuellen Entwicklungstrends und die bereits in Entwicklung befindlichen Innovationen
hin untersucht werden. Die unterschiedlichen Marktstrukturen, die
Wettbewerber und Geschäftsmodelle
eines jeden Segments müssen ebenfalls
berücksichtigt werden.
Die Technologie-Roadmap
Für die Studie ,Car Innovation 2015’
hat Oliver Wyman 315 Automobilinnovationen auf ihren Innovationsgrad
und ihr Marktpotenzial hin untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass nur etwas
mehr als die Hälfte aller derzeitigen InCar Innovation · Mai 2008
21
Der Trend von Einzel- hin zu Systeminnovationen
Anzahl der Funktionen
ESP,
Bremsassistent
ABS
Einspritzung
Klimaanlage
Zündung
Dreipunktgurt
12V
Zündung
Dreipunktgurt
12V
1960
1980
ESP,
APS,
EMB,
ACC,
PSS
etc.
Wärmeschutzglas
Neuartige Wischblätter
Rußpartikelfilter
TV
DVD
Keyless entry
EinzelXenon-Licht
innvovationen
Einspritzung
Klimaanlage
Zündung
Dreipunktgurt
12V
Anzahl der
TV
Gäste
DVD
Keyless entry
Xenon-Licht
Einspritzung
Klimaanlage
Zündung
Dreipunktgurt
12V
2000
Systeminnvovationen
Elektrik und Elektronik
bleiben bis 2015 und
darüber hinaus die wichtigsten ‚Enabler‘ für
Innovationen im Auto.
Das jährliche Wachstum
beträgt sechs Prozent.
Da immer mehr Funktionen im Auto miteinander verbunden werden,
wird sich der Trend von
Einzel- hin zu Systeminnovationen weiter
fortsetzen.
2015
ESP = Electronic Stability Program, EPS = Electronic Power Steering, APS = Adaptive Power Steering
EMB = Electro-mechanical Braking, ACC = Adaptive Cruisa Control, PSS = Predictive Safety Systems
novationsprojekte in der Automobilindustrie eine hohe Erfolgschance haben.
Im Rahmen der Studie entstand neben
einer umfangreichen InnovationsRoadmap auch eine umfangreiche
Technologiedatenbank. Zudem identifizierte Oliver Wyman drei zentrale
Trends bis 2015.
Trend I: Elektrik und Elektronik
Elektrik und Elektronik bleiben bis
2015 und darüber hinaus die wichtigsten ‘Enabler’ für Innovationen im Auto.
Das jährliche Wachstum beträgt sechs
Prozent. Die erfolgreichsten Technologien mit einem Wachstum von acht
Prozent und mehr werden Software,
Halbleiter, Displays und Antriebsregelung sein. Doch auch in der Elektronik
müssen die Kosten optimiert werden.
Es wird klare Trends zur Integration
und Zusammenlegung verschiedener
Funktionen sowie zu weiterer Standardisierung geben.
Da immer mehr Funktionen im Auto
miteinander verbunden werden, gibt es
einen Trend von Einzel- hin zu Systeminnovationen. Mehr und mehr Teile
werden für zwei und mehr Aufgaben
genutzt. Ein aktuelles Beispiel ist das
PRE-SAVE-System von Mercedes-Benz,
das Systeme wie Crash-Sensoren und
ESP mit Sitzverstellung, Sicherheitsgurten und Schiebedach verbindet. Bereits
existierende Komponenten werden mit
zusätzlichen
Sicherheitsfunktionen
ausgestattet.
Trend II: Emissions-, Verbrauchsund Gewichtsreduzierung
Ein zentrales Thema der Branche ist
die Emissions-, Verbrauchs- und Gewichtsreduzierung. Neue Antriebskonzepte und Autoarchitekturen werden hierfür entwickelt. Wenn es keine
Durchbruchinnovationen auf diesem
Gebiet gibt, wird die Produktion von
Autos mit Ottomotor bis 2015 um 0,3
Technologie: Entwicklung von unterschiedlich Antrieben
(2005–2015)
100%
63 Mio.
72 Mio.
75 Mio. CAGR 05-15
1,8%
90%
80%
70%
Ottomotor
48,5 Mio.
(77%)
53,3 Mio.
(74%)
46,5 Mio.
(62%)
CAGR 05-15
0,3%
15,8 Mio.
(21%)
CAGR 05-15
21%
Einheiten
60%
50%
40%
30%
Dieselmotor
Alternative
Antriebe
20%
12,6 Mio.
(20%)
10%
1,9 Mio.
(3%)
0%
2005
14,4 Mio.
(20%)
4,3 Mio.
(6%)
2010
CAGR (Compound Annual Growth Rate) = durchschnittliche Wachstumrate
Quelle: Industriedatenbank; Sekundärforschung; Experteninterviews; Oliver Wyman-Analyse
22
12,7 Mio. CAGR 05-15
(17%)
21,4%
11% Hybrid (24% VollHybrid, 6% Mild-Hybrid
und 70% Micro-Hybrid)
5% Alternvative
Kraftstoffe
2015 1% Brennstoffzelle
Otto verliert:
Die Produktion von
Autos mit alternativen
Brennstoffen (Biobrennstoffe und Erdgas) steigt
bis 2015 auf 3,8
Millionen pro Jahr an.
Mit einem durchschnittlichen jährlichen Plus
von 21,4 Prozent
verzeichnen die Hybridantriebe das stärkste
Wachstum.
Kunden-Umfrage:
Wie wichtig sind Innovationen?
Prozent jährlich abnehmen – von 48,5
Millionen im Jahr 2005 auf 46,5
Millionen. Dieselantriebe werden ein
jährliches Wachstum von 2,1 Prozent
erleben, von 12,6 Millionen Fahrzeugen auf 15,8 Millionen. Die Produktion von Autos mit alternativen
Brennstoffen (Biobrennstoffe und
Erdgas) steigt bis 2015 auf 3,8 Millionen pro Jahr an. Mit einem durchschnittlichen jährlichen Plus von 21,4
Prozent verzeichnen die Hybridantriebe das stärkste Wachstum. Alle eben
genannten Technologien verwenden
als wichtigstes Antriebsaggregat den
Verbrennungsmotor. Bis 2015 werden
elf Prozent aller Antriebsstränge Hybridantriebe sein, während Brennstoffzellen- und Elektroantriebe weniger als ein Prozent der Produktion
ausmachen.
Für ‘Car Innovation 2015’ interviewte
Oliver Wyman 550 Neuwagenkäufer in
Deutschland und den USA. Sie wurden
zur Akzeptanz von Innovationen und
zu ihrem Budget für Sonderausstattungen befragt. Zusätzlich erfolgte in beiden Märkten die Auswertung von Statistiken zum Kundenverhalten. In über
50 Testkäufen wurde darüber hinaus
die Qualität von Händlern hinsichtlich
ihres Wissens und Erklärungsvermögens zu innovativen Funktionen er-
,Der Kunde lenkt mit’ auf Seite 32). Das
Bedürfnis der Kunden nach niedrigen
Gesamtkosten (Total Cost of Ownership) ist dagegen groß. Die überwiegende Mehrheit der Kunden sucht vor
allem ein verlässliches Auto zu vernünftigen Kosten. Das zeigt, dass der
Hauptfokus der Kunden nicht auf Innovationen, sondern auf Mobilität liegt.
… und auf dem Preis
Innerhalb der letzten 20 Jahre stieg der
Preis für einen Neuwagen in den industrialisierten Ländern um 100 Prozent,
das Durchschnittseinkommen dagegen nur um 50
Prozent. Zunehmende techMehrheit der Kunden sucht ein
nologische Komplexität und
verlässliches Auto zu vernünftigen
die wachsende Zahl an
Funktionen sorgen für hohe
Kosten
Autopreise. Diese Entwicklung kann nicht mehr lange
mittelt. Experteninterviews auf Herstelweitergehen, ohne die Kunden zum
ler- wie Zulieferebene brachten ihre
Umstieg auf kleinere Modelle zu zwinSicht auf wichtige Innovationen zutage.
gen.
Kosteninnovationen werden daher
Die Ergebnisse zeigen, dass sich Fahzu einem zentralen Ziel der Automobilrer von der Menge der Innovationen im
industrie und sind künftig genauso
Auto überfordert fühlen. Es befinden
wichtig wie die traditionellen differensich zu viele komplizierte und erkläzierenden funktionalen Innovationen.
rungsbedürftige Innovationen auf dem
Die FuE-Manager von Herstellern und
Markt. Vor allem die Flut an markenspeZulieferern haben diese neue Aufgabe
zifischen Namen (4Matic, Dynamic Dribereits erkannt. Der Wandel der existieve) und Abkürzungen (HCCI, JDLS)
renden Innovationskultur fällt jedoch
verwirrt die Kunden. So sind beispielsschwer. Denn der wichtigste Antrieb in
weise 35 Prozent aller Bezeichnungen
der Branche ist die Faszination für neue
für Funktionen im Lexus GS Abkürzunund verbesserte Funktionen.
gen (Siehe auch nachfolgenden Beitrag
Trend III: Kundenorientierung
Oft sind Innovationen deshalb erfolglos,
weil Hersteller und Zulieferer zu wenig
über die Wünsche und Bedürfnisse ihrer Kunden wissen und das Marketing
ihrer Innovationen vernachlässigen.
Diese Tatsache begrenzt die Anzahl
kommerziell erfolgreicher Produktinnovationen im Auto und erhöht den
Druck auf die Hersteller, stärkeres Augenmerk auf reine Kosteninnovationen
zu legen: Nur 17 Prozent der angebotenen Innovationen werden laut einer
Endkundenumfrage von Oliver Wyman
tatsächlich gekauft.
Zulieferer investieren doppelt so viel in FuE wie Hersteller
FuE-Wertfluss 2005 (Mrd. Euro, gerundet)
Segmentname
Wertabfluss
(gebuchte Projekte)
(1)
(2)
3,0
Engineering
Dienstleister
(3)
0,0
Primärer
Mehrwert
Wertzufluss
(bezahlte Projekte)
OEMs
5,0
22,2
0,0
5,5
21,2
2,0
19,2
Zulieferer
2,0
19,2
40,9
Quelle: Oliver Wyman R&D Datenbank, Brancheninterviews
Umverteilung: Während westliche Hersteller ihre Forschungsgelder begrenzen, gibt es bei chinesischen, indischen und
südkoreanischen Herstellern deutliche Ausgabensteigerungen. Branchenweit sind jedoch die Zulieferer und die EngineeringDienstleister die ,Wert-Steigerer‘: Ihre FuE-Ausgaben steigen bis 2015 um 50 Prozent gegenüber heute.
23
Zulieferer
Innovations- Kundenangebot
Archetyp
Kompetenzfokus und
Zusammenarbeit
Business
Case
Beispiele
1
Radikaler
Innovator
Ersetzt alte Systeme
oder etabliert neue
Spezialisiert, behält
Know-how im Haus
Preispremium, guter
Nachahmerschutz
Siemens VDO
2
Funktionsanreicherer
Bringt neue Funktionen
auf den Markt, Fokus
auf Hersteller und
Endkunden
Integriert Funktionen,
behälte Know-how
im Haus
Preispremium, guter
Nachahmerschutz
Gentex
3
Systemverbinder
Prozess- oder Produktoptimierung, Fokus auf
Endkunden
Expandiert über
F&E-Partnerschaften
in neue Systeme,
offene Schnittstellen
Preispremium oder
geringe Kosten,
mittlerer Nachahmerschutz
ZF Friedrichshafen
4
Prozesschampion
Schrittweise ProzessFokus auf Prozesse,
innovationen, um immer offen für Partnerbreitere Märkte bedienen schaften
zu können, Anpassung
an Kunden
Geringe Kosten,
reife Technologien,
schwacher Nachahmerschutz
ElringKlinger
5
Nischenanbieter
Produkt- oder Prozessinnovator, der Nischenmärkte bedient, Fokus
auf Endkunden
Sehr spezialisiert,
selektive Partnerschaften
Preispremium
flexibler Nachahmerschutz
Elmos
6
Modulformer
Fokus auf Modulentwurf und Prozesse,
definiert Module neu
Einzigartige Know-how- Preispremium,
Kombination, Parnter- Kostensenkung für
schaft mit Hersteller
Module
oder Systemverbinder
Brose
herangezogen, nimmt die Simulation
von Fahrzeugmodulen und -komponenten einen immer höheren Stellenwert in der Automobilindustrie ein.
Akuter Kostendruck zwingt die Hersteller zunehmend bereits vor der Erstellung kostspieliger Prototypen, virtuelle Perfektion zu erzielen.
Zulieferer und Entwicklungsdienstleister werden hierfür eng in den Entwicklungs- beziehungsweise Produktentstehungsprozess integriert und
unterliegen der Erwartung des Herstellers, fehlende Kapazitäten auszugleichen und differenzierendes Innovationspotenzial in die Zusammenarbeit
einzubringen. Mit dem steigenden Grad
der Vernetzung des Fahrzeuges und der
zunehmenden Interaktion der Fahrzeugfunktionen steigen auch die Koordinations- und Integrationsanforderungen an die Unternehmen von bislang
modulindividuellen Innovations- und
Entwicklungsnetzwerken.
Quelle: Studie ,Car Innovation 2015’, Oliver Wyman
Überprüfen der Innovationsstrategie
Radikale, Champions & Co.: Die Studie identifiziert sechs Innovator-Archetypen für Automobilhersteller und für Zulieferer. Viele
Unternehmen folgen gleichzeitig zwei oder
mehr Innovationsstrategien, zum Beispiel
Zulieferer mit verschiedenen Produktreihen
oder Hersteller mit verschiedenen Marken.
Die Lösung des Kostenproblems liegt
in einer Reihe von Aufgaben, die die
Automobilindustrie parallel angehen
muss. Der Einsatz neuer, kosteneffizienter Werkstoffe hilft, Material- und
Verarbeitungskosten zu senken. Durch
flexible Fertigungskonzepte kann die
Auslastung der Endmontage verbessert
werden. Neue Softwaregenerationen
müssen in verschiedenen Modellen
funktionieren. Intelligent gestaltete optionale Ausstattungspakete können die
Anzahl möglicher Konfigurationen senken und so Komplexität aus der Fertigung nehmen.
Gleichzeitig müssen auch die Entwicklungskosten gesenkt werden. Alle
großen Automobilunternehmen haben
FuE-Offshoring-Initiativen gestartet, die
Ingenieurskosten reduzieren und dazu
beitragen, die kundennahe Vorortentwicklung voranzutreiben. Modularisierungskonzepte drücken die FuE-Kosten
pro Einheit. Zudem wird die Einführung
neuer Entwicklungs- und Testsoftware
dabei helfen, den Aufwand bei Versuchsreihen für Automobilkomponenten deutlich zu verringern.
24
Gemeinsam gegen das Risiko
Diese Entwicklungen werden begleitet
von strukturellen Änderungen in den
FuE-Abteilungen der Branche. Die Hersteller werden ihre FuE-Ausgaben künftig nur leicht erhöhen. Während westliche Hersteller ihre Forschungsgelder begrenzen, gibt es bei chinesischen, indischen und südkoreanischen Herstellern
deutliche Ausgabensteigerungen.
In der Gesamtsicht der Branche sind
die Zulieferer und die EngineeringDienstleister die Gewinner der Entwicklung. Sie können ihre FuE-Ausgaben bis 2015 um 20 Milliarden Euro
steigern (2005: 46 Milliarden Euro).
Wichtiger Antrieb ist
die Faszination für neue und
verbesserte Funktionen
Der Konzentrationsprozess unter den
Zulieferern wird ihre Innovationsstärke
und ihre Fähigkeit zur Zusammenarbeit
mit FuE-Partnern erhöhen.
Option ,Innovationsnetzwerke‘
Die Nutzung von Innovationsnetzwerken ist in vielen Fällen eine Option, um Kosten zu senken und zusätzlich die Innovationsqualität zu
steigern. Wird die computerbasierte
Fahrzeugentwicklung als ein Beispiel
Erfolgreiches Innovationsmanagement
benötigt ein System aus miteinander
verbundenen Elementen, die wie
Zahnräder ineinandergreifen müssen:
eine klare Innovationsstrategie, die eng
mit dem Geschäftsmodell des Unternehmens zusammenhängt, das richtige
Team mit einer geeigneten Kultur, um
die Strategie umzusetzen, eine Organisation, die alle Innovationsprozesse effektiv und effizient steuern kann, und
eine intelligente Geschäftsidee, die es
erlaubt, aus den Innovationen auch
greifbare Erträge zu machen. Oliver
Wyman nennt ein solches System ,Innovation Strategy Framework’, kurz
ISF. Es besteht aus vier Elementen: dem geplanten Kundenangebot (beschreibt den künftigen
Nutzen der Innovation für den
Kunden), dem Business Case
(wie der Kundennutzen zu Ertrag führt), Organisation und
Kultur (wie Ideen effizient und
effektiv generiert und in Produkte umgesetzt werden) sowie Kompetenzfokus
und Zusammenarbeit (wie intern und
extern ein geeignetes Kompetenzportfolio aufgebaut wird).
Es gibt kein ISF-Optimum für alle
Situationen, sondern typische Erfolgsmuster, die sich jeweils nur für bestimmte Unternehmen eignen.
Die Studie hat sechs Innovator-Archetypen für Automobilhersteller und sechs
für Zulieferer identifiziert (siehe Über-
,Innovatortyp‘ Gentex
Es gibt typische Schritte von einem Innovatortyp zum nächsten. Ein Beispiel
Autoren: Dr. Jan Burgard, Berater, Global
Automotive Practice, Oliver Wyman; Dr. Jan
Dannenberg, Partner, Global Automotive
Practice, Oliver Wyman
Nur 17 Prozent der Innovationen
werden vom Kunden gekauft
Verkaufserfolg von Innovationen1
100%
–49%
51%
–56%
1 In Deutschland und den USA;
17%
Kaufrate
–23%
Interesse nachdem
Preis bekannt ist
22%
Interesse bevor
Preis bekannt ist
ist Gentex. Das Unternehmen begann
1989 als ‚Nischenanbieter‘ für automatisch abblendende Rückspiegel. 2000
integrierte das Unternehmen Klimasensoren und Freisprechanlagen in seine
Spiegel und wurde dadurch zum ‘Funktionsanreicherer’. Das Konzept zielte
darauf ab, immer mehr Funktionen in
die Rückspiegel zu integrieren, um der
Konkurrenz einen Schritt voraus zu
bleiben und mehr Umsatz sowie höhere Margen mit dem Kernprodukt zu erzielen. 2005 führte Gentex mit seiner
Scheinwerfersteuerung ‚SmartBeam‘
eine neue Nischeninnovation ein. Die
Integration von LED-Technologie in
Außenspiegel im Jahr 2006 stärkte die
Position des Unternehmens als Funktionsanreicherer.
Í
Angebotene
Innovationen
sicht). Jeder Archetyp beschreibt ein typisches ISF-Profil, in dem die verschiedenen Elemente ineinandergreifen und so
ein funktionierendes System bilden.
Die Innovator-Archetypen für Autohersteller und Zulieferer dienen als Modell, um verschiedene Aspekte von Innovation zu verstehen und zu verbessern: die strategische Ausrichtung von
FuE, die Organisation und Kultur,
Kompetenzprofile und Kooperationsbedarf, Führungsstil, Effektivität und Effizienz sowie der Aufbau strategischer
Hürden gegen Nachahmer.
Viele Unternehmen folgen gleichzeitig
zwei oder mehr Innovationsstrategien,
zum Beispiel Zulieferer mit verschiedenen Produktreihen oder Hersteller mit
verschiedenen Marken. Dabei bleiben Innovator-Archetypen nicht statisch, sondern entwickeln sich laufend weiter.
ermittelt in einer Kaufsimulation auf der Basis von 14 Innovationen
König Kunde: Das Interesse der Autokäufer
an Innovationen ist deutlich geringer als
mancher OEM gerne glauben möchte. Zudem
ist er eher unwillig, für Innovationen Geld
auszugeben.
Handlungsempfehlungen
Die aktuelle Studie ,Car Innovation 2015‘
der Strategieberatung Oliver Wyman
zeigt, welche Stellhebel Automobilhersteller und -zulieferer nutzen müssen, um
künftig zu den Innovationsführern zu gehören. Die Erfolgsfaktoren sind langfristige Innovationsvisionen, intelligente Geschäftsmodelle, ein am Kunden orientiertes Innovationsmarketing und kostengünstige Entwicklungsprozesse. Daraus
erheben sich folgende Handlungsempfehlungen:
Fokus auf Kunden und Marketing:
Innovationen haben nur dann Erfolg,
wenn sie Megatrends, Gesetzgebung,
Wettbewerb oder den Kunden adressieren. Der Großteil heutiger Fahrzeuginnovationen basiert jedoch auf den Ideen und
Träumen von Ingenieuren. Zu wenige gehen von erkannten Kundenwünschen aus.
Hersteller wie Zulieferer müssen ihr Innovationsmanagement stärker am Bedarf
der Kunden sowie an künftigen Marktentwicklungen orientieren. Ansatzpunkte zur
Verbesserung der Kunden- und Marketingorientierung von FuE finden sich im Produktportfolio, im Innovationsmarketing,
bei Preispolitik und Marktforschung, in einer größeren Marktnähe der FuE-Zentren
sowie bei Innovationen für spezielle Kundensegmente.
Aktive Neuausrichtung des Innovationsportfolios: Ein unausgewogenes FuE-Programm führt zu künftigen Wachstumslücken. Hersteller wie Zulieferer sollten ihr
Innovationsportfolio kontinuierlich analysieren und neu ausrichten, um eine Balance bei den Kriterien Marktpotenzial versus
Markenbedeutung, Innovationsgrad versus Risiken, externe versus interne Entwicklung und Funktion versus Kostensenkung zu erreichen. Überprüft werden sollten auch die Stimmigkeit des Zeitplans,
Werthaltigkeit und Ertragsstärke der Innovation sowie Abdeckung der wichtigen
Kundensegmente. Das Innovationsportfolio muss sowohl kurzfristige Perspektiven
bieten als auch ein langfristiges Wertversprechen für das Geschäft der Zukunft gewährleisten.
Verbesserung von Wirtschaftlichkeit und
Risikomanagement von FuE: Um bei den
Kosten wettbewerbsfähig bleiben zu können, müssen Hersteller wie Zulieferer kontinuierlich die Wirtschaftlichkeit ihrer Innovationen erhöhen. Hier gibt es vor allem
drei Handlungsfelder: Effizienzverbesserung der FuE-Organisation wie Prozesskostensenkung und Produktivitätsverbesserung; Effektivitätssteigerung von FuE wie
mehr und werthaltigere Innovationen; die
laufende Bewertung von Risiken der in
Entwicklung befindlichen Innovationen,
um das Unternehmen vor möglichen Verlusten zu schützen.
Unterstützung einer offenen Organisation
und Kultur: Die Automobilindustrie muss
sich mehr öffnen. Sie sollte in stärkerem
Maße Trends aus anderen Branchen aufnehmen, etwa aus der Unterhaltungselektronik und der Telekommunikation. Hersteller und Zulieferer müssen Innovationsnetze bilden, um ihre Kompetenzen auszuweiten und die Kosten zu senken. Das
Management muss eine offene Kultur
schaffen, die die Zusammenarbeit fördert,
das Kompetenzniveau der Mitarbeiter
stärkt und unternehmerisches Handeln in
der FuE belohnt.
Überprüfung der Innovationsstrategie:
Hersteller wie Zulieferer sollten regelmäßig
auch die Aktualität und Stimmigkeit ihrer
Innovationsstrategie überprüfen. Die zentralen Ziele jeder Innovationsstrategie sind
die kurz-, mittel- und langfristige Verbesserung von Wettbewerbsposition und Ertragsstärke. Um sicherzustellen, dass sie
auch erreicht werden, kann das Innovation
Strategy Framework von Oliver Wyman helfen. Kundenangebot, Kompetenzfokus und
Zusammenarbeit sowie Organisation und
Kultur müssen so zusammenwirken, dass
sie einen starken Business Case ergeben.
25
CO2-Emission und Emotion
Die Debatte über umweltfreundliche Fahrzeuge wird heiß geführt. Globale Erderwärmung,
Feinstaubbelastung, spritfressende SUVs und fehlende Dieselpartikelfilter haben der Autoindustrie den Ruf eingebracht, zu wenig gegen CO2 und Emissionen zu tun. Jetzt starten die
Automobilhersteller mit groß angelegten Programmen durch.
O
bjektiv betrachtet lassen sich gerade einmal 9,9 Prozent aller
Treibhausgase auf die 800 Millionen Pkws und Nutzfahrzeuge weltweit
zurückführen. In den vergangenen Jahren konnten durch neue Technologien
die Abgasgrenzwerte für Stickoxide,
Kohlenwasserstoffe, Kohlenstoffmonoxide und Partikelmasse um über 80
Prozent gesenkt werden. Schwefel, Blei
und Benzol wurden ganz aus den Treibstoffen verbannt.
Seit 1990 wurde in Deutschland trotz
gestiegener Verkehrsleistung der absolute CO2-Ausstoß gehalten, bezogen auf
die Transportleistung sogar um 40 Prozent reduziert. Weltweit werden bereits
30 Prozent der FuE-Ausgaben oder jährlich 20 Milliarden Euro in die Entwicklung effizienterer und sauberer Antriebe
und Fahrzeuge investiert. Ihr Image in
punkto Umweltschutz konnte die Autoindustrie jedoch kaum verbessern.
Zum einen nehmen Absatz und Altbestand an Fahrzeugen jährlich um
zwei beziehungsweise drei Prozent zu.
Zum anderen sind die Fahrzeuge im
26
Schnitt schwerer geworden, da die
Kunden größere Autos, mehr Komfort,
Sicherheit und Entertainment wünschen. Und schließlich sind die heute
nachgefragten Motoren leistungsfähiger – das durchschnittliche Drehmoment ist in zehn Jahren weltweit um 40
Newtonmeter gestiegen, was einem
Plus von 25 Prozent entspricht. Das alles führt zu einem Mehrverbrauch an
Kraftstoff. Zugleich hat die Autoindustrie die erzielten Fortschritte beim Umweltschutz nicht frühzeitig vermarktet.
Nur Toyota ist es durch den Prius und
die Hybridtechnologie gelungen, sein
Markenimage als umweltbewusster
Automobilhersteller zu verbessern.
rung des Energieverbrauchs durch
Leichtbau, verbessertes Energiemanagement und Rekuperation. Hinzu
kommen Abgasnachbehandlung und
alternative Kraftstoffe.
Die dafür erforderlichen FuE-Ausgaben belaufen sich nach Schätzungen
von Oliver Wyman in den nächsten
zehn Jahren auf 240 Milliarden Euro.
Und bis 2015 steigen die Herstellkosten
beispielsweise für ein CO2- und verbrauchsoptimiertes Mittelklassefahrzeug um knapp 700 Euro. Doch für die
Umwelt lohnen sich diese Investitionen: Die modernsten Fahrzeuge werden bis zu 30 Prozent weniger CO2 ausstoßen als heute.
240 Milliarden Euro ,Pro Umwelt’
,Grün‘ verkauft sich gut
In ihren FuE-Abteilungen haben die
Automobilhersteller langfristige Initiativen zur Verbrauchs- und Emissionsreduzierung gestartet. Dabei arbeiten sie
an mehreren Fronten gleichzeitig: Die
Optimierung traditioneller und die Entwicklung alternativer Antriebskonzepte
zählen ebenso dazu wie die Reduzie-
Im Bewusstsein europäischer Autofahrer ist der Faktor ,Umweltfreundlichkeit’ inzwischen hoch angesiedelt. Dieser ist nach einer Kundenbefragung
von Oliver Wyman aus dem Nichts auf
Platz fünf der Kaufkriterien gesprungen. Darüber hinaus hat dieser das Potenzial, nach ,Zuverlässigkeit’ und ,Si-
hen europäische Premiumkunden in
zehn Jahren nicht mehr Toyota, sondern Mercedes-Benz auf Platz eins der
umweltfreundlichsten Automarken,
gefolgt von BMW, derzeit auf dem vierten Rang. Volkswagen, heute auf Rang
fünf der Volumenmarken, kann sich
nach Meinung der europäischen Verbraucher an die dritte Stelle setzen.
Deutsche Kunden trauen VW sogar den
Spitzenplatz zu. Darüber hinaus bewerten europäische Autokunden die deutschen Automarken als technologisch
führend und trauen ihnen zu, mittelfristig auch in der Umwelttechnik die
Poleposition einzunehmen.
Quo vadis, OEMs?
Die grüne Welle rollt: Die OEMs zelebrieren allerorten ,grüne
Leistungsshows‘. In den nächsten zehn Jahren werden sich die FuEAusgaben für die Optimierung traditioneller und die Entwicklung
alternativer Antriebskonzepte auf rund 240 Milliarden Euro belaufen.
Die Öko-Aufsteiger
Die gegenwärtige Kaufzurückhaltung
ist nicht zuletzt darauf zurückzuführen,
dass die CO2-Debatte Kunden irritiert.
Ob Technologieentwicklung oder steuerliche Regelungen beim Thema Umwelt – die Unsicherheit ist groß. Darüber hinaus können viele Kunden gar
nicht beurteilen, wie umweltfreundlich
ein Fahrzeug ist. Ihnen fehlen objektive
Entscheidungskriterien.
Die Mehrzahl wünscht sich deshalb
ein unabhängiges Öko-Siegel. Dieses ist
auch dringend notwendig, denn die Umweltverträglichkeit einzelner Automar-
ken wird von Autofahrern verzerrt
wahrgenommen: Beim Öko-Image landet Toyota auf Platz eins, Citroën auf
Platz zehn. Der Vergleich des tatsächlichen CO2-Flottenverbrauchs zeigt
Toyota dagegen nur im Mittelfeld, während sich Citroën unter den Top Drei befindet. Deutsche Automarken bewegen
sich in der Kundenwahrnehmung derzeit im Mittelfeld, werden aber als die
zukünftigen Öko-Aufsteiger gesehen.
Die von Oliver Wyman befragten
Autofahrer erwarten, dass sich in den
nächsten zehn Jahren unter den fünf
umweltfreundlichsten
Automarken
drei deutsche befinden werden. So se-
Wahrnehmung von Marke und Umweltfreundlichkeit
Marktstudie EU1
Rang heute
„Welche drei Automarken würden Sie heute als besonders umweltfreundlich/
ökologisch verantwortungsvoll einstufen?“ [ungestützt, bis zu drei Nennungen]
„Von welchen drei Automarken erwarten Sie, dass sie in 10 Jahren führend in
ökologischen Themen sein werden?“ [ungestützt, bis zu drei Nennungen]
Potenzial
in 10 Jahren
1
Toyota
1
Toyota
2
Renault
2
Renault
3
Peugeot
3
VW
4
VW
4
BMW
5
Opel2
5
Mercedes-Benz
6
Fiat
6
Peugeot
7
Mercedes-Benz
7
Audi3
8
Honda
8
Ford
9
BMW
9
Opel
10 Citroën
bleibt in Top-10
fällt aus Top-10 heraus
1
Deutschland, Frankreich, Italien, Polen, Spanien, UK
cherheit’ künftig zum dritten Hygienefaktor bei der Wahl des Autos zu werden – Kunden setzen dann Umweltverträglichkeit voraus, ohne wesentlich
dafür bezahlen zu wollen.
Bereits heute sind nur 13 Prozent
der befragten Autofahrer in der EU bereit, für ein umweltfreundlicheres
Fahrzeug einen höheren Preis zu bezahlen. Bei ökologisch bedingten Steueranreizen sind es 29 Prozent. Dagegen
würden rund 46 Prozent eher die Fahrleistung reduzieren. Noch schlechter ist
das Ergebnis unter deutschen Autokunden: Nur neun Prozent wollen für umweltfreundlichere Fahrzeuge mehr
Geld ausgeben. Kunden mit Kleinwagen sind sogar nur zu fünf Prozent zu
diesem Schritt bereit. Bei entsprechenden Steuervorteilen würden insgesamt
rund 19 Prozent der deutschen Autofahrer mehr bezahlen.
Die Automobilhersteller haben auf die
CO2-Diskussion spät, aber nicht zu spät
reagiert. Viele möchten jetzt die gesamte
Bandbreite an technologischen Lösungen
– optimierte traditionelle Antriebe, alternative Antriebe, moderne Abgasnachbehandlung und vieles mehr – im Fahrzeugprogramm unterbringen. Tatsächlich
gibt es bei einigen Themen aufgrund von
Gesetzgebung und Wettbewerbsdruck
kein Vorbeikommen. Vielfach besteht
aber auch die Qual der Wahl, beispielsweise bei alternativen Antriebskonzepten
und deren Einführungsstrategie über das
Fahrzeugprogramm.
Entsprechend groß ist die Risikofalle:
Halten sich die Hersteller zurück, könnten sie nach dem Hybridantrieb die
nächste große Welle verpassen. Investieren sie dagegen zu breit, gehen die
Innovationen und Investitionen möglicherweise am eigentlichen Kundenbe-
10 Fiat
steigt neu ein
2
3
UK: Vauxhall
Heute auf Rang 12
27
Reaktion auf den Klimawandel – EU
als Einzelperson
machtlos und
Anreize durch
Gesetzgeber
notwendig sind
80,5%
%
14,0%
Klimaproblem nur
ein Medienhype
werde Fahrleistung
reduzieren
werde mir Fahrzeug mit umweltfreundlichem Antrieb anschaffen
29,46%
werde ein aus ökologischen Gründen
steuerbegünstigtes Fahrzeug wählen
29,0%
45,8%
werde mir Fahrzeug mit ökologischer
Kennzeichnung anschaffen
5,5
Keine Reaktion, weil …
„Auf den Klimawandel und die aktuelle Umweltdebatte
werde ich in puncto Mobilität folgendermaßen reagieren…“
Deutschland, Frankreich, Italien,
Polen, Spanien, UK
werde mein altes Fahrzeug
früher umtauschen
werde auf umweltfreundliches Fahrzeug trotz höherer Kosten wechseln
werde mir Fahrzeug mit
weniger PS und reduzierter
Höchstgeschwindigkeit anschaffen
werde zu kleinerem
Fahrzeug wechseln
werde mir umweltfreundlichen
Zweitwagen anschaffen
17,9%
17,8%
12,7%
11,7%
8,9%
5,6%
Mehrfachnennungen
möglich
darf vorbei. Auch droht aufgrund fehlenden Know-hows und begrenzter Kapazitäten ein ungenügender Reifegrad –
mit eventuell hohen Folgekosten und
Imageverlusten.
Technische und wirtschaftliche Risiken sollten stärker kommuniziert werden, ergänzt um eine offene, unternehmensweite Diskussion. Hochgesteckte
Renditeziele geraten in Gefahr, wenn Effektivität und Effizienz der CO2-Aktivitäten unter die Räder kommen. Das CO2Engagement muss deshalb als strategisches Projekt begriffen und entsprechend strukturell, prozessual sowie personell auf Top-Ebene verankert werden.
Die Automobilhersteller haben vielfältigen Handlungsbedarf, wollen sie
die CO2-Herausforderungen profitabel
meistern und als Chance nutzen. Oliver
Wyman hat sechs Schlüsselfelder
identifiziert – eine CO2-Agenda für
Automobilhersteller:
1. Antriebs- und Technologiestrategie
Zu definieren ist eine auf die Zielkunden ausgerichtete Antriebs- und Technologiestrategie, die markendifferenzierend, durch die FuE-Mannschaft aber
auch zu leisten ist. Die laufenden breiten CO2-Initiativen sollten deshalb auf
den Prüfstand, um sich abgestimmt auf
Automarke und Fahrzeugprogramm
entsprechend zu fokussieren. Dazu gehört auch eine konsequente Bereinigung der Variantenvielfalt bei konventionellen Antriebsplattformen.
28
2. Business Case
Das technisch Machbare ist auf seine
Wirtschaftlichkeit zu prüfen, vor allem
unter Abwägung quantifizierter Chancen und Risiken. Im Vordergrund stehen
Aufwand und Nutzen, um ein priorisiertes und kosteneffizientes Maßnahmenportfolio festzulegen. Ein strategisches
und operatives CO2-Programmcontrolling muss die profitable Umsetzung für
das Top-Management sicherstellen.
3. Risikomanagement
Werthaltigkeit und ,Risk Exposure’ einzelner CO2-Strategiepfade sind in Verbindung mit alternativen Marktszenarien zu kategorisieren und zu quantifizieren, um strategische Risiken offen zu
adressieren. Operatives Risikomanagement sollte technische und finanzielle
Projektrisiken frühzeitig antizipieren
und aufdecken, um gegebenenfalls
Budgets und Ressourcen neu zu verteilen. Aktives Risikomanagement wird so
zum Dreh- und Angelpunkt der CO2Diskussion im Unternehmen.
4. FuE-Organisation
Verteilte Aktivitäten sind zu bündeln
und Organisationsstrukturen rund um
traditionelle und alternative Antriebskonzepte anzupassen. Zugleich sind Kapazitäten und Kompetenzen zielgerichtet auf die neuen CO2-Themen auszurichten und neu aufzubauen, um den
Innovationsschub der nächsten Jahre
bewältigen zu können.
Wer bezahlt’s? Kunden setzen bei Neuwagen Umweltverträglichkeit voraus,
ohne wesentlich dafür bezahlen zu wollen. Nur 13 Prozent der befragten Autofahrer in der EU bereit, für ein umweltfreundlicheres Fahrzeug einen höheren
Preis zu bezahlen.
5. Wertschöpfungsund Netzwerkstrategie
Automobilhersteller sollten in die Entwicklung und Fertigung von differenzierenden oder werthaltigen Kernkomponenten einsteigen sowie System- und
Integrationskompetenz aufbauen. Nur
so sind die neuen Technologien nachhaltig profitabel zu realisieren. Eine
entsprechend ausgerichtete Netzwerkstrategie mit Zulieferern und Engineering-Dienstleistern sichert den Zugang
zu Schlüsseltechnologien.
6. Kommunikationsstrategie
Die verschiedenen internen und externen Interessengruppen sind gezielt anzusprechen und eng einzubinden. Die
Kommunikation muss Kundenerwartungen adressieren, die Automarke
stärken sowie Investoren, Politik, Handel und Mitarbeiter überzeugen. Kommunikation wird so zur unternehmensweiten Aufgabe, die Technik, Finanzen
und Vertrieb vereint.
Í
Autoren: Christian Kleinhans und Peter
Bosch, Partner, Global Automotive Practice,
Oliver Wyman
Die Innovation von unten
Das Rennen um das Low-Cost-Segment ist in vollem Gang. Es geht um die Mobilisierung riesiger Märkte –
und damit um die Zukunft der OEMs. Kühle und kühne Rechner sind gefragt. Damit ein Auto zum Low-CostPreis, wie unter anderen Fiat, VW und Toyota sie planen, realisiert werden kann, muss die gesamte Wertschöpfungskette von der Entwicklung bis zum Vertrieb radikal auf Kosten getrimmt werden.
I
Bild AP/tr.
m Jahr 2015 könnten etwa zehn Prozent aller Autos oder vier Millionen
Fahrzeuge in Indien, China und Europa Niedrigpreisautos sein, deren Verkaufspreise üblicherweise zwischen
3 500 und 8 800 Euro liegen. Tata Motors heizt gerade mit der Einführung
des Nanos in Indien den Wettbewerb in
diesem Wachstumssegment an – mit einem radikalen Kampfpreis, der sogar
noch deutlich darunter liegt. Derzeit
planen nahezu alle großen Autohersteller so genannte ,Low Cost Cars’, die in
Mitteleuropa zu Preisen zwischen 5 000
und 8 800 Euro angeboten werden. Naturgemäß leidet das Segment unter hohem Kostendruck und verspricht daher
nur wenig Profit.
Das Niedrigpreissegment fördert aber
ein radikales Umdenken entlang der
gesamten Wertschöpfungskette, um
dauerhafte Profitabilität sicherzustellen.
Daher macht das große Engagement der
Hersteller Sinn. Denn die Arbeit an Niedrigpreisautos verspricht eine Reihe von
Entwicklungs-, Prozess-, Konzept- und
Materialinnovationen, welche die Präsenz in diesem Markt zu einem Muss
machen – schon alleine wegen der Lerneffekte aus der kostengünstigen Wertschöpfungskette und ihrer Abstrahleffekte in alle anderen Fahrzeugsegmente.
‚Low Cost‘ en voque
Jüngst kündigte Toyota an, ein eigenes
Niedrigpreisauto entwickeln zu wollen,
das eine „wirklich extrem kostengünstige Art der Konstruktion mit extrem
kostengünstigen Materialien“ sein werde, so der Vorstandsvorsitzende von
Toyota, Katsuaki Watanabe. In Indien
ist es Tata Motors mit seinem Entwicklungsprojekt ,Rs 1 lakh Car’ (dem
100 000-Rupien-Auto) gelungen, auf
einen Verkaufspreis von unter 2 000
Euro zu kommen: Das Fahrzeug wird
als ,Nano’ in den Markt eingeführt. Der
japanische Kleinwagenhersteller Suzuki arbeitet derzeit an einem noch geheimen 660-Kubikzentimeter-Modell für
seine indische Tochter Maruti, das gegen den Nano positioniert ist.
Damit ein Auto zu diesem Preis
wirklich realisiert werden kann, muss
die gesamte Wertschöpfungskette von
der Entwicklung bis zum Vertrieb radikal auf Kosten getrimmt werden. Tata
verwirklichte ein modulares Konzept,
dessen Basis wirklich nur ein ,fahrbarer
Untersatz’ ist. Hier wurden sämtliche
Wie haben die das nur gemacht? Tatas Nano, ein
Auto für 2 500 Dollar, sorgt für große Neugierde in der
Branche. Tata Motors verwirklichte ein modulares Konzept, bei dem sämtliche Funktionen sowie deren Realisierungskonzepte erst einmal in Frage gestellt wurden.
29
Funktionen sowie deren Realisierungskonzepte erst einmal in Frage gestellt.
Bisher ist der bereits in die Jahre gekommene Maruti 800 das günstigste
Auto auf dem indischen Markt – es kostet etwa 190 000 Rupien oder knapp
3 300 Euro und geht deutliche Kompromisse bei Komfort, Sicherheit und
Design ein. Nur etwa 100 Euro teurer
als der indische Maruti 800 ist der chinesische Chery QQ. Der QQ ist ein bei
Design und Technik moderner Kleinstwagen, der bisher nur auf dem chinesischen Markt angeboten wird – im Markt
wird allerdings behauptet, er sei ein illegaler Nachbau des Chevrolet Matiz.
Das günstigste Auto in China ist derzeit der Geely Haoquing, der etwa
3 000 Euro kostet. Auch der US-Konzern General Motors arbeitet mit seiner
koreanischen Tochter Daewoo an einem Niedrigpreisfahrzeug, das sowohl
im indischen als auch im chinesischen
Markt eingeführt werden soll.
80 Prozent Europa-Aufschlag
Wegen der strengen Umwelt- und Sicherheitsauflagen ist das Preisniveau in
den EU-Kernländern deutlich höher –
selbst wenn es um ,Low Cost Cars’ geht.
Ein in Indien und China für 3 500 bis
7 000 Euro angebotenes Niedrigpreisauto würde in Europa aufgrund der höheren Sicherheits- und Umweltauflagen zwischen 5 000 und 8 800 Euro
kosten. Tatsächlich plant Chery, seinen
in China 3 400 Euro teuren QQ in Europa für 5 000 Euro anzubieten. Noch
größer ist der Preisunterschied bei der
General Motors-Tochter Hyundai. Der
Aktuelle Brandbreite von Fahrzeugpreisen
Um eine erfolgreiche Versorgung des Billigfahrzeug-Marktes zu gewährleisten, müssen die Hersteller
Kosten entlang der gesamten Wertschöpfungskette reduzieren
A
B
F&E
Kosteneffiziente
Fahrzeugentwicklung (Berücksichtigung sämtlicher
Bauteile, Design
Materialien etc.
Optionen:
– Entwicklung
neuer Fahrzeuge
– Vereinfachung
existierender
Modelle
– Wiedereinführung
von Auslaufmodellen
C
Einkauf
D
Produktion
Beschaffung aus
Low-Cost-Ländern
Beschaffung von
lokalen preisgünstigen Zulieferern (Beispiel:
43 der Renault
Tier 1 Zulieferer
für den Dacia Logan
kommen aus
Rumänien)
Konsistente
Kostenreduzierung
bei allen FahrzeugKomponenten
GleichbauteileKonzept zur
Kostenreduktion
Abstimmung des
Zielkonfliktes
zwischen einzelner
Qualitätsprüfungen
und Qualitätsanstieg
Fertigung in LowCost-Ländern,
eventuell mit
reduziertem
Kapital/Arbeitskraft, geringere
Automatisierung
Rechnergestützte
und experimentelle
Entwicklung
berücksichtigt, dass die Preise durch radikale ,Low Cost Designs’ deutlich unter die bisherigen Preise gesenkt werden können. Genau dieses Ziel – das
Bauen eines ,Low Cost Cars’ wie es Tata nun vorgemacht hat – verfolgen inzwischen beinahe alle Autohersteller
rund um den Globus.
Begrenzte Ertragspotenziale
,Low Cost’ bedeutet immer geringe
Margen und somit können nur hohe
Volumina dieses Segment attraktiv machen. Dafür analysierte Oliver Wyman
das Marktpotenzial in der EU, in Indien
und China. Das Ergebnis dieser Analyse
ist ein Bedarf von 4,3 Millionen Niedrigpreisfahrzeugen jährlich, der durch
das bisherige Angebot der etablierten
Autohersteller kaum abgedeckt wird.
In
den
betrachteten
Durch radikales ‚Low Cost Design‘
Märkten ist es realistisch,
können die Preise deutlich gesenkt dass 2015 immerhin zehn
Prozent aller Autos ,Low
werden
Cost Cars’ sind. Allerdings
wird die Konkurrenz hoch
in Indien für 4 600 Euro angebotene
sein, sodass die meisten Hersteller für
Santro ist in der Europa-Version unter
ihre Niedrigpreismodelle nur mit Abdem Namen Atos mit knapp 9 200 Eusatzmengen von etwa 200 000 bis
ro doppelt so teuer.
650 000 Fahrzeugen pro Jahr rechnen
Mit zunehmendem Wohlstand in
können. Das bedeutet, dass es für die
den Schwellenländern wie Indien oder
Hersteller schwer sein wird, mit der
China steigt der Bedarf an kostengünsAufstellung der heutigen Wertschöptigen Autos überproportional an. Das
fungskette die dadurch entstehenden
Kleinstwagensegment ist laut einer OliKosten wieder einzuspielen. Denn trotz
ver-Wyman-Analyse aus dem Jahr
der großen Zahlen wird das gesamte
2007 das am stärksten wachsende
Umsatzvolumen der Niedrigpreisautos
Autosegment mit einem weltweiten
2015 noch geringer sein, als das der
Wachstum von 2,1 Prozent jährlich bis
Oberklassefahrzeuge – und aufgrund
2015. Dabei wurde jedoch noch nicht
des enormen Kostendrucks wird das
30
E
Vertrieb
Gegebenenfalls
Anpassung der
klassischen
Vertriebsstruktur,
eventuelle durch ein
reduziertes bzw.
zentralisiertes
Händernetzwerk
Kooperationsbereitschaft, um globale
Vertriebsstrukturen
zu ermöglichen
After Sales
Sicherstellung eines
flächendeckenden
Service-Angebots
– FranchiseNetzwerk
– Eigenreparaturen
– After Sales durch
eine unabhängige
Servicekette
und/oder durch
Kooperationen
Entwicklung
alternativer bzw.
kostengünstiger
Vertriebskanäle
Quelle: Presse-Research, Oliver Wyman Analyse
Wettbewerbsvorteil ,Low Cost‘: Die Entwicklung eines ,Low Cost Cars‘ zielt im
Kern auf das Thema Kosteninnovation.
Wer in diesem Prozess lernt, Autos
günstiger zu entwickeln und zu bauen,
kann das entstandene Know-how nutzen,
um später das gesamte Unternehmen
und seine Modellpalette wettbewerbsfähiger zu machen.
Segment wesentlich weniger profitabel
sein. Dennoch ist der Niedrigpreismarkt
sehr interessant. Die Automobilhersteller können das ,Low Cost Car’ nicht ignorieren. Sie müssen ihre Modellpalette nach unten absichern. Vor allem aber
zwingt das Niedrigpreissegment die
Hersteller zu neuen Entwicklungsprozessen, Fahrzeug- und Modulkonzepten, Produktionsmethoden und Materialien, die nicht nur die Teilnahme in
dem Segment profitabel machen, sondern später der gesamten Modellpalette
zugute kommen können. Darüber hinaus müssen auch aktuelle Vertriebskonzepte kritisch hinterfragt werden.
Genau das ist auch die Absicht von
Branchenprimus Toyota. Das Unternehmen will anhand des neuen Niedrigpreismodells seine Produktionsprozesse und die dabei verwendeten Materialien radikal auf Kostensenkungsmöglichkeiten abklopfen, um erfolgreiche
Verbesserungen später in der gesamten
Modellpalette verwenden zu können.
Das Ziel: Kosteninnovationen
Noch sind die meisten ,Low Cost Cars’
einfach ältere Modelle in leicht adaptierter Version. So ist beispielsweise der
chinesische Geely Haoquing ein Nachbau des Daihatsu Charade aus den
Low-Cost-Autos: Noch sind sie rar
Die aktuelle Bandbreite der Fahrzeugangebote deckt kaum Autos mit einem Kaufpreis unter 5 000 € ab.
10,2
Milliarden
55 Tausend
Bemerkungen:
Bugatti Veyron
1 200 000 €
■ Hoher Grad der Abdeckung
aller Fahrzeugsegmente,
aber Vernachlässigung des
Low-Cost-Segments1
Mercedes-Benz E-Klasse
48 000 €
■ Suzuki`s Maruti 800: eines
der wenigen Low Cost Cars
(LCC), Verkaufspreis in
Indien ~ 3,700 €
BMW 3er
33 500 €
25
15
10
5
■ Erfolgreiche
Markteinführung des
Renaults Dacia Logan
Smart ForTwo Opel Corsa
12 000 €
10 000 €
Dacia Logan
7 500 €
Suzuki Maruti 3 700 €
Low
cost
Mini
Small
Medium
Large
Luxury
Ultra
Luxury
■ Ankündigung der
Hersteller zur Entwicklung
weiterer LCC, Launches
für 2008–2010 geplant.
Quelle: Presse-Research, Oliver Wyman-Analyse
Preislimit in Tausend
Euro1
Die dritte Revolution in der Automobilindustrie? Bisher kamen die Innovationen in der Automobilbranche
immer von den teuren Modellen und setzten sich dann Schritt für Schritt auch für günstigere Fahrzeuge durch.
Die jetzt geplanten ,Low Cost Cars‘ werden diese Entwicklung zum ersten Mal umkehren.
80er-Jahren oder der chinesische VW
Santana ein abgewandelter Passat aus
den 70ern. Inzwischen sind die Käufer
in den Schwellenländern anspruchsvoller geworden – beim Design, Verbrauch und nicht zuletzt auch beim
Preis-Leistungs-Verhältnis. Auch neue
Abgasvorschriften werden ein solches
Modellrecycling künftig immer öfter
verhindern.
Neben Toyota planen zurzeit auch alle
anderen großen Hersteller Niedrigpreisautos unter Code-Namen wie 3-K (Volkswagen) oder D-200 (Fiat). Die meisten
bauen dabei auf bestehenden Autoplattformen und Modulen auf. Kurzfristig bietet diese Vorgehensweise klare Vorteile:
Die Entwicklungskosten sind geringer
und die Stückzahl der bereits in konventionellen Fahrzeugen verwendeten Teile
kann weiter erhöht werden, was Kostenvorteile entstehen lässt.
Langfristig birgt diese Strategie jedoch das Risiko, im Kostenkapitel abgehängt zu werden – dann jedoch nicht
nur im Niedrigpreissegment, sondern
im gesamten Automobilbau. Nur wer
ein Niedrigpreisauto von Grund auf
neu entwirft, wie dies Toyota nun
plant, kann die Chancen dieses entstehenden Segments voll nutzen. Die Entwicklung eines revolutionären ,Low
Cost Cars’ zielt im Kern auf das Thema
Kosteninnovation. Wer in diesem Prozess lernt, Autos günstiger zu entwickeln und zu bauen, kann das entstandene Know-how nutzen, um später das
gesamte Unternehmen und seine Modellpalette wettbewerbsfähiger zu machen.
Keine direkte Konkurrenz
mit lokalen Anbietern
Trotz aller Bemühungen werden die
,Low Cost Cars’ der großen Automobilhersteller nie so günstig werden, wie
die der lokalen Anbieter. Denn nur lokal anbietende Unternehmen wie die
indische Tata Motors oder die chinesische Marke Geely können es sich leisten, ein Auto weitgehend ohne Sicherheitstechnik anzubieten. Selbst für die
im Einstiegssegment positionierten
Weltmarken der großen Konzerne
Daihatsu (Toyota-Konzern), Skoda
(Volkswagen-Konzern) oder Chevrolet
(General Motors) ist dies schon aus
Imagegründen undenkbar.
Daher werden auch die Niedrigpreisautos der großen Konzerne von Anfang
an auf einem gewissen Mindestniveau
agieren, zumindest was die Sicherheit
angeht. Umgekehrt aber ist davon auszugehen, dass die lokalen Anbieter im
Laufe der Zeit weiter dazu lernen und
qualitativ hochwertigere Autos produ-
zieren werden. Damit geraten die großen Automobilhersteller, die keine
weitreichenden Kosteninnovationen
erzielt haben, in der Zukunft immer
mehr unter Druck.
Viele Zulieferunternehmen haben
bereits das Thema Low-Cost-Segment
als Chance erkannt. So distribuieren
führende Lieferanten aus Deutschland
bereits heute wichtige Low-Cost-Komponenten für Low-Cost-Fahrzeuge wie
den Tata Nano. Sie haben erkannt, dass
ihre zukünftige Wettbewerbsfähigkeit
daran hängen wird, in neuen Wertschöpfungsstrukturen lieferfähig zu
werden. Die Wertschöpfung dieser neuen Low-Cost-Komponenten kann heute schon fast komplett in den neuen
Märkten liegen.
Mit dem Niedrigpreisauto erlebt die
Branche eine Revolution im Automobilbau. Bisher kamen die Innovationen in
der Automobilbranche immer von den
teuren Modellen und setzten sich dann
Schritt für Schritt auch für günstigere
Fahrzeuge durch. Die jetzt geplanten
Low Cost Cars werden diese Entwicklung zum ersten Mal umkehren.
Í
Autoren: Dr. Christian Heiss, Partner, Global Automotive Practice, Oliver Wyman;
Lars Stolz, Partner, Global Automotive Practice, Oliver Wyman
31
Was will der Kunde? Vor 20 Jahren haben sich nur wenige Ingenieure
vorstellen können, dass eines Tages vierradgetriebene Kleinlastwagen zum
begehrtesten Verkehrsmittel vermögender Großstädter werden.
Bild: Audi
Der Kunde lenkt mit
Technische Innovationen verkaufen sich gut – sagen die Automobilhersteller. Slogans wie ,Vorsprung durch
Technik‘ untermauern diesen Anspruch. Doch die Realität sieht oft anders aus. Das ernüchternde Teilergebnis der Studie ,Car Innovations 2015‘: Kunden überblicken die Vielfalt nicht mehr und werden auch
beim Händler nur ungenügend über die Vorteile informiert. Höchste Zeit zum Handeln.
I
nnovationen sind ein unverzichtbarer
Wachstumsmotor für die weltweite
Automobilindustrie. Doch in den
letzten Jahren stießen Menge, Komplexität und Kosten von Innovationen an
ihre Grenzen: Viele Autokunden fühlen
sich überfordert. Zudem drohen die
Kosten der Autos und ihrer innovativen
Extras den Budgetrahmen der Kunden
zu sprengen. Dies zeigt die Oliver
Wyman-Studie ,Car Innovation 2015’.
Gleichzeitig spielen Innovationen eine entscheidende Rolle im Wettbewerb
und bei der Markendifferenzierung.
Doch nur 17 Prozent der angebotenen
Neuerungen werden tatsächlich gekauft. Die Studie ,Car Innovation 2015’
zeigt, wo die Versäumnisse aber auch
die Chancen der Branche liegen, um Innovationen erfolgreicher zu machen.
Für die 7er-BMW-Reihe von 1986
konnten Autokäufer aus 14 verfügbaren Extras wählen. 20 Jahre später waren es bereits 92. Folge dieser explosi-
32
ven Entwicklung ist, dass zahlreiche
Neuentwicklungen vom typischen
Kunden gar nicht mehr wahrgenommen werden. Gleichzeitig stieg die
Komplexität der Innovationen, sodass
es schwer fällt, Funktionen und Nutzen
zu verstehen.
Die Kunden sind überfordert
Derzeit kennen gerade einmal 40 Prozent der Autofahrer ESP, das elektronische Stabilitätsprogramm. Bei neu eingeführten Produkten ist die Bekanntheit noch wesentlich kleiner.
Ein Aspekt, der die Akzeptanz von
Neuerungen bei den Autokäufern zusätzlich behindert, ist die Tendenz der
Hersteller, allgemeinen Funktionen
markenspezifische Namen mit oft unklaren Beschreibungen zu geben. So
heißt das aktive Fahrwerk bei BMW
,Dynamics Drive’, bei Mercedes-Benz
dagegen ,Active Body Control ABC’.
Der Unterschied zur ,Adaptive Air Sus-
pension’ von Audi geht aus den Produktinformationen nicht hervor. Zahlreiche Abkürzungen wie ,HCCI’ oder
,JDLS’ sind für den durchschnittlichen
Kunden gar nicht mehr zu entschlüsseln. Auch konnte die Studie nur bei
wenigen Unternehmen eine Konsistenz
von Markenkern und kommunizierten
Innovationen feststellen.
Beim Neuwagenkauf hat der Kunde
viele Entscheidungen zu treffen. Doch
während eines 30-minütigen Verkaufsgesprächs werden Innovationen in
durchschnittlich weniger als fünf Minuten abgehandelt. Dabei legen die Verkäufer in den meisten Fällen ihren
Schwerpunkt auf bereits im Markt eingeführte und leicht erklärbare Innovationen wie Parkassistenten oder Navigationssysteme, statt die Marke prägenden und vom Hersteller beworbenen
Innovationen anzusprechen. Nur 20
Prozent der Verkäufer nutzen Innovationen, um die Vorteile des jeweiligen
Kundenperspektive – Kundenbewertung der Leistungen
Händlerperspektive – Qualitätslevel der Innovationen
in % der Befragten1
Kunden über
Unter 55 Jahre
Abweichung
55 Jahre
Seitenairbags
68,7
58,3
–10,4
Automatik-Getriebe
45,3
21,2
–24,1
Traktionskontrolle
40,7
20,7
–20,0
Pre-Crash Sensoring
38,0
22,5
–15,5
Lane Change Warning System
36,7
21,0
–15,7
Sitzheizung
36,0
27,8
–8,2
Multifunktionslenkrad
33,3
26,3
–7,0
Sonnendach
26,7
22,0
–4,7
Lederinterieur
25,3
14,4
–10,9
Adaptive Cruise Control
22,0
11,1
–10,9
Hi-End Sound System
18,0
22,5
4,5
16,0
19,7
3,7
Mobiltelefonvorbereitung
16,0
21,5
5,5
Sportfahrwerk
14,0
21,2
7,2
Bluetooth-Schnittstelle
10,0
20,5
10,5
Sprachsteuerung
Qualität der Verkaufsförderung für Innovationen
Schritte des Innovationsverkaufs
Zahl der Fokus-Innovationen
6,2
Generation ,Plus‘: Käufer über 55 Jahren geben durchschnittlich
2 400 Euro mehr für ihr Fahrzeug aus und kaufen eher Sicherheitsfeatures, während Käufer unter 55 Jahren zu Entertainment- und
Performance-Funktionen tendieren.
Modells gegenüber der Konkurrenz
herauszustellen.
Preisrestriktionen und
Demografie bestimmen die Extras
Innovationen führten in der Vergangenheit zur ständigen Preissteigerung
von Autos. Nicht zuletzt dadurch stiegen die durchschnittlichen Neuwagenpreise in den letzten 20 Jahren um 100
Prozent, die Lebenshaltungskosten und
Einkommen jedoch um lediglich 50
Prozent. Die Bereitschaft, für mehr Innovationen auch höhere Preise zu zahlen, hat dadurch ein Limit erreicht. ,Car
Innovation 2015’ ermittelte, dass es je
nach Käuferschicht feste Budgets für
Extras gibt.
Allgemein bevorzugen Kunden Sicherheits- und Innenraumausstattung.
Je größer das Budget, desto mehr bleibt
für andere Features wie Infotainment
oder Performance übrig. Neben finanziellen Restriktionen spielen Region
und Lebensumstände der Kunden eine
erhebliche Rolle bei der Auswahl der
innovativen Sonderausstattungen.
So geben asiatische Käufer einen
großen Teil ihres Budgets für Infotainment aus, während Europäer überproportional viel in den Innenraum investieren. 60 Prozent aller deutschen
Autokäufer achten beispielsweise darauf, Xenonlicht im Auto zu haben, in
11,2
… angeboten
–35%
… aktiv erwähnt
4,0
–80%
17,4
–71%
7,2
3,2
–38%
–98%
–81%
2,5
3,1
0,6
… beworben
–48%
–67%
1,3
1) Bewertung des Features als attraktiv oder sehr attraktiv
Quelle: Oliver Wyman Active Safety Study 2006 (Kunden jünger als 55 Jahre: n = 396,
Kunden älter als 55 Jahre: n = 150)
Zahl der Non-Fokus-Innovationen
Innovation wird …
… gegen die Konkurrenz
verkauft
0,2
1,5
Quelle: Oliver Wyman Store Checks 2006; n=51
Schwachstelle Verkauf: Während eines 30-minütigen Verkaufsgesprächs werden Innovationen in durchschnittlich weniger als
fünf Minuten abgehandelt.
den USA sind es nur 28 Prozent. Käufer
über 55 Jahren geben durchschnittlich
2 400 Euro mehr für ihr Fahrzeug aus
und kaufen eher Sicherheitsfeatures,
während Käufer unter 55 Jahren zu
Entertainment- und PerformanceFunktionen tendieren.
,Car Innovation 2015’ zeigt, wie das
Innovationsmanagement stärker am
Bedarf der Kunden und an der künftigen Marktentwicklung ausgerichtet
werden kann. Heute befinden sich zu
viele komplizierte und erklärungsbedürftige Innovationen auf dem Markt.
Hier sind vor allem die Kommunikationsabteilungen der Hersteller gefordert. Sie müssen potenziellen Kunden
die Vorteile der Innovationen und ihrer
Funktionen mit einfachen und klaren
Botschaften vermitteln sowie Interesse
an aktuellen und zukünftigen Innovationen bei Käufern und Verkäufern
wecken.
Mittelfristig: Innovationen prüfen
Die laufende Prüfung der Akzeptanz
beim Kunden von in der Entwicklung
befindlichen Projekten sollte zur Routine für Hersteller und Zulieferer gehören. Über Auswahlanalysen lässt sich
feststellen, wie hoch der Bedarf für eine
Innovation in welchem Markt ist und
wie viel sie kosten darf. Ein strikter Fokus auf Marktforschung sollte automa-
tisch auch Innovationen fördern, die
nicht auf neue Funktionen, sondern
auf geringere Kosten zielen. Zudem erlaubt die Kenntnis der Kundenwünsche
eine realistische Planung der Produktionskapazitäten. Eine auf Käufergruppen abgestimmte Bündelung von
Extras verringert die Komplexität.
Langfristig: Innovationen planen
Auch in Zukunft wird die Kreativität
der Entwickler entscheidende Impulse
für Innovationen geben. Doch ein gutes
Verständnis der künftigen Käufer sowie
der globalen Trends in Politik, Gesellschaft, Wirtschaft und Technologie ermöglicht einen Abgleich mit regionalen
und segmentspezifischen Innovationsanforderungen. So könnten künftig bedarfsorientierte Konzepte für Stadtoder Seniorenautos und andere Autokonzepte entstehen, deren Impulse
vom Markt und nicht vom Reißbrett
kommen. Vor 20 Jahren haben sich
auch nur wenige Ingenieure vorstellen
können, dass eines Tages vierradgetriebene Kleinlastwagen zum begehrtesten
Verkehrsmittel vermögender Großstädter werden.
Í
Autoren: Dr. Jan Burgard, Berater, Global
Automotive Practice, Oliver Wyman; Rainer
Münch, Berater, Global Automotive Practice,
Oliver Wyman
33
Autos passend zum Lifestyle
Das Automobil war und ist das Spiegelbild gesellschaftlicher Entwicklungen. In der Oliver WymanStudie ,Car Innovation 2015’ wurden die wichtigsten gesellschaftlichen Megatrends der Zukunft
und ihre Auswirkungen auf die Automobilindustrie untersucht. Die große Herausforderung für die
Branche: die durch die geforderte Vielfalt entstehende Komplexität kostendeckend abzubilden.
D
ie Gesellschaft wird sich in den
kommenden Jahren dramatisch
verändern. Die Bevölkerung wird
älter, aktiver und individueller. Weltweit
können sich immer mehr Menschen ein
Auto leisten. Intelligente Sicherheitskonzepte, emissions- und verbrauchsarme
Antriebe, komfortable Innenräume sowie
Infotainment gepaart mit Konnektivität
gewinnen an Bedeutung. Vor allem kostengünstige, zugleich aber individuelle
Mobilitätslösungen werden nachgefragt.
Innovationen müssen aber nicht nur diesen sich verändernden Bedürfnissen gerecht werden. Sie müssen auch Wege finden, wie die Automobilindustrie über
neue Produktentstehungs- und Fertigungskonzepte die steigende Komplexität
global in den Griff bekommt.
Schon immer war das Automobil ein
Spiegelbild der gesellschaftlichen Entwicklung seiner jeweiligen Epoche. Waren bis in die 70er Jahre in den USA
beispielsweise noch große, spritfressende Straßenkreuzer in Mode, so begann
kurz nach der Ölkrise der Siegeszug
kleinerer, verbrauchsarmer Automobile
aus Japan. Kluge Ingenieure haben dabei immer wieder neue Lösungen entwickelt, um den jeweiligen Trends und
Bedürfnissen ihrer Zeit gerecht zu werden. Innovationen haben kontinuierlich für eine Verbesserung der individuellen Mobilität gesorgt.
Demographische Veränderungen
Auch in den kommenden 20 Jahren
steht die Automobilindustrie vor gewaltigen Herausforderungen. In der Oliver
Wyman-Studie ‚Car Innovation 2015‘
wurden unter anderem die wichtigsten
gesellschaftlichen Megatrends der Zukunft und ihre Auswirkungen auf die
Automobilindustrie untersucht. Gerade
die demographischen Veränderungen
spielen eine bedeutende Rolle.
Während in den entwickelten Ländern die Bevölkerung kaum noch
wächst, werden immer mehr Menschen
in Asien und Afrika leben – bis 2050 annähernd 80 Prozent der gesamten Erdbevölkerung. Dabei wird die Bevölkerung
34
in allen Ländern immer
älter; der Anteil der über
60-jährigen verdoppelt
sich bis zur Mitte des Jahrtausends und bleibt zunehmend aktiver. Im gleichen
Zeitraum sinkt die durchschnittliche Haushaltsgröße, traditionelle Familienstrukturen verlieren an Bedeutung. Bezieher mittlerer Einkommen gehen relativ zurück,
die Reichen werden immer
vermögender, die untere
Einkommensgruppe wächst dramatisch
und verlangt Mobilität.
Die Automobilindustrie muss darauf
reagieren – einfache, robuste und kostengünstige Mobilitätslösungen über
Low-Cost-Fahrzeuge werden dramatisch
an Bedeutung gewinnen. Ebenso Autos,
den ,Best-Agern’ gerecht werden: einfach zu bedienen (,simplicity’), mit einem hohen Sicherheitsstandard und ausgezeichnetem Komfort. Das klassische
Familienfahrzeug verliert in den Industrienationen relativ an Bedeutung, LifeStyle-Funktionen wie Design, Infotainment, Konnektivität und ‚Performance‘Verbesserung gebündelt in einem klaren
Markenbild sind stärker gefragt.
Die steigende Urbanisierung
erfordert andere Mobilitätslösungen in den Mega-Cities: kleine, flexible Fahrzeuge, mit niedrigen
Energieverbrauch bei geringem Durchschnittsgeschwindigkeiten und
Entertainment- oder
Arbeitsmöglichkeiten
im Stau. Das wachsende Premiumsegment muss mit
Innovationen im Bereich aktiver
Fahrerassistenzsysteme, neuer Antriebsformen, Design und Entertainment-Features auf Top-Niveau bei Laune gehalten werden.
Auch in Zukunft steigt der Bedarf für
Mobilität weiter – eine Sättigung bei
Automobilen wird bei zirka 900 FahrCar Innovation · Mai 2008
zeugen je 1 000 Einwohner erreicht sein.
In Ländern wie Deutschland oder Frankreich mit zirka 600 Fahrzeugen ist daher
weiterhin mit Wachstum zu rechnen.
Erst recht gilt das für Länder wie Indien
oder China mit weit unter 50 Fahrzeugen auf 1 000 Menschen.
Die Studie ,Car Innovation 2015’
zeigt, dass die Anforderungen an das
Fahrzeug in den nächsten 20 Jahren je-
Das Auto als Spiegelbild der Gesellschaft:
Auf der Nachfrageseite werden die Wünsche
zunehmend individueller: Autos für Frauen,
Autos für aktive Senioren, Autos für PostMaterialisten, Autos für Millionäre – für
jeden das passende Gefährt.
doch immer unterschiedlicher und zu
einer enormen Vielfalt führen werden.
Auf der Nachfrageseite werden die
Wünsche zunehmend individueller:
Autos für Frauen, Autos für aktive Senioren, Erstfahrzeuge für den robusten
Einsatz auf dem Land, Autos für PostMaterialisten, Autos für Millionäre – für
jeden das passende Gefährt. Auf der
Angebotsseite wird die Anzahl an Mar-
Innovationstreiber Megatrends: Die Anzahl
an Marken, Fahrzeugkonzepten und Modellvarianten wird steigen. Die Vielfalt an Lösungen gepaart mit immer schneller werdenden
Modelllebenszyklen lässt den Faktor ,Innovation’ zum entscheidenden Erfolgskriterium
im Wettbewerb der Autoindustrie werden.
ken, Fahrzeugkonzepten und Modellvarianten steigen: Retrofahrzeuge wie
der Ford Thunderbird, Crossover-Autos
wie der BMW X6, Super-Low-CostAutos wie der Tata Nano oder SuperSportwagen wie der Bugatti Veyron
werden jedem Wunsch gerecht. Diese
Vielfalt an Lösungen gepaart mit immer
schneller werdenden Modelllebenszyklen lässt den Faktor ,Innovation’ zum
entscheidenden Erfolgskriterium im
Wettbewerb der Automobilindustrie
werden.
Dabei geht es nicht nur darum, die
Funktionalität der Fahrzeuge zu verbessern, also Autos immer sicherer, verbrauchsärmer, leistungsstärker, usw. zu
machen. Es geht nicht nur darum, neue
Funktionen wie autonomes oder emissionsfreies Fahren zu entwickeln. Im
Wesentlichen muss die Automobilindustrie in der Lage sein, die durch die
Vielfalt entstehende Komplexität kostendeckend abzubilden.
Der Weg zur modularen Fahrzeugarchitektur ist dabei nur ein erster Schritt.
Innovationen im Produktentstehungsprozess und in der Fertigung werden vollkommen neue Pfade eröffnen. Die Zukunft wird zeigen, ob die virtuelle Entwicklung von
Fahrzeugen direkt durch
den Kunden möglich sein
wird. Dann könnte das
maßgeschneiderte Auto in
den USA über Internet
bestellt, innerhalb von
24 Stunden gefertigt
und nach einer Woche
aus einer indischen Fabrik direkt nach Hause
geliefert werden.
Í
Autoren: Peter Baumgartner, Geschäftsführer,
Oliver Wyman Deutschland; Almut Pesch, Beraterin, Global Automotive
Practice, Oliver Wyman.
Bild: Porsche
Globale Megatrends als Treiber für Innovationsziele
35
Die Zuliefererindustrie:
Die Anforderungen an die Zulieferer nehmen weiter zu. In der Gesamtsicht
der Branche sind die Zulieferer und die Engineering-Dienstleister die Gewinner
der zukünftigen Entwicklungen. Die Hersteller weltweit erwarten nicht nur
innovative Ideen, Entwicklungskompetenz und höchstes Qualitätsniveau,
sondern auch effiziente Zusammenarbeit.
Laut den Ergebnissen der Studie ‚Car Innovation 2015‘ werden die Zulieferer
ihre FuE-Ausgaben bis 2015 um 20 Milliarden Euro auf rund 55 Milliarden Euro
steigern. Der Konzentrationsprozess unter den Zulieferern wird ihre Innovationsstärke und ihre Fähigkeit zur Zusammenarbeit mit FuE-Partnern weiter erhöhen.
1. Aksys
2. Belte
3. Behr
4. Benecke-Kaliko
5. Beru
6. BorgWarner
7. Bosch
8. Brose
9. Carcoustics
10. Cherry
11. Continental
12. Contitech
13. Dräxlmaier
14. ebm-Papst
15. Eberspächer
16. Edag
17. Elmos
18. Elring Klinger
19. Emitec
20. Eybl International
21. Federal-Mogul
22. Fischer Automotive
23. Flextronics
24. Freudenberg
25. Georg Fischer
26. Getrag
27. Hella
36
28. Hirschvogel
29. Keiper
30. Kromberg + Schubert
31. Leoni
32. Magna Steyr
33. Mahle
34. Mann + Hummel
35. Marquardt
36. MBtech Group
37. Muhr und Bender
38. Neumayr Tekfor
39. Polytec
40. Preh
41. Progress-Werk
Oberkirch
42. Rehau
43. Röchling
44. Schaeffler
45. Stabilus
46. Takata-Petri
47. ThyssenKrupp
48. TMD Friction
49. Voestalpine
50. Wälzholz
51. Webasto
52. Witte Automotive
53. ZF Friedrichshafen
Innovative Partner
Die Zulieferunternehmen sind sich der großen Anforderungen der Zukunft
sehr wohl bewusst – und sie haben sie als Herausforderungen angenommen.
Sie werden maßgeblich daran beteiligt sein, die Innovationsfähigkeit der
Automobilhersteller zu stärken.
AUTOMOBIL-PRODUKTION in Zusammenarbeit mit Oliver Wyman Automotive
hat die Unternehmen der Zulieferindustrie eingeladen, ihre innovativen
Produkte und Entwicklungen vorzustellen. Über 50 Unternehmen sind der
Aufforderung nachgekommen – von A wie Aksys bis Z wie ZF Friedrichshafen,
nachzulesen auf den folgenden Seiten.
37
GASTKOMMENTAR
„Unsere Behr-Kultur ist kein
Selbstzweck, sondern die Basis
für Höchstleistungen.“
Dr. Markus Flik,
Vorstandsvorsitzender Behr
Bild: Behr
Mu-
I
m Spannungsfeld zwischen steigenden Kundenansprüchen,
immer strengeren Emissionsvorschriften und dem unverminderten Kostendruck muss ein Systemlieferant wie Behr
seine Innovationskraft jeden Tag aufs Neue unter Beweis stellen. Wie aber schafft man ein Umfeld, in dem solche Innovationen entstehen können?
Optimale Arbeitsbedingungen, Versuchseinrichtungen und modernste
Entwicklungswerkzeuge sind heute
selbstverständlich. Manfred Behr,
der Sohn unseres Firmengründers,
hat noch einen weiteren Weg gewiesen, indem er den Grundstein
für unsere heutige Unternehmenskultur legte. Diese Kultur ermöglicht es uns, engagierte und qualifizierte Mitarbeiter zu finden,
die Innovationen erst möglich machen und sich weit über die
Pflicht hinaus engagieren. Das spüren auch unsere Kunden und
Partner. Unsere Behr-Kultur ist also kein Selbstzweck, sondern
die Basis für Höchstleistungen. Nur wenn wir diese Kultur konsequent leben, können wir profitabel wachsen und damit
weiterhin immer neue Innovationen auf den Markt bringen.
plett weg, so dass der durch die Klimatisierung verursachte
CO2-Ausstoß um insgesamt 30 Prozent sinkt. Behr hat als erster
Hersteller vor 14 Jahren mit der Arbeit an dem völlig neuen
Kältemittel R744 begonnen und war dabei immer führend.
Innovation heißt aber auch, unsere Kompetenzen immer weiter auszudehnen. Mit BehrOxal, unserer umweltfreundlichen,
Unternehmenskultur als
Voraussetzung für Innovationen
Schwerpunkt: Ökologische Nachhaltigkeit
Bei Fahrzeugklimatisierung und Motorkühlung ist ein Schwerpunkt die ökologische Nachhaltigkeit unserer Produkte. Behr
hat schon in der Vergangenheit intensiv an der Verbesserung
des Wirkungsgrads gearbeitet. Wir haben in den letzten zehn
Jahren den Kraftstoffmehrverbrauch unserer Klimaanlagen um
gut ein Viertel auf heute 0,5 Liter auf 100 Kilometer im Jahresdurchschnitt gesenkt. Bis 2012 wollen wir eine weitere Reduzierung um circa 20 Prozent erreichen.
Ab 2012 verlangt die europäische Kommission, dass das heutige Kältemittel R134a ersetzt wird, weil es zum Treibhauseffekt
beiträgt. Im September 2007 haben sich die im VDA vertretenen Fahrzeughersteller auf die Einführung des natürlichen Kältemittels R744 (Kohlendioxid) verständigt. Es bietet ein um den
Faktor 1 400 niedrigeres Treibhauspotenzial als R134a, eine
schnellere Abkühlung und einen nochmals höheren Wirkungsgrad. Der Leckage-Anteil am Gesamt-CO2-Ausstoß fällt kom-
38
Chrom(VI)-freien Beschichtungstechnologie für Aluminiumverdampfer, haben wir auch einen Akzent bei der chemischen
Verfahrenstechnik gesetzt. BehrOxal wurde von der Fachzeitung ,Automotive News’ mit dem ,Pace Award 2007’ ausgezeichnet.
Euro 5: Gekühlte Abgasrückführung
In der Motorkühlung sind die Einhaltung der Emissionsvorschriften Euro 4 und 5 sowie ebenfalls die Verminderung des
CO2-Austoßes die Treiber für unsere Innovationen. Um diese
Normen zu erreichen, ist eine bedarfsgerechte, auf die jeweilige Fahrsituation abgestimmte Motorkühlung notwendig.
Hier rückt die gekühlte Abgasrückführung (einstufig oder
zweistufig) in den Mittelpunkt des Interesses. Denn ohne
diese Technik sind die kommenden NOx-Grenzwerte für
Dieselmotoren nicht zu erreichen. Zusätzlich kann die gekühlte Abgasrückführung mit einer indirekten Ladeluftkühlung
kombiniert werden. Seit Anfang des Jahres beliefert Behr
einen amerikanischen Nutzfahrzeughersteller mit Ladeluftkühlern für die Niederdruck-Abgasrückführung. In Europa
ging der weltweit erste luftgekühlte Abgaskühler in Serie.
Beides Weltneuheiten.
Dr. Markus Flik,
Vorstandsvorsitzender Behr
GASTKOMMENTAR
W
as ist das Geheimnis, um im harten globalen Wettbewerb bestehen, ja, sogar wachsen zu können? Einem
Unternehmen wie Bosch, das im vergangenen Jahr den
Umsatz um fast sechs Prozent auf 46,1 Milliarden Euro steigern
konnte, wird diese Frage gern gestellt. Die Antwort ist im Prinzip
einfach: die Innovationskraft. Die konsequente Suche nach immer
neuen Lösungen und Ansätzen ist das, was Bosch antreibt.
Bei Bosch arbeitet ein Großteil der weltweit rund 30 000 Forscher
und Entwickler daran, auf die drängenden Fragen rund um den
Klimaschutz innovative technische Antworten geben zu können.
Von den 3,6 Milliarden Euro, die das Unternehmen im
vergangenen Jahr in Forschung und Entwicklung investiert hat, flossen etwa 40 Prozent in Produkte, die
eine direkte Reduzierung des CO2-Ausstoßes erreichen werden. Im Bereich Kraftfahrzeugtechnik sind
die Experten beispielsweise mit der Entwicklung neuer Antriebskonzepte beschäftigt, um den Kraftstoffverbrauch – und damit die CO2-Emissionen – weiter
zu senken und die Ressourcen zu schonen.
Die Erfahrung hat schon mehrmals gezeigt, dass vielen, heute erfolgreichen Produkten eine lange Erarbeitungsphase mit manchen Rückschlägen vorausgegangen ist. So wurde bei Bosch zehn
Jahre lang an der Entwicklung des Schleuderschutzes ESP gearbeitet, bis das System 1995 in Serie gehen konnte. Beharrungsvermögen ist eine der fundamentalen Grundlagen für die Innovationskraft bei Bosch. Der Erfolg innovativer Lösungen baut auf
einer bisher beispiellosen Zusammenarbeit von Forschern, Entwicklern, Fertigungs- und Marktspezialisten auf, die weit über
ein einzelnes Unternehmen hinausgeht. Beispielsweise wird die
Globalisierung als Chance
Technik fürs Leben: Emissions- und unfallfreies Fahren
Unser Slogan lautet: Technik fürs Leben. Dabei steht die Vision Pate, die die Bosch-Entwickler im Kraftfahrzeugbereich bei ihrer Arbeit vor Augen haben: das emissions- und unfallfreie Fahren. Solche ehrgeizigen Ziele setzen allerdings erhebliche Kapazitäten und
einen langen Atem voraus. Deshalb hat der Bereich Kraftfahrzeugtechnik im vergangenen Jahr von den 28,5 Milliarden Euro Umsatz
jeden zehnten Euro in die Forschung und Entwicklung investiert.
zunehmende Komplexität der Kraftfahrzeugelektronik erst dadurch beherrschbar, dass man die Systemschnittstellen soweit
wie möglich standardisiert. Ein Beispiel ist die Entwicklungspartnerschaft ,Autosar’, an der Bosch maßgeblich mitwirkt.
Eine solche Zusammenarbeit erfordert aber auch Vertrauen,
das auf langjährigen positiven Erfahrungen basiert. Diese entstehen über die Zeit. Damit die Automobilindustrie auch
weiterhin erfolgreich Innovationen entwickeln und vermarkten
kann, müssen wir alle – Automobilhersteller und Zulieferer –
verstärkt in stabile Beziehungen und Vertrauen investieren.
Hier zeichnen sich aber auch zunehmend Risiken ab – ein auf
kurzfristige Optimierung ausgelegtes Einkaufsverhalten oder
Einkaufskonditionen, die keinen hinreichenden Schutz geistigen Eigentums gewährleisten, sind die falschen Zeichen.
Bild: Bosch
Tata Nano: Ergebnis vertrauensvoller Zusammenarbeit
„Die konsequente Suche nach immer
neuen Lösungen und Ansätzen ist das,
was Bosch antreibt.“
Dr. Bernd Bohr,
Vorsitzender des Unternehmensbereichs
Kraftfahrzeugtechnik der Bosch-Gruppe
Das Ergebnis einer verstrauensvollen Zusammenarbeit zwischen Hersteller und Zulieferer ist eindrucksvoll am Beispiel des
Tata Nano in Indien erkennbar, um nur ein Beispiel zu nennen.
Der Tata Nano bereichert mit einem Preis von rund 1700 Euro
das unterste Preissegment der Automobilwirtschaft. Für dieses
Modell liefert Bosch Einspritzsysteme, Starter, Generatoren und
Bremssysteme. Entwickelt wurden die Komponenten im Wesentlichen vor Ort, denn die indischen Bosch-Experten wissen
am besten, welche Anforderungen die Teile im Alltag erfüllen
müssen. Auf der Suche nach innovativen, kostengünstigen Lösungen kommen Bosch die globale Präsenz, die Internationalität der Entwicklungsmannschaft und deren besondere Marktkenntnis zu Gute. Unterschiedliche kulturelle Hintergründe
und Denkweisen wirken befruchtend. Gleichzeitig erarbeitete
sich Bosch so den Zugang zu völlig neuen Marktsegmenten.
Denn aus der Nähe zum Kunden und aus der engen Vernetzung
der Entwickler bei Automobilherstellern und Zulieferern entsteht die effiziente Beziehung, die zu kreativen Lösungen führt.
Verbunden mit der gegenseitigen Wertschätzung der Ingenieursleistung eines jeden Partners entsteht dann die Risikobereitschaft, auch in noch gänzlich unbekannte Arbeitsgebiete
Mittel zu investieren, die den Unternehmen jenen Vorsprung
gegenüber der Konkurrenz geben, dem man in ein Wort zu fassen versucht: der Innovationskraft.
Dr. Bernd Bohr,
Vorsitzender des Unternehmensbereichs Kraftfahrzeugtechnik
der Bosch-Gruppe.
39
GASTKOMMENTAR
I
m Mahle-Innovationsprozess wird zwischen den inkrementellen und den radikalen Innovationen unterschieden. Inkrementelle Innovationen sind die stetigen Verbesserungen des bestehenden Produktportfolios. Radikale Innovationen sind Entwicklung und Umsetzung von komplett neuen Technologien. Aus
Marktbeobachtung, Trendanalyse, Mobilitätsstrategien, lokalen
Emissionsgesetzgebungen, Kundenanforderungen an Fahrspaß
und Komfort, Forderungen nach Senkung des Kraftstoffverbrauchs beziehungsweise CO2 lassen sich Szenarien entwickeln.
Umsetzung der Ideen
Mit dem Verständnis des immer komplexer werdenden Motors erarbeiten wir uns, im Vergleich zum
heutigen Stand der Technik, die Bedarfe an neuen
Technologien auf. Die Aufgabe der Vorausentwicklung ist es, die Machbarkeit dieser Ideen zu beweisen. Unter gleichzeitigem Einsatz der Simulation
werden Prototypen konstruiert und gebaut, um sie
am Vollmotor zu erproben.
Derzeit fokussiert sich Mahle auf die künftigen Schlüsseltechnologien wie Abgasturboaufladung, Abgasrückführung (AGR),
variable Ventiltriebssysteme und Reibungsminimierung des
Gesamtsystems. Schnell schaltende AGR-Ventile erhöhen bei
Diesel-Nutzfahrzeugmotoren in allen Lastbereichen signifikant
die AGR-Raten und erlauben eine präzise Regelung. So können
in jedem Lastpunkt unabhängig von Abgasgegendruck und
Ladedruck die gewünschten AGR-Raten eingestellt werden.
Durch diese neue Technologie lassen sich die NOx-Emissionen
innermotorisch soweit reduzieren, dass zum Beispiel die EU 5Grenzwerte ohne zusätzliche Maßnahmen wie SCR oder NOxSpeicherkatalysatoren erreicht werden können. Auch zukünftige Grenzwerte (US 2010, EU 6) sind in Kombination mit aktuellen Abgasnachbehandlungstechnologien realisierbar.
Zur Reduzierung der Drosselverluste bei Ottomotoren entwickelte Mahle verschiedene Systeme. Das Lufttaktventil für
Otto- und Dieselmotoren ist ein innovatives, mechatronisches
Produkt, mit dem der Ladungswechsel gezielt variiert wird.
Beim Ottomotor auftretende Ladungswechselverluste werden
besonders bei Teillast und Leerlauf minimiert und führen zu
deutlichen Einsparungen im Kraftstoffverbrauch. Zusätzlich erhöht das Ventil durch einen Impulsaufladeeffekt das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich und steigert dort die Fahrdynamik signifikant. Bei Fahrzeugen mit Abgasturbolader kann
damit das ,Turboloch’ ausgeglichen werden.
Schlüsseltechnologien
im Fokus
Für kleine bis mittlere Motoren entwickelte Mahle eine vollvariable Ventilsteuerung, die die Ladungswechselverluste auf ein
Minimum verringert und somit den Kraftstoffverbrauch absenkt. Für größere Motoren wird ein neuartiges Zylinderabschaltsystem für Rollenschlepphebel angeboten. Gerade für
diese Motorenklasse erschließt das System mit sehr geringen
Systemkosten ein Maximum an Kraftstoffeinsparung und CO2Reduktion. Hierdurch entfallen die Ladungswechsel- und
Pumpverluste an den abgeschalteten Zylindern und die befeuerten Zylinder werden in einem höheren Lastpunkt mit geringeren Drosselverlusten betrieben.
Reduzierung des Verbrauchs
Besonders der Minimierung der Motorreibung gilt die Weiterentwicklung der Mahle-Produkte, weil die Reibungsreduktion
große Potenziale zur Verringerung des Verbrauchs und der
Emissionen bietet. Die Reibung des Ventiltriebs kann durch die
Verwendung von Leichtbauventilen und der dadurch möglichen
Ventilfederkraftabsenkung um bis zu 35 Prozent verringert
werden. Vergleichbare Ergebnisse werden durch die Verwendung von nadelgelagerten Nockenwellen erreicht, wobei diese
eine kleinere Ölpumpe und damit weniger Verlustleistung bietet. Die Optimierung der Kurbelwellenhauptlager und Pleuellager bietet ein Potenzial von 20 bis 30 Prozent im Vergleich zu
heutigen Serienanwendungen.
Die Kolbenreibung kann bis zu 35 Prozent verringert werden,
wenn wir Grauguss-Motorblöcken einen Monotherm-Stahlkolben einsetzen. Diese Reibungsreduzierungen sind besonders
bei Dieselmotoren und modernen, drosselfrei gesteuerten Ottomotoren wirksam und wirken sich direkt in der Verringerung
des Kraftstoffverbrauchs und somit auf die Senkung des CO2Ausstoßes aus.
Prof. Dr. Heinz K. Junker, Vorsitzender des Vorstands der Mahle AG
Bild: Mahle
„Vollvariable Ventilsteuerungssysteme erschließen
mit sehr geringen Systemkosten ein Maximum an
Kraftstoffeinsparung und CO2-Reduktion.“
Prof. Dr. Heinz K. Junker, Vorsitzender des Vorstands der Mahle AG
40
GASTKOMMENTAR
D
as ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist
ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein
Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext.
Das ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist
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Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das
ist ein Mustertext. Das ist ein Mustertext. Das ist ein Muster-
„Innovationen haben für ZF
strategische Bedeutung.“
Hans-Georg Härter,
Vorstandsvorsitzender ZF Friedrichshafen AG
D
as Unternehmen ZF hat seit Jahrzehnten einen ausgezeichneten Ruf als Entwicklungspartner und zuverlässiger Lieferant von Produkten der Antriebs- und Fahrwerktechnik für Pkw wie auch für Nutzfahrzeuge. Das positive Image von ZF
basiert zu einem maßgeblichen Teil
auf dem hohen Innovationsgrad seiner
Produkte. Innovationen sind aber kein
Selbstzweck. Seine Technologieführerschaft setzt der Konzern ein, um seinen
Kunden, den Automobilherstellern,
und deren Kunden, den Autokäufern, einen Mehrwert zu bieten: durch Produkte, die Autofahren wirtschaftlicher machen,
die mehr Fahrdynamik ermöglichen und die einen Beitrag zur
Ressourcenschonung leisten. ZF bietet Innovationen, die sich
rechnen. Und dies mehrfach, weil die ZF-Produkte meistens
mehrere Vorzüge zugleich haben.
noch weit verbreiteten Fünfgang-Automatgetrieben betragen
die Einsparungen durch die ZF-Neuentwicklung sogar 14 Prozent.
ZF ist auch ein prädestinierter Partner, wenn es darum geht,
Verbrennungs- und Elektromotor zu kombinieren. Bei der Hybrid-Technologie hat ZF marktreife Technik im Portfolio. Bereits Anfang Mai 2008 startete ZF die Serienproduktion von
Hybridmodulen. Mit der Konzentration auf den Parallelhybrid
hat der Konzern Lösungen im Blick, die vorhandene Antriebskomponenten nutzen und folglich zu überschaubaren Zusatzkosten realisierbar sind. Die Kompetenz von ZF reicht von der
einzelnen Komponente bis zum Hybridsystem. Das neue Achtgang-Automatgetriebe wurde bereits in der Entwicklung für
die Integration von Hybrid-Elementen ausgelegt.
ZF-Produkte sind wirtschaftlicher, aber sie machen keine Einbußen bei der Fahrdynamik: Sowohl beim Achtgang-Automatgetriebe wie auch beim Fahren mit Hybridkomponenten
bleibt der Fahrspaß nicht auf der Strecke. Mit dem seit 2007
in Serie produzierten Vector-Drive-Hinterachsgetriebe
schlägt ZF ein neues Kapitel bei der Fahrdynamik auf: Das
Antriebsmoment wird stufenlos variabel auf die beiden Räder der Hinterachse verteilt. Das System verbessert dadurch
sowohl die Agilität wie auch die Stabilität eines Fahrzeugs.
Durch Vernetzung mit anderen aktiven Systemen insbesondere im Fahrwerk – etwa der Aktivlenkung, der Wankstabilisierung und dem aktiven Dämpfungssystem CDC (Continuous Damping Control) – kann ZF dieses Torque-VectoringSystem zu einem intelligenten Regelverbund erweitern. Dieses IWD-Konzept (Intelligent Wheel Dynamics) von ZF hebt
Innovationen, die sich rechnen
Wirtschaftlich fahren und Ressourcen schonen
Bei wirtschaftlicher Antriebstechnik ist ZF Vorreiter: Die Sechsgang-Automatgetriebe der zweiten Generation ermöglichen
seit ihrem Serienstart im Herbst 2006 eine Kraftstoffeinsparung von drei Prozent bei Benzinmotoren und sechs Prozent bei
Dieselmotoren. Das neu entwickelte Achtgang-Automatgetriebe wird den Kraftstoffverbrauch (für Diesel- wie für Benzinmotoren) um weitere sechs Prozent senken. Gegenüber den heute
den Zielkonflikt zwischen agilem Fahrverhalten und hoher
Fahrstabilität weitgehend auf: gleiche Dynamik bei größerer
Sicherheitsreserve oder gleiche Sicherheitsreserve bei mehr
Dynamik.
Innovationen haben für ZF also strategische Bedeutung. Der
Konzern wendet daher regelmäßig circa fünf Prozent des Konzernumsatzes für Forschung und Entwicklung auf – im Jahr
2007 waren dies 694 Millionen Euro. Ein konzernweiter Innovationsmanagementprozess gewährleistet zudem die strategische Produkt- und Technologieplanung des Unternehmens und
berücksichtigt auch die unterschiedlichen Anforderungen der
Weltmarktregionen.
Hans-Georg Härter,
Vorstandsvorsitzender ZF Friedrichshafen AG
41
SUPPLIER INNOVATIONS
Hier geht’s heiß her: Spritzgussanlage
mit Doppelschnecken-Extruder und schonender Zuführung der Glaskomponente.
Bilder: AKsys
Hergestellt ohne Blech:
Frontend VW Golf – produziert
in IMC-Technik.
Spritzgussteile statt Blech
AKSYS – Die weiterentwickelte Inmould-Compounder-Technik von AKsys erlaubt das
Ersetzen von bisher nur in Metall realisierbaren Teilen durch Kunststoffstrukturbauteile.
Kosteneinsparungen und Gewichtsreduzierung sind die Folge.
D
er Automobilzulieferer AKsys
fertigt seit 2003 in Europa kostengünstige, mit der InmouldCompounder-Technik spritzgegossene
Strukturbauteile. Ein wesentlicher Teil
der Materialherstellung wird dabei auf
die Spritzgießmaschine verlagert. Der
Compoundier-Schritt beim Rohstoffhersteller entfällt. Für die Materialqualität sind ein Doppelschneckenextruderkonzept und eine schonende Zuführung der Glaskomponente verantwortlich. Die Vorteile der so hergestellten Bauteile bestehen aus einer sehr
gleichmäßigen Faserverteilung bei einer großen Gesamtfaserlänge und erfüllen alle crashtechnischen Forderungen der Automobilhersteller.
Preisgekrönte Innovation
Die IMC-Technologie wurde bereits an
den AKsys-Standorten Deutschland,
Spanien und Mexiko eingeführt. Für
dieses innovative Verfahren wurde das
Entwicklungszentrum für langfaserverstärkte Kunststoffe am Standort in Köngen (Nähe Stuttgart) bereits mehrfach
ausgezeichnet; zuletzt durch den SPE
North America Award 2007. Bereits im
Jahr 2005 wurde ein Fußgängerschutz-
42
Bauteil für den VW Golf Plus und 2004
der Instrumententafelquerträger des
Joint Venture FPK in Spanien prämiert.
AKsys entwickelt derzeit den Inmould-Compounder-Prozess
weiter.
Durch gezieltes Einbringen von Fasersträngen in den Hauptanspruchsrichtungen kann zum Teil auf Blechverstärkungen verzichtet werden. Zudem ermöglicht
die Entwicklung von höher wärmeformbeständigen Materialien die Anwendung
von kostengünstigen Kunststoffen im
Motorraum. Hier kommt AKsys die jahrelange Erfahrung mit faserverstärkten
Kunststoffformteilen zugute.
Zudem arbeitet man intensiv an Materialentwicklungen bei presstechnisch
hergestellten Kunststoffbauteilen. Damit
wird nun die Herstellung von Bauteilen
ermöglicht, die bisher nur aus Blech gefertigt werden konnten. Ein Beispiel sind
die Reserveradmulden. Sie müssen besondere Anforderungen an das Crashverhalten erfüllen. So dürfen etwa beim
Heckaufprall keinerlei Teile aus der Reserveradmulde aus dem Fahrzeug heraus
geschleudert werden. Ein weiteres Beispiel sind Sitzlehnen aus faserverstärktem
Material, die den besonders hohen Anforderungen des Insassenschutzes gerecht
werden müssen. Da die durch AKsys erarbeiteten Lösungen zu einer Reduzierung des Fahrzeuggewichts und damit zu
einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs
beitragen, ohne die hohen Sicherheitsstandards der Automobilindustrie zu vernachlässigen, stoßen diese Entwicklungen im Hinblick auf die aktuelle Diskussion über die CO2-Emissionen von Fahrzeugen bei den Automobilherstellern zunehmend auf Interesse.
Systemspezialist für Akustik
AKsys ist Systemspezialist für die Fahrzeugakustik und anspruchsvolle Kunststoffsysteme. Hervorgegangen ist er aus
drei mittelständischen Unternehmen
mit Schwerpunkten in der Entdröhnung, der thermischen und akustischen
Isolation und bei Kunststoffstrukturbauteilen. Heute stehen innovative Produkt- und Materiallösungen sowie optimierte Fertigungsprozesse im Mittelpunkt der Entwicklungsarbeit. Eine der
zentralen Aufgaben ist die systematische Ideenfindung und Umsetzung von
kostengünstigen Lösungen wie Gewichtseinsparungen und Funktionsintegration entsprechend den Anforderungen der Automobilhersteller.
Í
Kalte Luft statt kaltem Wasser
BELTE – Die neu entwickelte Hochgeschwindigkeits-Luftabschreckung minimiert Verzug
und Eigenspannung bei Aluminiumbauteilen. Zugleich optimiert das neuartige Verfahren
die Bauteileigenschaften und reduziert die Prozesszeiten. Das spart auch Kosten.
ckung von Aluminiumbauteilen ist
Wasser. Belte hat in den letzten Jahren
diesen Prozess optimiert und dabei neuartige Verfahren mit Polymer und Luftabschreckung entwickelt.
High Speed Air Quenching
Ein wichtiger Schritt gelang durch die
neu entwickelte, serientaugliche und patentrechtlich geschützte Hochgeschwindigkeits-Luftabschreckung (HISAQ®).
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht
darin, dass hierbei der Temperaturverlauf in den Bauteilen deutlich schonender ausfällt. Damit kann im Vergleich zur
Abschreckung mit Wasser eine gleichmäßigere Abkühlung erzielt werden.
Der Verzug und die Eigenspannung der
Bauteile werden minimiert und die mechanischen Kennwerte optimiert.
Im Bereich der Motorentechnologie
gewinnt die Reduktion von Eigenspannung im Bauteil zunehmend Bedeutung. Mit dem HISAQ-Verfahren von
Belte besteht nun die Möglichkeit, die
Performance des Motors zu erhöhen
und gleichzeitig das angestrebte Downsizing zu unterstützen. Mit den neuen
Wärmebehandlungsverfahren können
im Fahrzeugbau die Bauteileigenschaften erheblich optimiert werden. Zudem
lassen sich Prozesszeiten verkürzen und
damit Kosten einsparen.
Die Belte AG als Dienstleister für die
Wärmebehandlung von Aluminiumbauteilen bietet ihren Kunden ein FullService-Konzept von der Entwicklung
über den Gießprozess sowie die Wärmebehandlung und Montage einzelner
Bauteile bis hin zur Auslieferung der
Werkstücke.
Das Unternehmen mit Hauptsitz im
westfälischen Delbrück wurde 1998
durch Markus Belte gegründet. Als Wärmebehandlungsunternehmen konzentriert sich die Firma auf den Werkstoff
Aluminium, der auf Grund seiner spezifischen Dichte einen erheblichen Anteil
zur Gewichtsoptimierung im Automobilbereich und zur Schadstoffreduzierung leistet. Forschung und Entwicklung
des Unternehmens führten nun zu dem
oben beschriebenen neuen Verfahren
mit positiven Auswirkungen auf die
Bauteilequalität bei wärmebehandeltem
Aluminium.
Í
,Anfeuern’ für eine bessere Qualität:
Wärmebehandlung eines
Aluminium-Zylinderkopfes.
Bild: Belte
I
n einem gemeinsamen Entwicklungsprojekt mit der Magma Gießereitechnologie GmbH wurde durch
die Belte AG rechnergestützt der Einfluss der Wärmebehandlung auf die
Zugeigenspannung im Bauteil untersucht. Diese Simulation ermöglicht bereits in einem sehr frühen Stadium, Optimierungen in das Bauteil einfließen
zu lassen, um ein Gleichgewicht im
Spannungsverhältnis zwischen Bauteilgewicht, Performance und Design zu
erreichen.
Ein wesentlicher Bestandteil der gesamten Prozesskette bei der Wärmebehandlung ist der Abschreckprozess. Er
ist maßgebend für das Erreichen folgender Zielvorgaben, die an jedes Bauteil
gerichtet werden:
■ Maßhaltigkeit
■ Reduzierung des spezifischen Bauteilgewichtes
■ Einstellen der optimalen geforderten
mechanischen Kennwerte
■ Reduzierung der Eigenspannung im
Bauteil
■ Optimale Gefügeausbildung
Das klassische Medium für die Abschre-
43
Die elektronenstrahlvernetzten Tepeo2®-Folien bieten
über die gesamte Bauteilfläche einen homogenen
Narbausfall – selbst in Bereichen mit starken Verzügen.
Harmonie im Interieur
nenraum. Mit der von Benecke-Kaliko
entwickelten Lasergravurtechnologie
lässt sich jede Narbe für jedes Bauteil in
jeder Farbe so gestalten, dass selbst
unterschiedliche Materialien perfekt
zusammenpassen.
„Wir entwickeln für jeden Kunden
individuelle Narben“, erklärt TC-O-Leiter Dr. Oliver Stahlhut ein weltweites
Alleinstellungsmerkmal. Am Computer
lässt sich die Oberfläche beliebig manipulieren. Benecke-Kaliko setzt sowohl LeEin halogenfreies und leichtes
derechtstrukturen als auch
Produkt, das schadstoffarm recycelt technische und textile Strukturen in höchster Genauigwerden kann.
keit bei allen Folienprodukten – und das bei extrem
kurzer Entwicklungszeit. Die durch den
Produktion eines einteiligen Türträgers
Verarbeitungsprozess beim Kunden
aus Naturfaser mit zweifarbiger PVCnotwendigen Veränderungen der NarbSchaumfolie von Benecke-Kaliko für
oberfläche können so bereits in der Entdie Türverkleidung des 5er-BMW wurwicklungsphase bei Benecke-Kaliko bede mit dem Automotive Division Award
rücksichtigt werden.
der Society of Plastics Engineers (SPE)
Mit dem Einsatz von Tepeo2®-TPOCentral Europe ausgezeichnet.
Egal, welche Materialien zum EinMaterialien auch für Schaumfolie hat
satz kommen – die Designer im TechnoBenecke-Kaliko das Anwendungsspektlogie-Center Oberflächen (TC-O) von
rum dieses Folientyps deutlich erBenecke-Kaliko sorgen für ein harmoweitert. Bereits mit der Tepeo2®-Komnisches Zusammenspiel im Fahrzeuginpaktfolie für Instrumententafeln hat
s können sowohl PVC-Slushhäute
als auch Tepeo®-TPO-Kompaktfolien
für Instrumententafeln zweifarbig dargestellt werden. Diese innovativen Verfahren können auch bei allen zweifarbigen, im Streichverfahren hergestellten PVC-Oberflächen bei Tepeo®Schaumfolien für Türverkleidungen zur
Anwendung kommen. Das von Johnson Controls entwickelte Verfahren zur
E
44
Bilder: ContiTech
BENECKE-KALIKO – Mehrfarbige Innenraumoberflächen liegen im
Trend. Benecke-Kaliko in Hannover hat die Darstellung von zweifarbigen Oberflächen mit Hilfe modernster Prozesstechnologien optimiert
– und so eine deutliche Kostenersparnis für die Kunden erzielt.
Benoac hat ein Verfahren entwickelt,
um mehrfarbige Slushhäute für die
Instrumententafel trennscharf und
kostengünstig zu produzieren.
Benecke-Kaliko Entwicklungskompetenz für Folien und Oberflächenmaterialien demonstriert. Der Marktführer ist
der einzige Hersteller, der diese Technik
in Serie anwendet.
Die elektronenstrahlvernetzten Tepeo2®-Folien bieten über die gesamte
Bauteilfläche einen homogenen Narbausfall – selbst in Bereichen mit hohen
Auszugsgraden wie InstrumententafelHutzen und -Flanken. Zusätzlich zu den
homogenen Narbstrukturen, die ein edles und natürliches Ambiente schaffen,
verfügt die Tepeo2®-Folie über Vorteile
wie besseren Zweiglanzeffekt. Zudem erfüllt Tepeo2® die Forderung nach einem
halogenfreien und leichten Produkt, das
schadstoffarm recycelt werden kann.
Die Benecke-Kaliko AG, Teil der
ContiTech-Gruppe, ist Entwickler und
Hersteller von technischen und dekorativen Flächenmaterialien sowie Formhäuten aus Kunststoffen. Die Kernkompetenz liegt auf dem Bereich KfzBahnenware mit kreativen Oberflächengestaltungen.
Í
Zündende Ideen
BERU – Moderne Motoren müssen strengste Emissionsrichtlinien erfüllen. Beru arbeitet als
Entwicklungspartner der Automobilindustrie an leistungsstarken und zuverlässigen Systemlösungen aus Dieselkaltstarttechnologie, Zündungstechnik, Elektronik und Sensorik an.
F
Euro 6-Grenzwert erreicht
Mit Hilfe der PSG konnte Beru in Zusammenarbeit mit dem Motorenentwickler AVL bereits NOx-Rohemissionen
in Demonstrationsfahrzeugen erreichen,
die unterhalb des Euro 6-Grenzwerts liegen. Damit sind die Möglichkeiten der
Drucksensor-Glühkerze aber nicht ausgeschöpft. Durch die PSG lassen sich –
vor allem auch in den neuen Downsizing-Motoren – Brennverfahren an ihre
Grenzen heranführen. Folge: höhere
Motorleistung, höhere Effizienz und dadurch geringerer Kraftstoffverbrauch sowie weniger CO2-Emissionen.
Die Komfortansprüche an den Dieselkaltstart steigen ständig. Zusatzfunktionen wie Zwischenglühen und DieselPartikelfilter-Regenerationsglühen führen zu noch höheren Anforderungen
an die Glühkerzen. Diesen wird das Instant Start System (ISS) gerecht. Das
Diesel-Schnellstartsystem gewährleistet
selbst bei extrem tiefen Temperaturen
von bis zu minus 25 Grad Celsius einen
ottomotorischen Schlüsselstart, stabilen
Leerlauf, saubere Lastannahme und geringere Emissionen.
Schlank und sauber: Die Beru ,Pressure
Sensor Glow Plug’ (PSG) trägt als
Schlüsselkomponente einer geregelten
Verbrennung zur Reduzierung von NOxund CO2-Emissionen bei. Die Drucksensor-Glühkerze ermöglicht zudem eine
optimale Emissionskontrolle über die
gesamte Motorlebensdauer .
Bild: Beru
ür Dieselmotoren gelten ab 2009 in
Europa Euro 5-Grenzwerte, die den
Ausstoß von Stickoxiden (NOx) bei
Dieseln auf 180 Milligramm pro Kilometer senken. Von 2014 an sind mit Euro 6
gesetzlich nur noch 80 Milligramm pro
Kilometer gestattet. Die USA erlauben
mit der Verschärfung von BIN 8 auf BIN
5 statt 200 Milligramm Stickoxide lediglich 70 Milligramm pro Meile.
Derart anspruchsvolle Grenzwerte
lassen sich technisch nur durch extrem
niedrige Rohemissionen der Dieselaggregate erreichen. Für die dazu erforderliche präzise Regelung der Verbrennungsvorgänge im Motor ist die intelligente ‚Beru Pressure Sensor Glow Plug‘
(PSG) von herausragender Bedeutung.
Die mehrfach preisgekrönte Drucksensor-Glühkerze ermittelt den sich zyklisch schnell ändernden Druck im
Brennraum und meldet diese Daten
kontinuierlich an die Motorsteuerelektronik weiter.
In der zweiten Generation besteht
das Diesel-Schnellstartsystem aus Steuergerät, Kabelsatz, Hochleistungsglühkerzen und Heizflansch. Das Steuergerät kontrolliert die Schnellstartfunktion
der ISS-Glühkerzen. Gleichzeitig ist es –
in Kommunikation mit dem Motorsteuergerät – für die Ansteuerung eines
Heizflansches zum zusätzlichen Vorwärmen der Ansaugluft verantwortlich.
Dieser erwärmt ,global’ die in die Zylinder einströmende Lufttemperatur und
sorgt so für eine optimale Kraftstoffentzündung. Das führt zu einer weiteren
Verbesserung der Startfähigkeit bei tiefen Temperaturen sowie einer erneuten
Reduzierung von Schadstoffausstoß
und Kraftstoffverbrauch.
Benziner:
Schlanke Hightech-Zündkerzen
Für eine sichere und saubere Verbrennung in Benzinmotoren sorgen Hochleistungszündkerzen wie die ,Beru
Ultra’ und die ,Beru Platin’, die mit innovativen Keramikmischungen und
exakt positionierbaren Körperelektroden optimal auf die individuellen Anforderungen moderner Aggregate abgestimmt sind. Zwölf Millimeter schlanke
Platin-Zündkerzen in innovativer BiHex-Technologie ermöglichen Motorenentwicklern beispielsweise schlankere Zündkerzenschächte. Dabei halten
sie trotz des reduzierten Gewindedurchmessers und eines verlängerten
Einschraubgewindes gleich hohen elektrischen und mechanischen Belastungen stand wie Zündkerzen mit herkömmlichem M14-Gewinde; und sind
dank konstruktiver Maßnahmen verschmutzungs- und nebenschlussunempfindlich und damit ebenso zündsicher.
Sensorik aus einer Hand
Beru bietet Entwicklungspartnern in
der Automobilindustrie und Systemlieferanten leistungsstarke und zuverlässige Sensorik-Systeme. Zur Produktpalette gehören ,Fühler’ für Medien sowie
Wegesensoren und Drehzahl-Sensoren.
Erweitert wird das umfangreiche Programm durch innovative Sensoriklösungen für Spezialanwendungen. Dazu
zählt unter anderem der neue, geschlossene Beru Hochtemperatursensor
(HTS) in Abgasrückführsystemen sowie
für die Überwachung von Dieselpartikelfiltern und DeNOx-Katalysatoren. Í
45
Weniger Emissionen, mehr Fahrspaß
BORGWARNER – Um die weltweit verschärften Abgasnormen in Zukunft erfüllen zu können, muss beim
Diesel die weitere Verzahnung der Abgasrückführung mit der Aufladung erfolgen. Bei der NiederdruckAbgasrückführung, die ganz neue Anforderungen an den Turbolader und das gesamte Abgasrückführsystem stellt, setzt BorgWarner auf neue Konzepte zur Abgasrückführung.
D
ropa hat der Diesel den Ottomotor bereits überholt. Die zweistufige geregelte
Aufladung (R2S) von BorgWarner ist
das leistungsfähigste Aufladesystem für
Dieselmotoren und bietet ein erhebliches Potenzial hinsichtlich weiterer
Kraftstoffersparnis bei gleichzeitiger
Verbesserung des Fahrkomforts.
Downsizing mit Turbo
Um die weltweit verschärften Abgasnormen in Zukunft erfüllen zu können,
muss beim Diesel die weitere Verzahnung der Abgasrückführung mit der
Aufladung erfolgen. Bei der Niederdruck-Abgasrückführung, die ganz
neue Anforderungen an den Turbolader
und das gesamte Abgasrückführsystem
stellt, setzt das Unternehmen auf seine
Bild: Borg Warner
ie Reduzierung von CO2-Emissionen sowie die Herausforderungen durch die globalen Märkte
bestimmen die Zukunft des Automobils. Der konventionelle Verbrennungsmotor wird weiterhin weltweit die dominante Antriebsquelle sein. Die verschiedenen Geschäftsbereiche von
BorgWarner arbeiten mit großem Erfolg
an zukunftsweisenden Technologien,
die den Antriebsstrang optimieren und
Emissionen weiter reduzieren. Das Unternehmen erzielt stetig technologische
Fortschritte, mit deren Hilfe sich die
weltweiten Ansprüche an umweltfreundliche Fahrzeuge erfüllen lassen.
Der Einsatz der Abgasturboaufladung ist bei allen Fahrzeugen in der
Vergangenheit stark angestiegen. In Eu-
Für den Zukunftsmarkt Asien: Das patentierte ,Power
Split’-Design des neuen Doppelkupplungsgetriebes,
das neben Kraftstoffersparnis vor allem durch günstige
Kosten überzeugt, sorgt dafür, dass die ankommende
Motorleistung auf zwei verschiedene Wellen verteilt wird.
46
Erfahrung und Kompetenz mit neuen
Abgasrückführungs-Konzepten.
Downsizing verbunden mit Turboaufladung ist für die Ottomotorenentwicklung ein wichtiger Zukunftstrend.
Hier kann BorgWarner ein breites
Spektrum an Technologien, wie den
ersten Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) für Ottomotoren
in Großserie oder Twin-Scroll Turbolader für 1050 °C anbieten. Hinzu kommen Nockenwellensteller für variable
Ventiltriebe, die eine wichtige Rolle bei
der weiteren Entwicklung von Ottomotoren spielen.
Organische Reibbeläge
In Zusammenarbeit mit Porsche Engineering entwickelte BorgWarner TorqTransfer Systems das ITM3e-System,
das neue Standards für Sportwagen
setzt. Es ist das erste in Serie gefertigte
AWD-Kupplungssystem, welches mechanische Komponenten mit einer aktiven Gerotor (Zahnring-)Pumpe, einem
effizienten Kühlkreislauf und Kontrollalgorithmen für den Allradantrieb in
einem System vereint. Der Nachfolger
NexTrac, ein aktives Kupplungssystem,
in dem erstmals organische Reibbeläge
in der Primärkupplung eingesetzt werden, ist einfach in den Antriebsstrang
integrierbar und garantiert einen sparsameren Kraftstoffverbrauch.
Dem VW Golf R32 DSG und dem Audi TT 3.2 gelang 2003 mit der Doppelkupplungs-Technologie der Sprung in die
Serienentwicklung. Damit war BorgWarner das erste Unternehmen, das diese
Technologie in den Serieneinsatz brachte.
Der Nissan GT-R ist das erste Fahrzeug mit einem Doppelkupplungsgetriebe in Transaxle-Bauweise. Seine
Ausnahmestellung unterstreicht das
Unternehmen ebenfalls mit einem
kompakten Doppelkupplungsgetriebe
für den Zukunftsmarkt Asien, das neben Kraftstoffersparnis vor allem durch
günstige Kosten überzeugt. Damit erfüllt das Getriebe in jeglicher Hinsicht
die wachsende Nachfrage und Bedürfnisse in diesem Marktsegment.
Í
Die neue Kopfstütze
von Brose bietet
optimalen Schutz
während der gesamten Fahrt: Sensoren
detektieren die Position des Kopfes, die
implementierte
Elektronik stellt die
Kopfstütze millimetergenau ein.
Markt bestimmt Innovationswert
BROSE – Was braucht das Auto von morgen? Brose arbeitet an neuen Produkten unter anderem
für die variable Innenraumgestaltung und die Fahrersicherheit. „Innovationen müssen nutzenorientiert und wirtschaftlich sein, denn nur die Marktfähigkeit des neuen Produkts bestimmt den
Wert der Erfindung“, erklärt Jürgen Otto, Vorsitzender der Geschäftsführung der Brose-Gruppe.
E
ine wichtige Triebfeder für die Weiterentwicklung des Automobils ist
die Innovationskraft der Automobilzulieferer. Als Max Brose, Firmengründer der Brose-Unternehmensgruppe, vor mehr als achtzig Jahren den sogenannten ,Kurbelapparat für versenkbare Fenster’ patentieren ließ, schuf er
aus einer Idee ein Produkt, das aus keinem Fahrzeug mehr wegzudenken ist:
den Fensterheber. Gleichzeitig begründete er mit dieser und vielen nachfolgenden Produktneuheiten eine Innovationskultur im Unternehmen, die bis
heute gelebt wird.
Erfolgsfaktor ‚Marktfähigkeit‘
Innovationsleistungen, die Markttrends
mitgeprägt und in der Automobiltechnik weltweit Standards gesetzt haben,
ziehen sich wie ein roter Faden durch
die 100-jährige Geschichte des Familienunternehmens. Sei es mit der ersten
elektrischen Sitzverstellung in Europa,
der ersten elektronischen Steuerung für
elektrische Fensterheber oder der modularen Automobiltür.
Jürgen Otto, Vorsitzender der Geschäftsführung der Brose-Gruppe: „Wir
müssen mit unseren Erzeugnissen dem
Kunden ein optimales Leistungspaket
bieten, denn nur so können wir unsere
führende Marktposition und damit die
Grundlage für weitere Investitionen in
die Zukunft sichern.“
Brose liegt mit seinen Aufwendungen für Forschung und Entwicklung,
Informationstechnologie und Personalentwicklung deutlich über dem Branchendurchschnitt. Gegenwärtig arbeitet
jeder neunte Mitarbeiter an der Entwicklung neuer Produkte oder Fertigungsverfahren. Mit Programmen wie
dem elektronisch unterstützten ,Learning Cockpit’ ermöglicht Brose den
kontinuierlichen Wissensaufbau und
den Know-how-Tansfer.
Welchen Stellenwert die Innovationskultur bei dem Automobilzulieferer besitzt, zeigt auch der Brose-Innovationspreis, der jedes Jahr verliehen
wird. Ausgezeichnet werden Mitarbeiter, die besondere Kreativität bewiesen
haben und mit ihren Ideen, die Position
des Unternehmens im Markt weiter
stärken. 2005 wurde eine Produktinnovation prämiert, die bereits 2009 in Serie gehen wird: der elektrische Antrieb
für Seitentüren.
Doch wie sieht das Fahrzeug von
morgen aus? Mit dieser Frage beschäftigt sich die Abteilung ,Entwicklung
Neue Produkte’ und erarbeitet marktfähige Lösungen für kommende Fahrzeuggenerationen. Das sind Produkte
für die variable Innenraumgestaltung,
die Fahrersicherheit oder das einfachere Beladen des Kofferraums. Einige dieser Innovationen – wie die Kopfstütze,
die sich sensorgesteuert auf den jeweiligen Insassen abstimmt, oder die elektrische Rücksitzverstellung – hat Brose
auf der Internationalen Automobilausstellung 2007 vorgestellt und eine positive Resonanz der Kunden erhalten.
Markteinstieg über die Nische
„Bevor sich eine Innovation zum
Marktstandard entwickeln kann, muss
sie sich zunächst in einem kleineren
Segment etablieren“, erklärt Jürgen Otto. „Mit unseren neuen Produkten wollen wir diese Nischen besetzen.“ Jüngste Beispiele hierfür sind der elektrische
Gurtbringer, die elektrische Bildschirmverstellung und der Antrieb für Sonnenrollos.
Das Unternehmen setzt bei diesen
Neuentwicklungen bewährte Komponenten aus dem Brose-Produktbaukasten ein und bedient die Nischenfelder
mit großserienerprobten Bauteilen und
Antrieben. Auf diese Weise werden
Synergien in der Entwicklungs- und
Produktionszeit erschlossen und damit
die Voraussetzung für den Erfolg von
Innovationen erfüllt: Schnelligkeit,
Wirtschaftlichkeit und Kundenorientierung.
Í
47
Innovative Wege zur Idee
CARCOUSTICS – Der Leverkusener Automobilzulieferer Carcoustics hat für die hausinterne Innovationsarbeit eine neue Basis geschaffen. Eine breite Vernetzung, bessere
Kommunikation, hohe Akzeptanz und Ideen-Anreize tragen nun Früchte.
V
iele Unternehmen beschäftigen
sich mehr oder weniger intensiv
mit der Frage, wie man einen Innovationsprozess gestaltet, so dass er die
im Unternehmen schlummernden Potenziale freisetzt. Die Vorzeichen mit denen man es bei einer Innovationsarbeit
zu tun hat, sind nicht eben hoffnungsvoll: Erstens ist es nicht einfach, in einer
komplexen Organisation einen effizienten Weg hierfür zu finden und zweitens
ist der Begriff ,Innovation’ in der Kommunikation reichlich verschlissen. Zu
viele Unternehmen schmücken sich mit
dieser Vokabel, ohne dass der Anspruch
mit der Wirklichkeit zu tun hätte. Carcoustics, der Leverkusener Spezialist für
Akustik-, Hitze- und Isolationsmanagement, hat seinen Weg gefunden.
Die interne Kundenzufriedenheit
meldete Handlungsbedarf an, die Geschäftsführung setzte die Messlatte
hoch und forderte kürzere Terminpläne
und effizientere Budgets. Die durch das
automobile Geschäft fast schon genetisch verankerte Kompetenz der ständigen Verbesserung drängte eher auf eine
grundsätzliche Neuaufstellung, als auf
einen kosmetischen Eingriff. Man entschloss sich Mitte 2007, die Weichen
vollständig auf ,neu’ zu stellen.
Die ehemals einem Elfenbeinturm
gleichende Innovationsarbeit, die durch
schlechte Kommunikation, eigens geschaffene Ziele und isolierte Arbeit auffiel und zudem auf einen zu starken
Benchmarking-Ansatz beruhte, wurde
aufgelöst und durch einen neuen An-
satz zu mehr Leistung befähigt. Eine der
wichtigsten Neuerungen ist, dass heute
das gesamte Unternehmen – vertreten
durch die den Markterfolg beurteilenden Funktionsbereiche – an dem Prozess vertreten ist. Ein klares Bekenntnis
wurde im Hinblick auf die heutigen
Entscheidungswerte abgelegt.
Im Fokus: ‚Nutzeninnovation‘
Es ist nicht immer Hightech, was einem
Unternehmen
Wettbewerbsvorteile
verschafft. Unter der Überschrift ,Nutzeninnovation’ – so die bisherigen Erfahrungen – lassen sich überraschende
Erfolge erzielen. Wenn man beispielsweise ein Problem und eine Lösung zu
einem neuen Produkt kombiniert, welches obendrein zu 95 Prozent aus Reststoffen besteht, freuen sich gleich zwei
Marktteilnehmer: der Kunde, weil er
eine preislich interessante Problemlösung angeboten bekommt und der Lieferant, weil er für die Entsorgung der
Reststoffe nicht mehr bezahlen muss.
Zum Prozess: Durch Ideenanreize wie
zum Beispiel Kreativtrainings und Incentives initialisiert, werden Ideen generiert, gesammelt und durch einen Strategie-Filter geschleust. Am ,Round Table
Innovations’ werden die Ideen hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit und potenziellen Markterfolgs von einem breit aufgestelltem Gremium bewertet. Welche Relevanz das Thema bei Carcoustics genießt, zeigt auch die Tatsache, dass immer mindestens ein Vertreter des Topmanagements mit am Tisch sitzt.
Die Vorteile liegen auf der Hand:
Durch diesen Vorgang erzielt man eine
hohe Akzeptanz, kommt zu schnellen
Entscheidungen und kann fokussiert
Ressourcen vergeben. Als Ergebnis
werden Innovationsprojekte nominiert
und zusammen mit einem internen
,Project Office’ umgesetzt.
Í
Bild: Carcoustics
Mindmap: Durch Ideenanreize wie zum
Beispiel Kreativtrainings und Incentives initialisiert, werden Ideen generiert und durch einen
Strategie-Filter geschleust, bevor sie von einem
Gremium bewertet werden.
48
Weiter denken
CHERRY – Manchmal ist der Sprung vom Herd zum
Automobil gar nicht so weit. Cherry adaptierte bereits in den 90-er Jahren Sensortechnologie aus
dem Hausgerätebereich fürs Automobil. Aber auch
aus dem Office-Bereich ist einiges ,autotauglich’,
beispielsweise Fingerprint-Erkennung zur Bedienung von Komfortfunktionen.
Oben mechanisch,
unten elektronisch:
Beispiel für die
Schnittstelle des
Wählhebels einer
Automatikschaltung
zur elektronischen
Steuerung mit
verschleißfreier
induktiver
Kopplung.
Basis. Durch die stetige Weiterentwicklung dieser Sensortechnologie entstanden später auch Drehwahlschalter zur
Kochfeldsteuerung. Je weiter die Entwickler sich jedoch mit den Grundlagen
beschäftigten, umso mehr
kristallisierte es sich heraus,
dass diese Technologie viele
Innovationsmanagement
positive Eigenschaften beganzheitlich in der Firmenkultur
sitzt, deren Merkmale sie für
den Einsatz in Automobilapverankert
plikationen
prädestiniert.
Heute verfügt Cherry über
ein breites Portfolio an Positions-, WinGeschäftsfeldern mit einem breiten Erkel- und Wegsensoren auf Basis der Infahrungsschatz aus Branchen- und
duktivtechnologie.
Technologie-Know-how vertreten.
Weitere Synergiepotenziale ergeben
Bereits Anfang der 1990er Jahre entsich durch Trends und Entwicklungen
stand im Bereich der Hausgeräte eine
aus dem Office-Bereich, den Cherry mit
Topfgrößenerkennung auf induktiver
Bild: Cherry
D
er Name Cherry ist seit Jahrzehnten im Bereich der Elektronik fest
verankert. Taster, Schalter, Sensoren und seit der Verbreitung der PCTechnik auch Tastaturen haben seither
einen festen Platz in zahllosen Geräten.
Seit über zwanzig Jahren ist das Unternehmen auch sehr erfolgreich in der
Automobiltechnik tätig und generiert
dort heute deutlich über 50 Prozent seiner Umsätze.
Das Innovationsmanagement bei
Cherry ist ein integrierter Prozess, der
nicht auf den Schultern einzelner Personen ruht, sondern ganzheitlich in
der Firmenkultur verankert ist und
somit von allen Mitarbeitern gelebt
wird. Dies zeigt sich unter anderem
durch ,Trend-Scouting’ im Vertrieb,
dem betrieblichen Vorschlagswesen,
projektübergreifend
definierten
Teams oder einer integrierten Serienentwicklung mit Vorentwicklungskompetenzen.
Statt großer ,Revolutionen’ verfolgt
das Unternehmen mit Erfolg eine Politik der kleinen Schritte. Bewährtes soll
mit inkrementalen Schritten kontinuierlich verbessert werden. Jedes Produkt, jeder Prozess, jede Eigenschaft
wird Stück für Stück in den spezifischen
Geschäftsfeldern weiterentwickelt. Derzeit ist Cherry in drei verschiedenen
seinen Tastatur- und Mausprodukten
schon seit vielen Jahre bedient. Auch
hier gibt es zahlreiche Möglichkeiten
für einen Transfer von Technologien in
die Automobilindustrie wie zum Beispiel bei den biometrischen Sensoren
zur Fingerprint-Erkennung, wie sie
heute schon bei Tastaturen im Sicherheits- und Banking-Bereich eingesetzt
werden.
Denkbar wäre es etwa, über den
Fingerabdruck verschiedenste Komfortfunktionen im Fahrzeug individuell einzustellen oder zugänglich zu
machen oder mittels erprobter Funktechnologie eine kabellose Datenübertragung von integrierten Sensoren an ein zentrales Steuermodul zu
realisieren.
Í
49
Bild: Continental
Von Continental:
Lithium-Ionen-Batterie
Im Antriebsbereich werden zurzeit effizientere Technologien zur Senkung der
CO2-Emissionen durch Optimierung von
Einspritztechnik und Motorelektronik
entwickelt. Beim Diesel- wie auch beim
Benzinmotor konnte leistungsfähigere
Motorelektronik in Verbindung mit neuer Piezotechnologie bereits Verbrauch
und Emissionen reduzieren.
Bei Hybrid- und Elektroantrieben bestimmt die Leistungsfähigkeit der Batterie die Gesamtleistung des Fahrzeugs
und somit das mögliche Kraftstoffeinsparpotenzial. Dabei bringt die durch
Continental forcierte Lithium-IonenTechnologie mit einer gegenüber herkömmlichen Nickel-Metallhybrid-Batterien höheren Energiedichte eine höhere
Reichweite.
Mensch-Maschine-Schnittstelle Cockpit: Leichte und sichere Bedienbarkeit steht im Fokus.
Rundum-Kommunikation
CONTINENTAL – Car-to-Car-Fahrzeugkommunikation und Car-to-Infrastructure sind die
nächsten entscheidenden Schritte zur Erhöhung der Fahrsicherheit. Innovationspotenzial
liegt in der Vernetzung aktiver und passiver Sicherheitssysteme sowie in der Integration
von Umfeldsensoren und Telematikfunktionen.
D
ie Continental AG ist mit ihren
Divisionen Chassis & Safety, Powertrain und Interior ein weltweit führender Automobilzulieferer
und Systemanbieter in den Bereichen
Fahrsicherheit, Antrieb sowie Informations- und Komfortelektronik.
Vernetzung als Innovation
Aktive und passive Sicherheitssysteme
helfen, Unfälle zu vermeiden. Continental-Produkte wie das FahrdynamikRegelsystem ESC und ESC II tragen dazu bei. Innovationspotenzial liegt in der
Vernetzung dieser Sicherheitssysteme
sowie in der Integration von Umfeldsensoren und Telematikfunktionen –
vorangetrieben mit dem ContinentalSicherheitssystem ContiGuard®.
Ein mit dem Bremssystem vernetzter
Infrarot-Sensor zur Überwachung des
vorderen Fahrzeugumfeldes leitet bei
Auffahrunfallgefahr automatisch eine
Bremsung ein. Eine Erweiterung ist
durch zusätzliche Sensoren wie Kameras
möglich. Droht das ungewollte Verlassen
der Fahrspur, warnt das System den
50
Fahrer mit optischen oder haptischen
Signalen – etwa einem Vibrieren des
Lenkrades – oder übernimmt durch aktive Lenkeingriffe die Spurhaltung (Lane
Departure Warning, Lane Keeping System). Heckseitige Kameras erkennen
schnellere Verkehrsteilnehmer und warnen den Fahrer vor einem gefährlichen
Fahrspurwechsel, aber auch vor einem
Auffahrunfall durch das folgende Fahrzeug. Ferner erlauben Kameras nachts
eine bedarfsgerechte Lichtsteuerung und
können Verkehrszeichen identifizieren.
Car-to-Car-Fahrzeugkommunikation und
Car-to-Infrastructure sind die nächsten
entscheidenden Schritte zur Erhöhung
der Fahrsicherheit.
Innovationen im Innenraum sorgen
für erhöhten Komfort und Sicherheit
und helfen beim Spritsparen, zum Beispiel durch die Auswahl steigungsarmer
und staufreier Routen mittels Navigationssystem und durch Warnungen, die
künftig von vorausfahrenden Fahrzeugen ausgehen werden. Das Auto von
morgen ist keine isolierte Einheit mehr:
Die von Continental entwickelten Tele-
matiksysteme ermöglichen die Kommunikation mit einer Vielzahl mobiler
Endgeräte (Car to Device – C2D) und
die Vernetzung mit der Infrastruktur
(C2I). Der Trend geht zum mobilen
Wohnzimmer oder Büro mit jederzeit
verfügbaren zusätzlichen Informationen. Zu den leicht und sicher bedienbaren Mensch-Maschine-Schnittstellen
gehören ergonomisch gestaltete Instrumente, zentrale Displays und Bedienelemente, zum Beispiel zur Darstellung
von Navigationskarten in 3D und die
Ansteuerung mobiler Endgeräte.
Noch schneller: ,Multi Media Platform’
Neue Systemarchitekturen erlauben es,
Bedienelemente und Elektroniken voneinander abzukoppeln, was eine wesentlich freiere Gestaltung des Innenraums
ermöglicht. Die gemeinsam mit Microsoft
entwickelte ,Multi Media Platform’ lässt
noch schnellere Updates der Infotainment-Funktionen auch nach Serienstart
zu – gleichgültig, ob bei einer Luxuslimousine aus Europa oder einem Kleinwagen aus chinesischer Produktion. Í
Sperrschicht hält dicht
CONTITECH – Ab 2011 wird die CO2-Klimaanlage Eu-weit zur Pflicht. ContiTech sorgt für
die dichte Verbindung von CO2-Kältemittelleitungen mit einer Polymer-Sperrschicht.
Absolut dichte Verbindung
Beim Dichtkonzept von ,ContiLock®’
wird eine mit einer hauchdünnen
Elastomerschicht versehene Dichtscheibe aus Federstahl zwischen Vaterund Mutterteil gespannt. Das flexible
Dichtungselement gleicht Temperaturwechsel und Vibrationen aus. Die Elastomerschicht ist dabei so dünn, dass sie
dem Kältemittel praktisch keine Angriffsfläche bietet. Sie stellt eine absolut dichte Verbindung sicher – mit
einer Austrittsrate von deutlich weniger als 0,5 Gramm pro Jahr. Eingesetzt
wird sie bereits bei Zylinderkopfdichtungen moderner Diesel-Selbstzünder.
Damit konnten Dichtheitsprobleme
der früher üblichen Radialdichtungen
behoben werden.
Die Dichtungen zeichnen sich auch
durch ihre Temperatur- und Druckbeständigkeit aus (bis 176 bar und 165
Grad Celsius). Das Flanschmaterial ist
frei wählbar. Die Dichtungen lassen sich
einfach montieren und sind vor Verschmutzungen geschützt.
Gegenüber rein metallischen Dichtungen punktet ,ContiLock®’ durch
hohe Prozesssicherheit und Servicefreundlichkeit. Ob bei Nacharbeiten
oder Service – die Dichtungen können
immer wieder gelöst und neu angezogen werden, ohne dadurch ihre positiven Eigenschaften zu verändern. Dichtungswechsel sind ohne Ausbau der
Leitungen möglich. Durch die Herstellung im Kaltumformungsprozess entfal-
Er hält dicht:
Bei dem KlimaSchlauch von
,ContiTech Fluid
Technology’ sichert
eine Polymer-Sperrschicht im Schlauchinneren die geringe
Permeation.
Das Dichtkonzept:
Beim ,ContiLock®’ wird
eine mit einer hauchdünnen Elastomerschicht versehenen
Dichtscheibe aus
Federstahl zwischen
Vater- und Mutterteil
gespannt. Das flexible
Dichtungselement
gleicht Temperaturwechsel und
Vibrationen aus.
len Löt- und Schweißstellen, die ein
Risiko für Undichtigkeiten darstellen
würden. Außerdem ist die Kaltumformung weniger aufwändig und damit
kostengünstiger.
Polymer statt Edelstahl
Die Dichtheit der CO 2-Leitungen
selbst konnte bisher nur mittels Edelstahlwellrohren als Sperrschicht sichergestellt werden. ,ContiTech Fluid
Technology’ hat jetzt einen Schlauch
entwickelt, bei dem eine PolymerSperrschicht im Schlauchinneren die
geringe Permeation sichert. Dadurch
ist der Schlauch flexibler, ermöglicht
engere Biegeradien und bietet bessere
akustische Eigenschaften sowie erhebliche Kostenvorteile. Hauptschwierigkeit war, einen Werkstoff zu
finden, der das CO2 auch im überkritischen Zustand zuverlässig im Inneren
hält.
Bilder: ContiTech
D
ie Dichtheit der Klimaanlagen
gewinnt immer stärker an Bedeutung. Laut EU-Richtlinie
2006/40/EC sind ab 2011 die Klimaanlagen in Pkw mit neuen Kältemitteln
wie CO2 auszurüsten. Daher haben Entwickler von ,ContiTech Fluid Technology’ permeationsarme und flexible Leitungen entwickelt, die es ermöglichen,
die strengen Vorschriften einzuhalten.
Dabei kann das System aber nur so
dicht sein wie die Verbindungen zwischen den Leitungen. Die kaltgeformte
Flachverbindung ,ContiLock®’ von
ContiTech ist die Lösung für diese kritischen Stellen.
CO2 besitzt ein gutes Lösevermögen in
niedermolekularen Stoffen und somit eine hohe Permeationsneigung in Polymeren. In Klimaanlagen kann durch die Änderung des Zustandes – verbunden mit
einer spontanen Dichte-Verringerung –
das CO2 zur so genannten explosiven
Dekompression führen und damit zur
Zerstörung von Polymer-Materialien.
Die von ContiTech eingesetzte Polymere-Sperrschicht hält das CO2 sicher
zurück und ist beständig gegen die eingesetzten drei Gramm pro Meter und
Jahr. In beiden Bereichen kann der
Sperrschicht-Elastomerschlauch den
Wellrohrschlauch ersetzen. Versuche
mit dem bislang gebräuchlichen Kältemittel R134a zeigen, dass die Polymersperrschicht die Permeation auf nahezu
Null Gramm reduziert. Das ist nicht nur
umweltfreundlich, sondern ermöglicht
auch einen wartungsfreien Betrieb der
künftigen Klimaanlagen.
Í
51
Die Zukunft – realitätsnah
DRÄXLMAIER GROUP – Einen Ausblick auf zukünftige Innenraumgestaltung gibt Dräxlmaier
mit der visionären Designstudie einer Mittelkonsole, die bei Haptik, Ergonomie und Funktionalität neue Wege aufzeigt.
D
Bilder: Dräxlmaier
ie Automotive-Spezialisten der
Dräxlmaier Group arbeiten zurzeit
daran, einen realitätsnahen Blick
auf zukünftige technische Entwicklungen
zu werfen. Ein Highlight dieser Zukunftsarbeit ist eine Studie, die zeigt, wie die
Mittelkonsole eines viertürigen GrandTourismo-Coupés künftig aussehen
könnte. Die visionäre ,ConceptConsole’
ist jedoch nicht nur ein optischer Showeffekt, sondern eine theoretisch schon
heute umsetzbare, betont realitätsnahe
Lösung. Detailorientiert in Design und
Technik, orientiert sich das futuristische
Bauteil gezielt an den Anforderungen an
Komfort, Haptik und Funktionalität. Alle Verkleidungen sind in edlem Glattle-
der ausgeführt. Funktionale Elemente,
wie Kneepad, Schaltknauf und Mittelarmlehne hingegen bestehen aus feinem Nubuk-Leder und überzeugen
durch die außergewöhnlich schmeichelnde Haptik.
Die durchgehende Fahrdynamikblende mit dem Schaltknauf und dem
zentralen Bedienelement besteht aus
einer galvanisierten Oberfläche mit einem samtig schimmernden Echtmetallcharakter. Das zentrale Bedienelement
dient zur intuitiven Steuerung verschiedener Funktionen wie Navigation,
Telematik und Entertainment. Es besteht aus Keramik und verbindet edle
Optik mit einem völlig neuen hapti-
schen Erlebnis. Der untere Bereich des
Baukörpers sorgt mit einem zweiflutigen Luftkanal und separaten Ausströmern für einen geräuschlosen Luftstrom im linken und rechten Fondbereich. Die Mittelarmlehne bildet eine
eigenständige Funktionseinheit, die in
ergonomisch optimaler Höhe über dem
Basisträger zu schweben scheint. Unter
ihrem Deckel, der sich mit Hilfe von
Servo-Motoren elektrisch öffnet, findet
im multifunktionalen Stauraum zum
Beispiel der MP3-Player oder das Handy seinen Platz.
‚Klimaanlage‘ für Getränke
Standardisierte Schnittstellen erlauben
einen Anschluss an das Entertainmentund Kommunikationssystem ohne
sichtbare Leitungsverbindungen; so
kann während der Autofahrt das Mobiltelefon schnurlos geladen werden.
Die beiden Cupholder, ebenfalls elektrisch ausfahrbar, lassen sich wahlweise
kühlen oder beheizen.
Bei der Designstudie wurden im Bereich Elektronik wesentliche mechanische Funktionen konsequent durch
elektrische Komponenten realisiert,
was eine hohe Funktionsdichte bei
gleichzeitig deutlicher Gewichtsersparnis ermöglicht.
Besonders interessant sind auch die
nahtlos integrierten Bedien- und Anzeigeelemente: Auf Basis moderner Piezotechnologie wurden Taster unterbrechungslos direkt in unterschiedliche
Materialoberflächen integriert; ergänzt
durch hoch auflösende, ebenfalls plan
in die Oberfläche eingearbeitete TFTDisplays für Infotainment und Multimedia. Und nachts entsteht mit Hilfe
modernster LED- und Lichtleitertechnik ein angenehmes Lichtambiente, das
insbesondere die Bedienbereiche in ein
effektvolles Licht taucht und die Konturen der Konsole betont.
Í
Futuristische Studie mit Bauteilen von heute:
Die ,ConceptConsole’ von Dräxlmaier überrascht unter anderem mit einem zentralen
Bedienelement gefertigt aus Keramik.
52
Bilder: ebm-papst
Zeitgemäße, flexible Technik: EC-Motoren für Kraftfahrzeuge. Dank Miniaturisierung der Elektronik
und neuer, hochenergetischer Magnetmaterialien
lassen sich dezentrale Antriebe maßschneidern.
Bereits in Serienfertigung: Hochdynamischer Lenkhilfemotor.
Starke Helfer
EBM-PAPST – Moderne EC-Antriebsmotoren bilden künftig die Schnittstelle zwischen
flexibler Elektronik und starrer mechanischer Peripherie. Zudem können sie sich als
intelligenter Antrieb selbst überwachen, Sicherheitsfunktionen übernehmen und damit
dem Fahrzeugmanagement völlig neue Regelungsmöglichkeiten eröffnen.
S
zahl des Verbrennungsmotors und damit seine Leistung variieren und es divergieren oft Antriebsleistung und Leistungsnachfrage der Aggregate. Daher
ist eine mechanische Kopplung energetisch ineffektiv. Da hierbei Systeme wie
Kühlflüssigkeits- oder Servopumpe von
der ersten Fahrzeugbewegung an auf
ihr Leistungsmaximum hochgefahren
werden, ist die Energiebilanz ineffizient.
Bei elektronisch gesteuerten EC-Motoren als Kraftquelle hingegen entkoppeln sich Leistungsangebot
und Leistungsnachfrage. ECAntriebe haben als einzige
Dank Miniaturisierung
mechanische Verschleißkomlassen sich dezentrale Antriebe
ponente die Lager. Zigtaumaßschneidern
send wartungsfreie Betriebsstunden unter Volllast sind
Standard; ein EC-Motor hält
ein Autoleben lang. Die Antriebe lassen
Der kompakte Antrieb vor Ort ist Platz
sich feinfühlig in allen Last- und Drehsparend und wartungsarm. Aufwändige
zahlbereichen regeln. So ist ein VierInspektionen wie von Riemen oder
quadrantenbetrieb (Beschleunigen oder
Spannrollen entfallen. Neue Konzepte
Bremsen in beide Drehrichtungen) prodes Motorenherstellers ebm-papst (St.
blemlos möglich.
Georgen) im Kleinantriebsbereich erIn den gehobenen Fahrzeugklassen
öffnen für dezentrale Antriebe ein breisind erste Beispiele bereits realisiert: eites Einsatzgebiet.
ne Lenkunterstützung per ElektromoDie Nachteile der mechanischen
tor und Überlagerungsgetriebe, ebenso
Kopplung zum Hauptmotor: Die Dreheit dem ersten Verbrennungsmotor
setzten die Entwickler mangels Alternativen auf die einfache, aber
unflexible starre Kopplung von Kurbelund Nockenwelle – auch für den Antrieb zahlloser Neben- und Zusatzaggregate. Der Zahnräder-Ketten-Riementrum am Motor wurde immer monströser. Abhilfe schafft der Einsatz moderner dezentraler Antriebe. Elektronisch
gesteuert können EC-Motoren vielfältige Sicherheits- und Zusatzfunktionen
im Fahrzeug antreiben.
Servolenkungen mit Elektromotor statt
Hydraulik. Bei der Lenkhilfe ist der Antriebsmotor mit wechselnden Drehzahlen zwischen Null und 6 000 Umdrehungen pro Minute über die gesamte
Lebensdauer extrem gefordert. Feinfühliger, fast als schrittmotorartig zu bezeichnender Einsatz und schneller
Wechsel zum dynamischen Hochlauf
sind gefragt. Der Motor wird dabei ständig im Vierquadrantenbetrieb belastet.
Dank Miniaturisierung der Elektronik und neuer, hochenergetischer Magnetmaterialien lassen sich dezentrale
Antriebe maßschneidern. Die Vorgabe:
Schock- und Vibrationsbelastungen bis
über 10 g dauerhaft standzuhalten und
ein weiter Temperaturbereich (-40 bis
+120 °C), Temperaturschock sowie hohe chemische wie mechanische Resistenz.
Die integrierte elektronische Motoransteuerung übernimmt weitere Aufgaben wie etwa Drehmoment- oder
Drehzahlkontrolle, Fehlermeldungsausgang oder die Anbindung des Antriebs in das Bussystem. Kompakte Innen- oder Außenläufermotoren erlauben eine optimale Anpassung des Aktors an die individuelle Antriebstechnik.
Í
53
Weniger Emissionen – mehr Komfort
EBERSPÄCHER – Abgasanlagen und Heizungen, für beides ist Eberspächer zuständig. Im Fokus der
Innovationen stehen bei Eberspächer derzeit leistungsstarke und zugleich sparsame Nutzfahrzeugheizungen sowie Maßnahmen zur Verbrauchs- und Emissionsreduzierung, beispielsweise mittels
SCR-Systemen oder ,Fuel Processor’. Letzterer soll 2011 in Serie gehen.
Langlebig, leise, leistungsstark:
Die Anzahl der Betriebsstunden hat
sich bei der neuen Nutzfahrzeugheizung ,Hydronic M II’ im Vergleich zum Vorgängermodell
von 3 000 auf 6 000 verdoppelt.
Bild: Eberspächer
Ab 2011 serienreif: Fuel Processor
L
anglebig, leise und leistungsstark:
die drei großen Pluspunkte der ,Hydronic M II’, einer neuen Generation von Nutzfahrzeugheizungen von
Eberspächer, die mit neuartiger Brennkammertechnologie und verschleißfreien elektronisch kommutierten Antrieben arbeitet.
Die Zwölf-Kilowatt-Variante ist die
erste Wasserheizung mit einem Regelbereich von 1,2 bis 12 Kilowatt – also
ein Verhältnis von 1:10, was bisher nur
bei Luftheizungen möglich war. Die
Anzahl der Betriebsstunden hat sich bei
der ,Hydronic M II’ im Vergleich zum
Vorgängermodell von 3 000 auf 6 000
verdoppelt. Die maximale Heizleistung
von acht, zehn oder zwölf Kilowatt
wird trotz geringerem Stromverbrauch
bereits nach zwei Dritteln der bisherigen Zeit erreicht.
Weitere Vorteile der M II-Familie
sind automatische Höhenanpassung
(bis zu 2 800 Metern) und geringer
Kraftstoffverbrauch: Die Acht-Kilowatt-Variante verbrennt nur 0,9 Liter
pro Stunde und kann mit bis zu 100
Prozent Biodiesel (PME) betrieben
54
werden. Einsatzgebiete sind Lkw,
mittelgroße Busse, Transporter sowie
Bau-, Schienen- und Sonderfahrzeuge.
Optimierte SCR-Abgassysteme
Künftig müssen noch strengere Grenzwerte für Stickoxide in Europa (Euro 6)
und den USA (EPA 10) eingehalten
werden. Hierzu hat Eberspächer seine
SCR-Systeme (Selective Catalytic Reduction) optimiert: Durch ein komplexes Verteilungs-, Strömungs- und Wärmemanagement wird aus dem eingedüsten Harnstoff mehr Ammoniak zur
Reduzierung von Stickoxiden gewonnen und der SCR-Katalysator springt
schneller an. Hierfür wird der Wärmeverlust im Abgasrohr minimiert, der
Harnstoff gleichmäßig verteilt und vollständig verdampft. Ein doppelwandiges, luftspaltisoliertes SCR-Abgasrohr
hält die Temperatur aufrecht und
unterstützt durch seine spezielle Form
die gleichmäßige Vermischung von
Harnstoff und Abgas. Spezielle Mischund Strömungselemente optimieren
die Vermischung und Verdampfung.
Der ,Fuel Processor’ sorgt für ein aktives Wärmemanagement in der Abgasanlage und optimiert so die gesamte
Abgasnachbehandlung. Verdampfter
und teiloxidierter Kraftstoff wird in die
Abgasanlage eingedüst. Folge: Oxidations- und SCR-Katalysatoren springen
schneller an, die Regeneration des NOxSpeicherkatalysators wird nahezu
motorunabhängig eingeleitet und der
Partikelfilter wird autark unter allen
Betriebsbedingungen gleichmäßig regeneriert.
Anders als beim HC-Doser, der flüssigen Kraftstoff ins Abgassystem einspritzt, treten beim Fuel Processor keine
Probleme durch Verdampfung und Rekondensation in der Abgasanlage auf.
Im Vergleich zu motorischen Maßnahmen entstehen weniger Wärmeverluste, Kraftstoff wird eingespart. Die Neuentwicklung soll 2011 in Serie gehen.
Schalldämpfung und Sound-Design
Durch das Antischall-System ,Active
Silence’ gleicht der moderne DieselPkw jetzt auch beim Sound einem Benziner. Eine individuelle Auswahl ist
möglich: superleise, elegant oder kraftvoll sportlich. Auch den Fahrer oft verunsichernde plötzliche Veränderungen
im Abgasgeräusch bei Zylinderabschaltung oder im Hybridbetrieb können
ausgeblendet werden. Störende Schallwellen werden durch ihr negatives
Gegenbild (Antischall) aus kleinen, effizienten Lautsprechern ausgelöscht. Die
Folge: eine sehr hohe Schalldämpfung
bei kleinem Abgasgegendruck mit geringerem Bauraum als mit konventionellen Schalldämpfern.
Í
,Best fit’ als Maxime
EDAG – Wenn sich der Engineering-Spezialist Edag eines Themas annimmt, stehen zwei Fragen
im Vordergrund: Welche Bedürfnisse hat der Nutzer und wie lässt sich ein neues Produkt
sicher und qualitativ auf höchstem Niveau und trotzdem preisgünstig fertigen?
D
as Erfolgsgeheimnis von Edag als
weltweit größter, unabhängiger
Entwicklungspartner der Fahrzeugbranche ist das vernetzte Engineering von Produkt und Produktion. Dieses ganzheitliche Prozessverständnis
ruht auf drei Säulen. Im EngineeringProzess werden Methoden, Projektabläufe und Engineering-Tools permanent weiterentwickelt und damit Projektlaufzeiten verkürzt, die Kosten gesenkt und die Qualität erhöht.
Dabei werden mit dem ,Produktionsgetriebenen Engineering’ in der Produktentwicklung schon frühzeitig die
Belange von Produktionsprozessen berücksichtigt. Die Edag-Spezialisten im
,Digital Engineering’ beraten Fahrzeugentwickler ebenso wie die Anlagenbauer anhand virtueller Modelle und Simulation. Im Dialog werden fertigungsoptimierte Produkte definiert und die
Edag-Fahrzeugentwickler über die Potenziale neuer Fertigungstechnologien
informiert.
Verstärkungselement wieder hergestellt.
Dritter Baustein ist die Produktion.
Hier arbeitet Edag an flexiblen Produktionstechnologien, die es ermöglichen,
eine Vielzahl von Fahrzeugderivaten
auf der gleichen Produktionslinie herzustellen. Dies führt zu niedrigen Herstellungskosten bei höchster Qualität.
,Best fit’ bei Mercedes-Benz
Hierbei leisten Bildverarbeitungssysteme einen wichtigen Beitrag. Das ,BestFit’ genannte System von Edag ist ein
sensorgestütztes Verfahren zur hochpräzisen Montage von Anbauteilen in
der Automobilproduktion.
Dabei werden zum Beispiel bei der Türmontage durch Sensoren die Maße für
Spalt und Übergang für jede gefertigte
Tür und den Ausschnitt in der Seitenwand des Fahrzeugs ermittelt, die optimale Position berechnet und diese durch
den Roboter zielgenau angesteuert. Die
Besonderheit des Edag ,Best-Fit’-Systems ist hierbei, dass es lernt und so das
Setzverhalten durch den Fügeprozess
selbstständig nachregelt. Mittlerweile
werden mit diesem System zum Beispiel
alle Anbauteile der Mercedes S-Klasse
oder die Türen des Opel Corsa an zwei
europäischen Standorten eingebaut. Í
Die Fahrzeuge sollen nicht nur sicherer
werden, sondern auch komfortabler und
umweltfreundlicher. Daher kommen
den Themen Leichtbau und neue Materialien eine hohe Bedeutung zu. Zudem
werden innovative Karosseriekonzepte
im Ex- und Interieur zukünftig den
Komfort im Fahrzeug steigern müssen.
Ergonomisch optimierte PackageKonzepte wie zum Beispiel im Bereich
Einstiegshilfen erhöhen maßgeblich
den Komfort. Bedienung, Sitzkomfort,
Fahrzeugklima und Sichtverhältnisse
sind für die sich ändernden Anforderungen stetig weiterzuentwickeln und
funktionsoptimiert und anwendergerecht zu realisieren.
Exemplarisch für das Schwerpunktthema Komfort präsentierte Edag auf
dem Genfer Automobilsalon 2008 eine
automatische Schwenkdachlösung, die
es ermöglicht, komfortabel aus dem
Fondbereich einer Limousine ein- und
auszusteigen. Hierbei wurde der seitliche
Dachrahmen durchtrennt und die Steifigkeit durch ein speziell entwickeltes
Idee mit Weitblick:
Edag präsentierte auf dem Genfer
Automobilsalon 2008 eine automatische Schwenkdachlösung,
die es ermöglicht, noch komfortabler aus dem Fondbereich
ein- und auszusteigen.
55
Bild: Edag
Leichtbau und neue Materialien
Der Chip macht’s
ELMOS – Die Anforderungen an die Sicherheit sowie die Bestrebungen zur Reduzierung des Schadstoffausstoßes und des Verbrauchs fordern die Autoindustrie. Elmos unterstützt automobiltechnische Innovationen durch die Entwicklung unter anderen von Elektronikkomponenten, die beispielsweise ein permanentes Erfassen der Straßenoberfläche anhand von Infrarotsensoren ermöglichen.
Bild: Elmos
Sternkoppler für Bus-Systeme:
Der ,FlexRay’-Baustein E910.56
von Elmos. Bei BMW ist Elmos als
Lieferant für Bausteine des neuen
Hochgeschwindigkeits-Bus-Standards
gelistet.
W
ichtige Innovationsmotoren
in der Automobilindustrie
sind weiterhin die Halbleiter
und die Elektronik. Dieser seit vielen
Jahren ungebrochene Trend wird sich
auch in Zukunft fortsetzen – einerseits
durch die Steigerung der aktiven und
passiven Sicherheit für Fahrer, Mitfahrer und Fußgänger, andererseits durch
das Engagement zur Emissionsminderung und Verbrauchsreduzierung.
Halbleiterhersteller wie Elmos spielen
bei Entwicklung und Realisierung von
Innovationen eine wichtige Rolle.
Start mit kleinen Stückzahlen
Innovationen beginnen dank Kostenund Risikoabwägung in der Regel mit
kleinen Stückzahlen. Viele neue Applikationen werden erst einmal durch
kundenspezifische Halbleiter (so genannte ASICs) eingeführt. Dies ist eine
maßgeschneiderte Lösung, die ideal die
Anforderungen des Kunden erfüllt.
Rund 90 Prozent des Umsatzes erzielt
Elmos mit speziellen Lösungen und gilt
damit als Experte für neue Funktionen
und neue Applikationen.
In den vergangenen Jahren hat Elmos zahlreiche Innovationen in den
56
Markt eingeführt; andere Neuerungen
stehen vor dem Serienstart.
Ein Beispiel ist das Fahrspurerkennungssystem. Ein Elmos-Chip erkennt
dabei, ob der Fahrer unbeabsichtigt die
Fahrspur verlässt und warnt ihn entsprechend. Ermöglicht wird dies durch
das permanente Abtasten der Straßenoberfläche anhand von Infrarotsensoren.
Das System basiert auf dem patentierten ,Halios’-Prinzip. Dieses System
besteht aus optischen Sende- und
Empfangselementen (LED’s und Fotodioden). ,Halios’-Applikationen lassen
Beispiel ist das ,VirtuHall’-Verfahren
zur EC-Motoransteuerung. Das Verfahren ermöglicht einen geregelten Motoranlauf aus dem Stillstand heraus und
bietet eine optimierte Kontrolle von
Drehzahl und Drehmoment während
des Betriebs. Damit lassen sich hoch effiziente und bedarfsgesteuerte EC-Motoransteuerungen realisieren, was zu
einem geringeren Energieverbrauch im
Vergleich zu heutigen Systemen führt.
Die Zukunft: Netzwerke
Im Bereich der Vernetzung mit BusSystemen im Automobil ist die wichtigste Neuerung der vergangenen
Jahre die Einführung des ,FlexRay’Netzwerkes. Elmos ist hierbei Innovationsführer und hat als weltweit erstes Unternehmen erfolgreich einen
,FlexRay’-Sternkoppler entwickelt.
Der ,FlexRay’-Baustein E910.56 von
Elmos ist ein Vierfach-Sternkoppler,
der über das Netzwerk geweckt werden kann und über eine
eigene
SPI-Diagnoseschnittstelle verfügt. DaFahrspurerkennung – die beste
mit ermöglicht der Baustein eine umfangreiche
technische Neuentwicklung des
Diagnosefunktionalität
Jahres 2005
mit entsprechender Fehlererkennung und Fehlerbehandlung.
sich ohne jegliche Mechanik realisieElmos will auch weiterhin einen
ren und sind daher verschleißfrei. Die
hohen Anteil des Umsatzes in For,Auto-Bild’-Gruppe hat dieses System
schung und Entwicklung investieren,
mit dem ,Auto1’-Innovationspreis für
um weiterhin die optimalen Halbleidie beste technische Neuentwicklung
ter für das Auto von morgen zu schafdes Jahres 2005 prämiert. Ein anderes
fen.
Í
Bild: ElringKlinger
Durchblick: Die ElringKlinger AG entwickelt
unter anderem für Abgasanlagen Spezialdichtungen, die Betriebstemperaturen bis
zu 1 000 Grad Celsius standhalten.
Innovation als Erfolgsfaktor
ELRINGKLINGER – Für eine nachhaltige Zukunft baut Dichtungsspezialist ElringKlinger seine Kompetenzfelder kontinuierlich aus. Neben Spezialdichtungen und Abschirmteilen fokussiert das
Unternehmen verstärkt auch neue Antriebskonzepte und unterstützt innovative Konzepte unter
anderem mit Stacks für SOFC- (Solid Oxide Fuel Cell) Hochtemperatur-Brennstoffzellen.
I
m Mittelpunkt der Entwicklung stehen
die Kernthemen der Automobilhersteller: Emissions- und Verbrauchsreduzierung sowie alternative Energien.
Die ElringKlinger AG leistet mit Knowhow und modernen Technologien aus
den Kernbereichen Zylinderkopfdichtungen, Spezialdichtungen, KunststoffGehäusemodule und Abschirmteile rund
um Motor, Getriebe und Abgasstrang einen wesentlichen Beitrag zu neuen zukunftsweisenden Produkten.
,Spezialitäten’ für alle Fälle
Abgasanlagen werden aufgrund der
verschärften Emissionsgesetzgebung
vor allem beim Dieselmotor immer
komplexer. Es kommen Oxidationskatalysatoren, Partikelfilter und CSR-Systeme zum Einsatz. ElringKlinger entwickelt für diese wachsenden Anwendungsgebiete Spezialdichtungen, die
Betriebstemperaturen bis zu 1 000 Grad
Celsius standhalten. Dazu zählen auch
Verbindungskomponenten und Hochtemperaturdichtungen für Dieselpartikelfilter sowie Spezialdichtungen und
Abschirmteile für DeNOx-Module.
Im Bereich Zylinderkopfdichtungen
ermöglichen neue, geprägte Stoppertechnologien eine flexible Breiten- und
Höhenprofilierung und dadurch einen
maximalen konstruktiven Freiraum bei
der Motorkonstruktion. Darüber hinaus
wurde für Zylinderkopfdichtungen mit
partieller Beschichtung ein neues Elastomermaterial entwickelt, das in puncto Standfestigkeit auf extremste Belastungen ausgelegt ist.
Gut abgeschirmt
Zunehmende Leistungsdichte, begrenzter Einbauraum und neue hitzeleitende
Werkstoffe stellen hohe Anforderungen
an das Wärmemanagement im Motor,
am Abgastrakt und Unterboden. ElringKlinger entwickelt für jede Applikation
individuelle Abschirmteile aus unterschiedlichen Metallen, mit und ohne
Isolierung in Kombination mit Kunststoff oder Glasfasergewebe. Diverse Anbauteile beziehungsweise Zusatzfunktionen von Dichtungen, Entkopplungsund Befestigungselementen bis zu Sensoren können integriert werden.
Leichtbaumodule aus Kunststoff
Die neuen multifunktionalen Kunststoff-Ventilhaubenmodule mit integrierter Elastomerdichtung, Ölabscheidung und Entkopplungselementen tragen durch Gewichtsreduzierung zu optimalen Verbrauchs- und Emissionswerten bei.
Dieselpartikelfilter-System
Nach Abschluss der zurzeit laufenden
Vorentwicklung eines neuen Dieselpartikelfilterkonzepts sollen in der zweiten
Jahreshälfte 2008 erste Musterteile hergestellt werden. Das neue System ermöglicht freiere Gestaltungsmöglichkeiten der Kanalgeometrien, eine effizientere Schadstoffreduzierung und einen geringeren Abgasgegendruck.
Brennstoffzellenkomponenten
ElringKlinger entwickelt und produziert Komponenten und komplette
Stacks für SOFC- (Solid Oxide Fuel
Cell) Hochtemperatur-Brennstoffzellen.
Dieses System kann Energieträger wie
Benzin, Diesel, Erdgas oder Biogas mit
hohem Wirkungsgrad in elektrische
Energie umwandeln. Anwendungsmöglichkeiten bestehen bei neuen
Hybridkonzepten für emissionsarme
Pkw-Antriebe, bei der Lkw-Standklimatisierung und im Bereich der stationären Kraft-Wärme-Kopplung.
Eine weitere Entwicklung sind
Bipolarplatten für PEM- (Proton Exchange Membran) NiedertemperaturBrennstoffzellen mit integriertem
Dichtsystem. Diese Technologie soll
langfristig im Antriebsstrang zum Einsatz kommen.
Í
57
Effektive Abgasnachbehandlung
EMITEC – Mit der Entwicklung des Metallwabenkörpers für Katalysatoren wurde Emitec
groß. Heute zählt das Unternehmen zu den Wegbereitern zukunftsweisender Abgastechniken wie beispielsweise das SCRi-System zur kontinuierlichen Reduktion von Rußpartikelund NOx-Emissionen.
kung übernehmen. Um die künftig geltenden Abgasgrenzwerte zu unterbieten, müssen Dieselmotoren nicht nur
mit einem Oxidationskatalysator und
einem Partikelfilter, sondern auch mit
einem NOx-Reduktionssystem ausgerüstet werden. SCR (selective catalytic
reduction) ist ein wirksames Verfahren,
um Stickoxide im Abgas um rund 80
Prozent in neutralen Stickstoff umzuwandeln.
Es besteht aus einer Harnstoffeindosierung, einem Mischer, einem Hydrolysekatalysator, der Harnstoff in Ammoniak umwandelt, einem SCR-Katalysator, der die NOx-Reduktion bewirkt,
und gegebenenfalls einem AmmoniakSperrkatalysator. SCR erlaubt die NOxMotoremissionen anzuheben, was zu
verringertem Kraftstoffverbrauch führt.
Chemiefabrik unter dem Wagenboden: Um künftige Abgasgrenzwerte zu unterbieten, müssen Dieselmotoren mit einem
NOx-Reduktionssystem ausgerüstet werden. Das SCR-System
besteht aus einer Harnstoffeindosierung, einem Mischer, einen
Hydrolysekatalysator, der Harnstoff in Ammoniak umwandelt,
und einem SCR-Katalysator, der die NOx-Reduktion bewirkt.
Bild: Emitec.
SCRi als jüngste Innovation
A
ls ein Ingenieursteam die zuvor
für unlösbar gehaltenen Probleme
schrittweise bewältigt hatte,
gründeten sie im Jahr 1986 das Unternehmen Emitec in Lohmar. Es war ihnen gelungen, hauchdünne Folien aus
hochwärmebeständigem Stahl, dünner
als die Dicke eines Papierblatts, so sicher in der stählernen Umhüllung zu
verankern, dass selbst schroffe Temperatursprünge und höchste Abgastemperaturen der Konstruktion nichts anhaben konnten.
Zunächst wurden von Emitec
Metallträger für Ottomotor-Drei-WegeHochleistungs-Katalysatoren hergestellt. Alpina, Jaguar, Ferrari und Porsche waren die ersten Kunden. Noch
bildeten glatte und gewellte Folien im
Wechsel den Wabenkörper. Doch dann
gelang ein weiterer technischer Durchbruch: Durch Einprägungen, Einschnitte und Lochung der Folien zur Verbesserung der katalytischen Wirkung und
Nutzung des ganzen Trägerquerschnitts
58
wurde das Abgas in gezielte Turbulenz
versetzt.
Dadurch ließen sich die Träger bei
unveränderter Wirkung kleiner und
leichter ausführen. Oxidationskatalysatoren für Dieselmotoren folgten,
schließlich der PM-Metalit, ein RußPartikelfilter, der auch unter extremen
Bedingungen nicht verstopfen kann
und der den Abgasgegendruck im Interesse geringsten Verbrauchs nicht herauf
setzt. Der PM-Metalit konnte damit
nicht nur in Großserien für Pkw und
Nutzfahrzeugen, sondern auch für die
Nachrüstung eingesetzt werden und erfreut sich auch als Export nach Asien
steigender Nachfrage.
In jüngster Zeit ging ein neuartiger,
geregelter Ottomotor-Katalysator in Serie, bei dem die Lambda-Sonde nicht
mehr vor dem Metallträger eingebaut
wird, sondern in dessen Innerem. Die
Sonde wird dadurch gegen Kondenswasser geschützt und kann früher die
Lambda-Regelung zur Emissionssen-
Die neuartige Emitec SCR-Lösung heißt
SCRi, wobei das ,i’ für ,integriert’ steht.
Im Gegensatz zum herkömmlichen
SCR-Verfahren, das Harnstoff-WasserGemisch hinter dem Oxi-Kat und dem
Partikelfilter eindüst, wird die HarnstoffWasser-Lösung vor dem als Mischer,
Hydrolyse-Kat und Partikelfilter wirkenden PM-Metalit eingespritzt. Hier
erfolgt gleichzeitig die kontinuierliche
Ruß-Partikelminderung von 60 bis über
90 Prozent und die Umwandlung des
Harnstoffs zu Ammoniak. Damit kann
im nachfolgenden SCR-Katalysator die
ebenfalls kontinuierliche Stickoxid-Reduktion mit einem Wirkungsgrad von
circa 80 Prozent erfolgen.
Den Spezialisten bei Emitec ist es gelungen, unterschiedliche chemische
Funktionen zu integrieren und damit
den apparativen Aufbau sowie den
Platzbedarf deutlich zu reduzieren. Das
SCRi eignet sich nicht nur für Pkw,
sondern auch für Lkw, Traktoren und
Baumaschinen.
Die weltweit immer strengeren
Emissionsgesetze zwingen in den kommenden Jahren zu weiteren Produktinnovationen. Emitec ist darauf vorbereitet.
Í
Sauber wie eine Lotusblüte
EYBL INTERNATIONAL – Sauber dank Nanotechnologie, diesem Credo folgte Eybl International und
entwickelte eine schmutzabweisende Nanobeschichtung für Sitzstoffe. Für noch mehr Komfort sorgt
eine neuartige Sitzheizung mit regelbarer Temperatur und optimaler thermischer Verteilung.
D
Bild: Eybl International
ie Bedeutung des hochwertigen,
freundlichen und individuell gestaltbaren automobilen Innenraums wird von Jahr zu Jahr größer.
Der österreichische Automotive-Interieur-Spezialist Eybl International mit
Sitz im niederösterreichischen Krems
an der Donau entwickelt derzeit eine
ganze Reihe interessanter Innovationen, die schon bald in der Serienproduktion für Furore sorgen könnten.
Der Trend im Innenraum geht zu
hellen, freundlichen Farben. Umso größer wird gleichzeitig die Bedeutung
schmutzabweisender Textilien. Nur ein
neuwertiger Innenraum erfreut den
Besitzer – und dient einem attraktiven
Wiederverkaufspreis des Wagens.
Eybl International hat nun ein Textil
entwickelt, dessen Anschmutzverhalten neue Standards setzt. Die Idee zur
Entwicklung geht auf den ,Lotusblüteneffekt’ zurück. Als solchen bezeichnet
die Wissenschaft die Tatsache, dass die
Blätter der Lotusblüte Flüssigkeiten
rückstandslos abperlen lassen und noch
dazu selbstreinigend wirken, denn das
an der Blüte abperlende Wasser nimmt
etwaige Schmutzkörnchen ganz einfach
mit.
2008 serienreif: ‚Sol-Gel‘-Textilien
Markus Hinterwallner, Entwicklungsleiter der Eybl International AG, über
den technologischen Trick: „Ketchup-,
Tinten- oder Schokoladeflecken auf den
Autositzen sind dann kein Problem
mehr. Das bloße Abwischen mit Wasser
reicht zur Reinigung aus. Durch die
Energie und Wasser sparende, nachträgliche ,Sol-Gel’-Beschichtung des
Textils erreichen wir ein stabiles Oberflächennetzwerk der Nanopartikel.
Und diese Beschichtungen halten je
nach mechanischer Beanspruchung
und Belastung durch UV-Strahlen etwa
fünf Jahre.“ Die Schmutz abweisenden
Textilien von Eybl sollen noch 2008 Serienreife erlangen und sind für den Einsatz in sämtlichen Fahrzeugklassen geeignet. Eine perfekte Sitzheizung ,von
der Rolle’ ist ein weiteres Thema, an das
Eybl derzeit intensiv arbeitet. Die Inno-
vationen der Marke Eybl zielen nicht
nur auf das Auge, sondern auch auf die
Behaglichkeit ab: In Zusammenarbeit
mit Partnern wurde ein neuartiges Sitzheizungskonzept mit wesentlichen Vorteilen entwickelt.
Die Wärmeabgabe ist stufenlos regelbar, eine optimale thermische Verteilung ist garantiert und das Textil ist
nicht nur in Sitzflächen, sondern ebenso einfach in Seitenverkleidungen,
Dachhimmeln oder Fahrerkabinen von
Lkws einsetzbar. Die Serienreife dieser
etwas anderen Sitzheizung ist für März
2009 avisiert. Eine weitere Innovation
von Eybl wird künftig vorerst im Showcar-Bereich auf den großen Automobilsalons zu bestaunen sein: Das so ge-
Der ,Lotusblüteneffekt’: Durch die
nachträgliche ,Sol-Gel’-Beschichtung des
Stoffes perlt Feuchtigkeit rückstandsfrei ab
und wäscht Schmutzpartikel einfach ab.
nannte ,UV-Garn’. Dieses in Kooperation mit dem Garnhersteller Trevira
entwickelte Garn für Unistoffe ist bei
normalen Lichtverhältnissen nicht als
eine Besonderheit zu erkennen. Wird
der Innenraum jedoch mit einer UVLichtquelle erhellt, dann erstrahlen
plötzlich alle nur denkbaren Muster –
vom Herstellerlogo über Initialen des
Fahrzeugeigners bis hin zu künstlerischen Motiven. Dem individuellen Geschmack sind damit Tür und Kofferraum geöffnet.
Í
59
Bild: Federal-Mogul
100 Millionen Kolbenringe produziert
Federal-Mogul jährlich unter dem
Markennamen ‚Goetze‘.
Technik in Bewegung
FEDERAL-MOGUL – Neben dem Material sind die Spanprozesse und die Beschichtung die
Kernkompetenzen bei Kolbenringen. Für die Entwicklung von Chrom-Diamant-Beschichtungen wurde Federal-Mogul 2007 mit dem renommierten ,Pace Award’ ausgezeichnet.
D
ie Federal-Mogul Corporation ist
ein weltweit tätiger Zulieferer der
automotiven Industrie, der mit
50 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern 2007 einen Jahresumsatz von 6,9
Milliarden US-Dollar erzielt hat. Produziert werden verschiedene Motorenund Getriebeteile sowie Bremsbeläge,
Beleuchtungskomponenten und Scheibenwischer. Ein weiterer wichtiger Geschäftszweig ist der Handel mit Ersatzteilen und Zubehör. Für dieses Portfolio
betreibt der Konzern insgesamt 105
Fertigungsstandorte und 20 Versandzentren in 35 Ländern sowie 17 global
vernetzte Technologiezentren in Nordamerika, Europa und Asien.
Der Standort Burscheid ist das weltweite Kompetenzzentrum für Kolbenringe und Zylinderlaufbuchsen. Unter
dem Markennamen ,Goetze’ werden
hier jährlich 100 Millionen Kolbenringe
produziert. Die Forschung- und Entwicklung umfasst neben Kolbenringen
auch Zylinderlaufbuchsen und Dichtungssysteme. Goetze existiert bereits
seit 120 Jahren und ist Weltmarktführer bei Kolbenringen.
Der Unterschied: die Beschichtung
Als Konstruktionselement des Motors
dichten die Kolbenringe den Verbrennungsraum gegenüber dem Kurbelraum
ab, unterstützen die Wärmeableitung
vom Kolben zur Zylinderwand und re-
60
geln den Ölhaushalt. Insbesondere die
maximal mögliche Kompression und die
entstehende Reibung hängen maßgeblich vom eingesetzten Kolbenringpaket
ab. Neben dem Material sind die Spanprozesse und die Beschichtung die Kernkompetenzen bei Kolbenringen. Die von
den Kunden geforderten Funktionsparameter müssen vom ersten bis zum letzten Hub über die gesamte Lebensdauer
eines Motors erfüllt werden. Der Beschichtung kommt dabei eine ganz besondere Bedeutung zu, da sie in Verbindung mit der Zylinderlaufwand eine hohe Verschleißfestigkeit und Brandspursicherheit gewährleisten muss.
Zunächst wurden überwiegend
Molybdän-Flammspritzschichten sowie
Metall- und Metallkeramik-Plasmaspritzschichten eingesetzt, bevor sich
vor 20 Jahren galvanische Chromschichten durchsetzten. Goetze gelang
1992 ein Technologiesprung durch die
Einführung einer Chrom-Keramikschicht. Vor fünf Jahren wurde dann
dem Markt eine neu entwickelte
Chrom-Diamant-Schicht vorgestellt.
Für diese Entwicklungsleistung und
ihre erfolgreiche Umsetzung in ein serienfähiges Produkt wurde Federal-Mogul im vergangenen Jahr mit dem renommierten ,Pace Award’ ausgezeichnet. Parallel dazu wurde eine neuartige
PVD-Schicht auf Gusseisen für Dieselmotore entwickelt, für Ottomotoren
mit Aluminiumzylinderlaufbahnen stehen reiboptimierte DLC-Schichten zur
Verfügung. Federal-Mogul beherrscht
alle wesentlichen Beschichtungsverfahren und bietet die optimale Beschichtung sowohl für Diesel- als auch für Otto-Motorenanwendungen an.
Enge Verzahnung
Die örtliche Nähe von Entwicklung,
Vertrieb und Produktion begünstigen
einen schnellen Idea-to-Market-Prozess. Ist eine Idee ausgereift, wird die
verbesserte Produktfunktionalität noch
während der Entwicklungsphase den
Kunden angeboten. Erfolgt eine positive Rückmeldung, werden in dem Prototypenbau die entsprechenden Muster
durch Fertigungsmitarbeiter hergestellt
und in einem der standorteigenen 19
Motorenprüfständen getestet.
Nach Prüfung und Beauftragung
durch den Kunden übernimmt der betriebseigene Maschinenbau die Bestellung beziehungsweise Montage der erforderlichen zusätzlichen Betriebsmittel, so dass die Auslieferung der ersten
Serienteile, selbst bei kompletten Neuentwicklungen, innerhalb von drei Jahren erfolgen kann.
Í
Autoren: Dr.-Ing. Karsten Evers, Managing
Director, und Frank Münchow, Director
Technology Bearings, Rings&Liners, beide
Federal-Mogul Burscheid GmbH
Sesam öffne Dich
FISCHER AUTOMOTIVE – Mit einer Box für Musikcassetten hat alles begonnen – heute sind es
Cupholder, Lüftungsdüsen oder Brillenhalter. Für die Zukunft hat Fischer Automotive Systems noch
einiges in der Pipeline, zum Beispiel Spracherkennung zum Öffnen und Schließen von Komponenten.
I
n Horb am Neckar verfolgt man die
demografische Entwicklung mit Interesse. „Ältere Autofahrer haben
andere Bedürfnisse als junge, und darauf müssen wir uns im Fahrzeuginnenraum einstellen“, sagt Professor E.h.
Klaus Fischer, Inhaber und Vorsitzender
der Geschäftsführung der gleichnamigen Unternehmensgruppe.
Präsenz im Maybach
Der Geschäftsbereich ,Automotive Systems’ stützt sich bei Ideenfindung und
Vorentwicklung auf eine genaue
Markt- und Trendbeobachtung. „Die
Krönung der Cupholder baut Fischer
im Fond des Maybach ein“, berichtete
die Deutsche Presse-Agentur erst kürzlich. Spezielle Halter für Champagnerflaschen und Stellplätze für Sektkelche
sind aber nur das eine, nützliche Aufbewahrungsmöglichkeiten für
den Autofahrer-Alltag das
andere. Ob kinematische Ablage oder
Ascher, Dosenhalter oder Brillenfach – das
Produktprogramm
von Fischer Automotive Systems erleichtert das mobile Leben. Aus dem Hersteller
eines patentierten Tonträger-Archivs (Fischer C-Box)
wurde in den vergangenen 25 Jahren
ein Spezialist für Aufbewahrungs- und
Wohlfühlkomponenten im Fahrzeuginnenraum. Fischer Automotive entwickelt, produziert und vertreibt längst
nicht mehr nur Cassetten- und CD-Boxen, sondern zunehmend komplexe
Ausstattungsteile. Den Getränkehalter
im Mercedes-Benz SL nannte Spiegel
Online „ein unerhört filigranes Gesamtkunstwerk aus 46 Einzelteilen“. Es geht
aber auch ganz einfach, zum Beispiel
beim Getränkehalter im BMW X3: Der
besteht aus exakt zwei Bauteilen.
Kunden sind die großen Automobilhersteller in Europa, den USA und
Asien, zu den aktuellen Produkten zählen Kinematikkomponenten, zum Beispiel für den CD-Wechsler im BMW Mini und für das Multimedia-Display der
Mercedes C-Klasse. Aber auch Klapptische, Blenden mit hochwertigen Oberflächen und Lüftungsdüsen gehören
zum Fischer-Repertoire. ,Intuitive Bedienkonzepte’ sind derzeit in der Entwicklung: Die Horber Experten tüfteln
an Komponenten, die sich auf Sprachbefehle hin öffnen oder schließen. Der
Einsatz neuer Werkstoffe und Technologien entsprechend künftiger Kundenwünsche ist in der gesamten
Unternehmensgruppe obersVerfügbar auf Abruf:
Die Mechanik für ein
ausfahrbares Display.
In Zukunft könnten sich
Ablagen per Sprachbefehl öffnen lassen.
tes Gebot: Seit sieben Jahren setzt man
konsequent das fischer ProzessSystem
um. Nach dem Vorbild von Toyota zielt
man damit an allen Standorten auf
kontinuierliche Verbesserung, handlungsfähige Mitarbeiter, starke Prozesse
und Just-in-Time-Prinzipien ab.
„Vorbildliche“ Fertigung
Die Fertigung in Horb gilt als vorbildlich,
die Qualitätsansprüche der Automobilhersteller werden durch regelmäßige
Zertifizierungen und Audits sichergestellt. Der BASF-Vorstandsvorsitzende
Jürgen Hambrecht nannte das Werk „eines der effizientesten in der AutomobilZulieferindustrie“, und Eberhard Weiblen, Geschäftsführer der Porsche Consulting, bezeichnete die Fischer-Sparte
als Vorzeigeunternehmen: „Das Just-intime-Produktionssystem und die Struktur der Fabrik sind vorbildlich.“
Außer in Horb und dem tschechischen
Ivanovice werden Fischer-AutomotiveProdukte auch in Auburn Hills und Taicang hergestellt, um der Nachfrage in den
USA und Asien gerecht zu werden. Í
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Bild: Maybach
„Die Krönung der Cupholder“:
Der von Fischer Automotive entwickelte
Kelch-Halter im Maybach. Selbstverständlich
stehen auch spezielle Halter für die
Champagnerflasche zur Verfügung.
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Bild: Flextronics
Don’t touch: Die neue
Innenbeleuchtung im Jaguar
XF wird geschaltet, sobald
die Hand in die Nähe des
Sensors kommt.
Impuls über elektrisches Feld
FLEXTRONICS – Von der berührungslos schaltbaren Innenbeleuchtung bis zum neuen ,eCall’,
dem automatischen Notrufsystem – seit 80 Jahren ist die Flextronics Automotive-Tochter
SidlerAutomotive Entwicklungslieferant von Komfort- und Sicherheitskomponenten im
Bereich Innenbeleuchtung und Fahrzeugausstattung.
J
um das gewünschte Licht zu aktivieren.
Ermöglicht wird dies durch die leitfähige Bedampfung der Lichtscheibe auf
deren Innenseite, eine entsprechende
elektrische Kontaktierung und Ansteuerung einer Auswerte-Elektronik. Sobald das elektrische Feld in der Umgebung der Leuchte eine Änderung über
einen definierten Schwellwert erfährt,
wird ein Schaltsignal erzeugt. Mehrmals pro Minute kalibriert sich das System zur Anpassung der sich veränderten Innenraumbedingungen.
Neben dieser State-ofthe-Art-Anwendung setzt
‚Magic light‘ – dank leitfähiger
Flextronics auf vertikale InBedampfung der Lichtscheibe
tegration und bietet als FullService-Supplier Unterstützung in allen Projektphasen
von Design über Prototypenherstellung bis zu Validierung und Test.
durch eine Lackierung mit einem
Die lichttechnischen und kinemati,Warm Nickel’-Effekt.
schen Stärken von SidlerAutomotive in
Highlight dieser Neuentwicklung ist
Verbindung mit der elektronischen
die berührungslose Betätigung von
Vielfältigkeit von Flextronics AutomotiInnenleuchte und Leseleuchten links
ve ermöglichen neue Anwendungen in
und rechts. Die Hand muss lediglich in
den Bereichen Infotainment und Condie Nähe der Lichtscheibe gebracht
nectivity mit dem Ziel, höchsten Komwerden (Abstand circa 0,5 Zentimeter),
üngstes Produkt des Tübinger Unternehmens ist die Innenbeleuchtung
im neuen Jaguar XF. Dieses Dachmodul verfügt über alle Ausstattungsmerkmale der Premiumklasse: Innenlicht mit Türkontaktschaltung, getrennt
schaltbare Leselichter, Ambientebeleuchtung mittels zweier LED’s, Innenraumüberwachung auf Ultraschallbasis,
Freisprechmikrofone und Zweistufensteuerung des Schiebe-/Hebedachs. Optisch aufgewertet wird die Leuchte
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fort und maximale Sicherheit im Auto
zu gewährleisten.
,eCall’: Kostengünstige Variante
Zur Erhöhung der Sicherheit trägt auch
die EU mit der Initiative ,eCall’ bei. Dieses Notrufsystem hilft bei Autounfällen
Leben zu retten, indem ein elektronisches Kontrollmodul über eine GSMEinheit automatisch ein Signal vom
Unfallfahrzeug zu einer lokalen Notrufzentrale sendet. Alle relevanten Daten,
wie metergenaue Angaben zur Unglücksstelle, werden übermittelt, damit
der Rettungsdienst das Fahrzeug selbst
bei Bewusstlosigkeit des Fahrers findet.
Das System hat das Potenzial mehr als
2 500 Menschenleben im Jahr zu retten, wenn es vollständig ausgereift ist.
Flextronics Automotive entwickelt eine kostengünstige ,eCall’-Variante, die
flexibel an Kundenwünsche angepasst
werden kann. Neben den Produktschwerpunkten Motion Control sowie
Innen- und Außenbeleuchtung konzentriert sich das Unternehmen auf Connectivity- und Wireless-Anwendungen, wie
zum Beispiel GSM und GPS.
Í
Bis zu drei Prozent weniger CO2
FREUDENBERG – Verbrauch und Emissionen sollen gesenkt werden, Fahrspaß und
Leistung sollen jedoch nicht leiden. Innovative Dichtungsmodule im Antriebsbereich
können helfen, bis zu drei Prozent CO2 einzusparen.
D
as technologische Know-how bei
der Entwicklung neuer Dichtungen zur ganzheitlichen Optimierung von Systemen ermöglicht es Freudenberg, den Kunden ein auf die einzelnen Komponenten perfekt abgestimmtes Gesamtpaket zur CO2-Reduzierung anzubieten. Werkstoff, Dichtungsdesign und elektronische Komponenten bieten als integrierte Komplettlösung einen optimalen Wirkungsgrad
zur CO2-Reduzierung bei gleichzeitiger
Leistungssteigerung.
Mit dem Simmerring-Radialwellendichtring begleitet Freudenberg seit
1929 die Entwicklung des Automobilbaus. Zahlreiche Innovationen wie
Dichtungsmodule aus Simmerring und
Multipol-Encoder zur Drehzahlerfassung an der Kurbelwelle und Simmerringe mit integrierter Sensorik haben
sich längst in der Großserie bewährt
und helfen bei der Einsparung von
Bauraum und Gewicht.
wellen-Gleitlagerdichtung zur Reduzierung der Drosselverluste sowie eine
neuartige Wasserpumpendichtung. Mit
dem gesamten Dichtungspaket lassen
sich allein am Motor zwischen 1,3 und
drei Prozent CO2 gegenüber konventionellen Komponenten einsparen. Weitere Einsparungen bieten entsprechende
Dichtungs-Paketlösungen für Achsen,
Getriebe, Klimatisierung und Nebenaggregate.
,Beruhigte’ Start-Stopp-Automatik
Bei der Start-Stopp-Automatik ist es
wichtig, dass der Motor geräuschlos und
ohne Vibrationen wieder anspringt. Dafür sorgt die Biegefedertechnologie der
Freudenberg Tochter Vibracoustic. Aktive Schwingungstechnik macht auch die
Zylinderkopfabschaltung in Fahrzeugen
erst komfortabel – wichtig für die Akzeptanz beim Endkunden.
Gewichtsersparnis – ein wichtiges
Thema für die Freudenberg NOK Mechatronics: Eine großflächige flexible
Leiterplatte ermöglicht einen Flachkabelbaum und damit eine Gewichtsersparnis um rund 40 Prozent. Geringer
Platzbedarf und geringes Gewicht werden auch bei der direkten Anbindung
von Sensoren und Schaltern über eine
flexible Leiterplatte am Motor realisiert.
Selbst bei Fußmatten, Autoteppichen
und bei der Schallisolation kommen
Freudenberg-Innovationen zum Tragen: Mikrofaservliesstoffe wiegen deutlich weniger als herkömmliche Materialien.
Í
Optimierte Radialkraft
In die Entwicklung des Energy Saving
Simmerring (ESS) hat Freudenberg
sein fundiertes Werkstoff-Know-how
über Elastomere eingebracht. Hier
wird die Radialkraft, mit der die Dichtlippe an der Welle anliegt, dank eines
neuartigen Elastomercompounds so
optimiert, dass sie auch bei steigenden
Temperaturen praktisch konstant
bleibt.
Damit lässt sich der Verlust, der beispielsweise für eine Welle mit einem
Durchmesser von 45 Millimeter bei
Drehzahlen von 1 000 bis 6 000 Umdrehungen pro Minute durch Reibung
entsteht, um bis zu 50 Watt reduzieren.
Dies eröffnet Energiespar-Potenziale für
Motoren und Getriebe.
Eine weitere Verbrauchsreduzierung
bieten außerdem innovative Kurbel-
Bild: Freudenberg
Sparsam durch High-Tech: Ob bei der
Kurbelwellendichtung (Foto) oder anderen
Dichtungselementen von Freudenberg –
oberstes Ziel ist die Reduzierung von
Verbrauch und Emissionen.
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Gießen für den Fortschritt
GEORG FISCHER – GF Automotive, die Automobilsparte der Schweizer Georg Fischer AG,
entwickelt konventionelles Gusseisen mit Kugelgraphit weiter. Außerdem erweiterten
die Spezialisten das Sandgießen um eine Verfahrensvariante. Mit beiden Neuerungen
sammelt GF derzeit erste Erfahrungen mit Serienbauteilen.
G
ießen ist nach wie vor ein etabliertes und sehr zeitgemäßes
Verfahren. Das wohl älteste Fertigungsverfahren der Welt ist heute aktueller denn je und ermöglicht durch
konsequente Weiterentwicklung immer
wieder neue, wirtschaftlich rentable
Anwendungen.
Neue Gusseisen-Sorten
,SiboDur’ heisst die Werkstoff-Familie
für hoch beanspruchbare Teile des
Fahrwerks und des Antriebs. Radträger,
Querlenker, Schwenklager und Kurbelwellen gelten als bevorzugte Anwendungen der fünf neuen Gusseisen-Sorten. Ihre Zugfestigkeit liegt je nach Zusammensetzung zwischen 450 und 800
Megapascal, ihre Bruchdehnung zwischen 17 und 5 Prozent.
Bekanntestes Beispiel ihrer Anwendung ist der Radträger mit angegossenem Achszapfen an der Hinterachse des
Golfs, der bislang geschmiedet wurde.
Volkswagen ersetzte ihn durch ein
gleichschweres aber preiswerteres
Gussteil aus SiboDur 700-10 und würdigte das Bauteil als eine überzeugende
und wegweisende Entwicklung mit
dem Volkswagen Group Award 2007.
Nicht minder vielversprechend ist
die Werkstoff-Familie ,SiMo 1000’, deren Gusseisen-Sorten Temperaturen bis
950 Grad Celsius widerstehen und sich
daher besonders für thermisch hoch beanspruchbare Teile des Antriebs eignen.
Dazu gehören unter anderem Abgaskrümmer und Turboladergehäuse, die
die Branche bislang noch aus hoch legiertem Gusseisen fertigt.
„Bis zur Serienreife dieser Werkstoffe, müssen wir aber noch ein paar
Hausaufgaben machen“, betont Beat
Ruckstuhl, seit Herbst 2004 für die Forschung und Entwicklung bei GF Automotive verantwortlich. Aber die Perspektiven sind gut und das Interesse an
SiMo 1000 ist groß. Besonders im Zusammenhang mit dem Downsizing der
Motoren.“
Bild: Georg Fischer
Heiße Zukunft: Neue WerkstoffFamilien, deren Gusseisen-Sorten
Temperaturen bis 950 Grad Celsius
widerstehen, eignen sich für thermisch hoch beanspruchbare Teile
des Antriebs wie Abgaskrümmer
(Foto) und Turboladergehäuse. Die
Serienreife steht jedoch noch aus.
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Das Bestreben, den Hubraum und
den Verbrauch eines Motors ohne Leistungseinbußen zu reduzieren wird dieser Werkstoffentwicklung Auftrieb geben. Zudem bietet sie die Möglichkeit,
nicht nur teure Gusslegierungen zu ersetzen, sondern auch die bislang noch
als Schweißkonstruktion konzipierten
Abgaskrümmer.
‚LamiCast‘ für Aluteile
Auf großes Interesse stößt auch ,LamiCast’, ein von den Schweizern entwickeltes Niederdruck-Gießverfahren für
dünnwandige Aluminium-Gussbauteile
wie Lkw-Ölwannen oder Pkw-Hilfsrahmen. „Deren Wandstärke und Gewicht
werden bei konventioneller Fertigung
durch das Verfahren bestimmt und
nicht durch die Funktion“, so Ruckstuhl. „Denn eine Ölwanne mit einer
Wandstärke von fünf Millimetern
braucht kein Mensch. Drei Millimeter
genügen vollauf, sind aber mit konventionellem Sandguss nicht machbar.“
Mit anderen Fertigungsverfahren
nicht machbar sind auch einteilig gegossene Hilfsrahmen der Vorder- oder
Hinterachse. In einer vergleichenden
Untersuchung konnte GF Automotive
nachweisen, dass LamiCast zur leichtesten Bauweise führt und den Fertigungsaufwand minimiert. Für die im
bayerischen Garching stehende Formund Gießanlage liegt denn auch schon
ein erster Serienauftrag für derartige
Hilfsrahmen vor.
Die Besonderheit des NiederdruckSandgießens liegt im nahezu wirbelfreien Füllen der Form durch von unten aufsteigendes flüssiges Metall – wie
beim Niederdruck-Kokillengießen. Damit verbunden sind eine bessere Formfüllung und bessere Materialeigenschaften. LamiCast wird das konventionelle Aluminium-Sandgießen allerdings nicht ersetzen. Vielmehr ist damit
zu rechnen, dass es dort Anwendung
findet, wo das Sandgießen bislang nicht
zum Zuge kam oder alternativ zum
Druck- oder Kokillengießen genutzt
wird.
Í
Bild: Getrag
Kraftstoff sparend auf den Weltmarkt:
Hybridantriebsstrang, ein Kooperationsprojekt
von Getrag und Bosch mit hybridisiertem Sechsgang- Getrag-‚PowerShift®’-Getriebe, trockener
Doppelkupplung sowie E-Maschine von Bosch
und elektrischem Hinterachsantrieb.
Welt-Getriebe
GETRAG – Wirkungsgrad und Kraftstoffeinsparung sind wichtige Themen bei der Getriebeentwicklung. Getrag offeriert mit den ,PowerShift’-Doppelkupplungsgetrieben eine Lösung
für die etablierten Abnehmerländer wie für die Wachstumsmärkte von morgen.
D
ie weltweiten Megatrends, die
Industrie wie Gesellschaft beeinflussen, haben auch große Auswirkungen auf die Trends in der Automobilindustrie. Globalisierung, Umweltbelastung und Rohstoffverknappung, aber auch weltweit zunehmende
Mobilität sind offenkundig und erfordern langfristige Strategien und Konzepte, um den Spagat zwischen Wachstum und Mobilitätsbedürfnis einerseits
und dem Druck von Kosten, Gesetzgebung und Wettbewerb andererseits zu
schaffen.
In den Industrienationen der Triade
besteht heute schon eine sowohl vom
Gesetzgeber als auch vom Endkunden
angetriebene hohe Nachfrage nach
Fahrzeugen mit reduziertem Kraftstoffverbrauch. Europa mag hier in einer
Vorreiterrolle sein, aber auch in Nordamerika hat ein Umdenken begonnen,
dem die Automobilindustrie Rechnung
tragen muss.
Die Triademärkte sind zwar relativ
gesättigt, aber insgesamt noch immer
der größte Markt. Hier gilt es, weiteres
Potenzial auszuschöpfen und den anspruchsvollen Kunden innovative, effiziente und komfortable Produkte zu
bieten, die aber immer noch Spaß am
Fahren vermitteln. Die Wachstumsmärkte der Zukunft werden die BRICLänder (Brasilien, Russland, Indien,
China) sein. Dort liegt zwar gegenwärtig das Hauptaugenmerk noch auf der
Erfüllung des Grundbedürfnisses nach
Mobilität, aber diese Länder werden die
Triade schon sehr bald ein- oder sogar
überholen, wenn es um Verkehrsdichte
oder CO2-Ausstoß geht. Darum ist es
wichtig, schon heute zukunftsfähige
Technologien in diese Länder zu bringen, die als Basis für weitere Verbesserungen dienen können.
Bis zu zehn Prozent Kraftstoffersparnis
Globale Ausrichtung, lokale Produktion, weltweite Synergien in Entwicklung, Produktion und Beschaffung sowie weltmarktfähige Produkte, die ein
großes Potenzial in sich bergen, sind die
Stärken der Getrag Corporate Group.
Ein Beispiel ist die ,PowerShift’-Technologie von Getrag.
Diese Doppelkupplungsgetriebe bieten mindestens fünf bis zehn Prozent
Kraftstoffeinsparung gegenüber heutigen Automatikgetrieben und sogar Vorteile gegenüber Handschaltgetrieben.
Diese Technologie wird schon bald auch
den amerikanischen OEMs helfen, ihre
,CAFE’ (Flottenverbrauchsziele) zu erreichen. In naher Zukunft wird ,PowerShift’ auch auf Märkten wie China
angeboten werden, wo sich eine Nachfrage für effiziente, aber gleichzeitig dynamische und komfortable Getriebe abzeichnet. Darüber hinaus ist das Getrag,PowerShift®’-Getriebe die ideale Basis
für Hybridfahrzeuge, weil es ohne größere Modifikationen mit einem oder
mehreren E-Motoren kombiniert werden kann und so ein großes Synergiepotenzial für die OEMs entsteht.
Getrag verbessert zudem ständig
den Wirkungsgrad der Handschaltgetriebe und optimiert AntriebsstrangKomponenten. Elektronisch geregelten Differenziale erhöhen verbrauchsneutral Fahrdynamik und Sicherheit
und elektrische Achsgetriebe stellen
eine kostengünstige Kombination der
Allrad- und Hybridfunktionalität dar
oder dienen als Antrieb für reine
Elektrofahrzeuge.
Gemeinsames Grundprinzip ist die
intelligente Kombination innovativer
Ideen mit dem Ziel größtmöglichen
Kundennutzen zu erhalten.
Í
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Strom sparende Erleuchtung
HELLA – Der Cadillac Escalade Platinum wird mit Voll-LED-Scheinwerfer mit Abblend- und Fernlicht, Tagfahrlichtfunktion, Positionslicht und Seitenmarkierungslicht Mitte 2008 in Serie gehen.
Die Technik stammt von Hella: Mehrchip-LEDs, kombiniert mit transmissiven Optikelementen.
S
eit einigen Jahren gibt es LEDs
(Licht emittierende Dioden), die
weißes Licht erzeugen und deren
Lichtfarbe dem Tageslicht sehr nahe
kommt. Da für Abblend- und Fernlicht
hohe Lichtleistungen erforderlich sind,
setzt Hella beim ersten Voll-LED-Serienscheinwerfer des Cadillac Escalade Platinum auf Mehrchip-LEDs, kombiniert
mit transmissiven Optikelementen.
Außerdem sind die Funktionen Tagfahrlicht (als abgedimmtes Abblendlicht),
Positionslicht und Seitenmarkierungslicht in LED-Technik ausgeführt. Der
Voll-LED-Scheinwerfer geht Mitte 2008
in Serie.
Als Lichtquellen für zukünftige
Scheinwerfer arbeitet Hella mit LED-Arrays (Baugruppen). Sie bestehen aus
mehreren einzeln adressierbaren LED-
Chips, die auf einem Trägersubstrat angeordnet werden. Die einzelnen Chips werden mittels Pulsweiten-Modulation angesteuert. Das erlaubt sowohl das An- und
Ausschalten einzelner LED-Chips und somit die Erzeugung unterschiedlicher HellDunkel-Geometrien, als auch eine Intensitätsmodulation in der Lichtverteilung.
Neben der mechanikfreien Umsetzung von intelligenten AFS-Lichtfunktionen (Adaptive Frontlighting System)
ermöglichen die LED-Arrays in Verbindung mit einer Frontkamera und intelligenter Bildverarbeitungssoftware zukünftig die Realisierung adaptiver
Lichtfunktionen wie Markierungslicht
oder blendfreies Fernlicht.
LEDs als Lichtquellen werden heute
nicht nur in Brems- und Heckleuchten,
sondern zunehmend auch für Signal-
Stromsparer: Voll-LED-Scheinwerfer für
den neuen Cadillac Escalade Platinum.
Bilder: Hella
Herzstück des
Energiemanagements:
der intelligente
Batteriesensor
von Hella.
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funktionen vorn am Fahrzeug eingesetzt. Es eröffnen sich damit neue Stylingoptionen. Aufgrund geringer Leistungsaufnahme und langer Lebensdauer
werden LEDs die Energiebilanz und damit die CO2-Bilanz positiv beeinflussen.
Ab 2010 sollen spezielle Tagfahrleuchten
für neu in den Verkehr kommende
Fahrzeuge vorgeschrieben werden.
Der Einsatz von LEDs in der Beleuchtung beeinflusst die Energiebilanz
positiv. Die Energiebilanz des Automobils lässt sich jedoch noch weiter optimieren, indem auch scheinbar kleine
Potenziale genutzt werden – im Sinne
eines intelligenten Energiemanagements wie es Hella verfolgt.
Intelligenter Batteriesensor
Das Herzstück des Energiemanagements ist der intelligente Batteriesensor, der Informationen über den Batteriezustand liefert. Das Bordnetzsteuergerät übernimmt Generatormanagement und Verbrauchersteuerung, während der Ruhestromschalter bei Bedarf
Stromverbraucher vom Netz trennt.
Das Bordnetzsteuergerät sammelt
alle Informationen zum Energieverbrauch. Fahrzustände und Fahreranforderungen ergänzen die Messwerte des
intelligenten Batteriesensors und anderer Sensoren.
Das Bordnetzsteuergerät kontrolliert
alle Verbraucher und kann bei Energieengpässen beispielsweise Komfortfunktionen wie die Sitzheizung temporär
reduzieren oder abschalten. Es beobachtet das Bordnetz des Fahrzeugs sowohl im Betrieb als auch während der
Standphasen.
Die intelligente Energieverwaltung
reduziert den Kraftstoffverbrauch und
damit die CO2-Emission. So kann das
Bordnetzsteuergerät durch eine Anpassung der Generatorspannung das Batterieladen kurzzeitig komplett stoppen,
etwa um beim Überholen oder an Steigungen die komplette Motorleistung
bereitzustellen. Bei Talfahrt oder im
Schubbetrieb ist dann eine elektrische
Energierückgewinnung (Rekuperation)
möglich.
Í
Innovationen, die bewegen
HIRSCHVOGEL AUTOMOTIVE GROUP – Konzepte für motortechnische Effizienzverbesserungen erfordern High-tech-Lösungen auch in der Bauteilentwicklung. Die Hirschvogel Automotive Group realisiert im Bereich Massivumformung zukunftsfähige Werkstoffkonzepte und Fertigungsverfahren.
Wälzgelagerte Ausgleichswellen,
gefertigt aus induktiv gehärtetem
Stahl, erzielen gegenüber konventionell gleitgelagerten Wellen eine
signifikante Verminderung der
Reibungsverluste.
Bild: Hirschvogel Automotive Group
F
ür den Fachmann selbstverständlich, für den branchenfremden Laien auf den ersten Blick nicht unbedingt ersichtlich: Die Massivumformung
mit ihren großen, lauten Maschinen,
dem durch Zunder und Schmiermittel
geprägten Umfeld und der täglichen Anwendung eines jahrtausende alten Fertigungsverfahrens stellt in Deutschland eine Hightech-Technologie dar.
Schon immer wurden bei der Hirschvogel Automotive Group innovative Methoden zur Bauteilentwicklung eingesetzt: CAD-Technologie bereits in den
80er Jahren, Finite-Elemente-Simulationen seit Ende der 90er. Inzwischen werden Simulationen des Umformvorgangs
auf Rechenclustern mit 20 CPUs durchgeführt, um immer kompliziertere Modelle tagesgeschäftlich zu berechnen.
Hoher Kundennutzen
Auch der Betrieb eines Rasterelektronenmikroskops am Standort Denklingen spricht für die Innovationsbereitschaft der Hirschvogel Automotive
Group. Die optimale Verknüpfung von
Werkstoff, Bauteilgestaltung und den
Fertigungsverfahren erbringt einen
Kundennutzen, der weit über die reine
Anwendung der Herstellungstechnologien hinausgeht.
Der Aufbau und das rasante Wachstum der Weiterveredlung der massivumgeformten Bauteile seit 1990 zeigen
ebenso, dass Hirschvogel sich neuen
Kundenwünschen stellt. Inzwischen
verfügt die Gruppe über ein einmaliges
Spektrum an Fertigungsverfahren, so
dass Bauteilanforderungen aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht optimal in Großserienprodukte umgesetzt
werden können.
Ein Beispiel zeigt auf, wie sich die Innovationsbereitschaft der Hirschvogel
Automotive Group in erfahrbaren Kundennutzen umsetzt. Steigende Komfortansprüche in Fahrzeugen haben zu
einem breiten Einsatz von Ausgleichswellen in Vierzylinder-Motoren geführt. Ein kürzlich vorgestellter ZweiLiter-Vierzylinder-Dieselmotor setzt
nun erstmals auf wälzgelagerte Aus-
gleichswellen (siehe Bild), die gegenüber den konventionellen gleitgelagerten Wellen eine signifikante Verminderung der Reibungsverluste erzielen.
Ein induktiv härtbarer Stahl mit hoher
Reinheit wird in einem automatisierten
Schmiedeprozess umgeformt. Bauteilund Stoffflusssimulation wurden parallel
durchgeführt, um eine optimale Komponente zu gestalten. Das Bauteil wird von
der Hirschvogel Komponenten GmbH
fertig bearbeitet. Dazu wurden neue Fertigungsverfahren im Rahmen dieses Kundenprojekts eingeführt. Es wird eine extrem gute Rundheit und geringste Welligkeit an den Wälzlagerstellen produziert
und in Fourier-Analysen geprüft. Das
Endprodukt wird einbaufertig mit Nadellager geliefert.
Fortschritt durch Kompetenz
An diesem Bauteil wird deutlich, wie sich
motortechnische Effizienzverbesserungen auf Komponenten auswirken und
wie die Hirschvogel Automotive Group
diese Fortschritte durch Entwicklungskompetenz, Innovations- und letztlich
auch Investitionsbereitschaft ermöglicht.
In einem mittelständischen, inhabergeführten Unternehmen findet der
Ideenreichtum der Mitarbeiter dabei
durch eine grundsätzliche technikgetriebene Grundhaltung wie auch durch
schnelle Entscheidungsprozesse einen
guten Nährboden. Unterstützend wirkt
ein Innovationsmanagement aus mehreren Komponenten.
So existiert ein Ideenmanagement,
welches Verbesserungsprozesse in mehreren Komplexitätsstufen strukturiert
abbildet. Steuerkreise unter Teilnahme
der Geschäftsführung initiieren und begleiten technische Entwicklungs- und
Verbesserungsprojekte. Die Umsetzung
der Entwicklungen und Verbesserungen erfolgt dabei, typisch mittelständisch, nicht unbedingt nach kurzfristigen betriebswirtschaftlichen Aspekten,
sondern auf Basis einer langfristigen
Unternehmensstrategie:
hochwirtschaftliche und hochqualitative Massivumformprodukte durch absolute Technologieführerschaft. Technologische,
aber auch organisatorische Innovationen sind ein unbedingtes Muss zur Umsetzung dieser Strategie.
Í
67
Der Autositz für morgen: der ,Swivel
Seat’. Der Sitz schwenkt in Längsrichtung auf der Sitzschiene vollelektrisch
um 180 Grad, wodurch die Lehne in
einer fließenden Bewegung zur
Sitzfläche wird und umgekehrt.
Bild: Keiper
Ein etwas anderer Sitz
KEIPER – Wie viel Innovation passt in einen Sitz? Mit dieser Frage beschäftigt sich Keiper – und
findet immer wieder neue Antworten: zum Beispiel den ,Swivel Seat‘, der in der Studie i-Mode
von Hyundai vorgestellt wurde. Aktuell arbeitet Keiper intensiv am elektronisch vernetzten Sitz.
A
uf dem Genfer Automobilsalon im
März 2008 stellte Keiper dem internationalen Fachpublikum eine
Weltpremiere im mobilen Sitzen vor:
den Swivel Seat. Realisiert wurde das innovative Sitzkonzept – der Sitz schwenkt
in Längsrichtung auf der Sitzschiene
vollelektrisch um 180 Grad, wodurch die
Lehne in einer fließenden Bewegung zur
Sitzfläche wird und umgekehrt – in einer
Entwicklungspartnerschaft mit Hyundai
für die Fahrzeugstudie Hyundai i-Mode.
Innovation gilt bei Keiper nicht als
,Erfindung um der Erfindung willen’,
sondern als marktfähige, profitabel realisierte Umsetzung einer Erfindung. Ein
Anspruch, der sich in dem Unternehmen wie ein roter Faden durch 88 Jahre Firmengeschichte zieht: Firmengründer Fritz Keiper erfand 1938 den ersten
Ruhesitzbeschlag und ließ sich diese
Idee patentieren. Nachfolgende Ingenieur-Generationen brachten unter anderem standardisierte Lehneneinsteller
(Taumel 2000) und Sitzführungsschienen (Track 2000) zur Serienreife.
Spielfreie
Verriegelungssysteme
(Lock 2000), eine crash-aktive Kopf-
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stütze (Securest 2000) und eine komplette Vordersitzstruktur aus dem Baukasten (SCS 2000) folgten.
Für alle genannten Beispiele gilt, dass
sie durch ausgeklügelte Funktionalität,
ein Höchstmaß an Gleichteilen und ein
modulares sowie gewichts- und bauraumoptimiertes Konstruktionsprinzip
auf Volumenproduktion abzielen.
Sitz-Zukunft: elektronisch vernetzt
Aktuell arbeitet Keiper intensiv am
elektronisch vernetzten Sitz. Das bedeutet, dass alle aktiven Einstellkomponenten in einem Regelverbund präzise
aufeinander abgestimmt sind und ebenso präzise aufeinander reagieren. Also
zum Beispiel in der Rücksitzbank, die
sich auf Knopfdruck in eine ebene Ladefläche verwandelt.
Um solche komplexen Bewegungsabläufe zu choreografieren, braucht es
,intelligente’ Steuereinheiten. Bei mechatronischen Systemen, wie derzeit
vorangetrieben, sind Einstellerantrieb
und Informationsverarbeitung in einer
einzigen Baugruppe integriert. Zentrale
Steuereinheiten und aufwändige Ver-
kabelung entfallen. Das reduziert Bauraum und Gewicht – im konkreten Fall
für Fahrer- und Beifahrersitz bis zu drei
Kilogramm pro Fahrzeug. „Für unsere
Kunden ist angesichts der CO2-Debatte
oder dem Wettlauf um niedrigste Verbrauchswerte jedes eingesparte Gramm
ein Gewinn“, so Dr. Michael Borbe,
0Director Engineering Components bei
Keiper.
Mit dieser Innovation im automobilen Sitzen legt Keiper aber auch die
Messlatte in Sachen Komfort und Bedienbarkeit höher. Dazu gehört beispielsweise ein angenehmeres Geräuschdesign der Antriebe. Über die
elektronische Steuerung der Einstellkomponenten und ihre nahezu unendlichen Vernetzungsmöglichkeiten im
System Sitz ergeben sich außerdem
neue Funktionalitäten, die etwa in
Richtung Ergonomie (Komfort- und
Wellness-Funktionen, kurvenadaptive
Unterstützung) oder Sicherheit (crashaktive Sitzschale) gehen. Der Ort der
kundenspezifischen Individualisierung
zieht damit endgültig um – von der
Hardware in die Software.
Í
Start-Stopp-System zur CO2-Reduktion
KROMBERG & SCHUBERT – Von der klassischen Kabelkonfektion zur Entwicklung alternativer Elektronik
für den Automobilbau – bei Kromberg & Schubert führt Querdenken durchaus zum Erfolg, wie beispielsweise die Erfolgsstory von kälteunempfindlichen Superkondensatoren als ,Motoren-Startgerät’ belegt.
D
ie rasante Entwicklung der Elektronik und die damit verbundene
Möglichkeit, neue Funktionen zu
verfeinern oder überhaupt erst zu ermöglichen, sind ebenso Treiber für Veränderungen im Automobilsektor wie
die Sensibilisierung der Kunden für
Veränderungen – man denke nur an die
aktuelle CO2-Diskussion und an die
Notwendigkeit zur Bereitstellung bezahlbarer Transportleistung.
Das Innovationsmanagement ist fest
verankerter Bestandteil der Unternehmenskultur bei Kromberg & Schubert.
Eingesetzte Softwarewerkzeuge erfassen, kanalisieren und unterstützen
weltweit bei der Bewertung neuartiger
Ideen der Mitarbeiter. Einige der erfolgreichsten Produkte sind auf diese Weise
entstanden.
Querdenken und Erfolg schließen
sich nicht gegenseitig aus. Vor Jahren
noch wäre die Idee, mit Superkondensatoren Fahrzeugmotoren starten zu
wollen, sicherlich belächelt worden.
Heutzutage befinden sich derartige Systeme bereits in der Serienerprobungsphase und bergen Potenzial, morgen
flächendeckend in Treibstoff und CO2
sparenden neuen Fahrzeuggenerationen eingesetzt zu werden.
rung zu realisieren. Es entstand dabei ein
in sich geschlossenes Gesamtsystem.
Wege, die für einen klassischen Kabelkonfektionär eher ungewöhnlich sind.
Aufbau neuer Geschäftsfelder
Mainstream – das ist auch nicht der Anspruch von Kromberg & Schubert: Strategisch werden neue Geschäftsfelder
geplant und aufgebaut – komplementär
zum Kabelsatz, jedoch im Umfeld des
automobilen Bordnetzes. Die intelligente Batterieklemme von Kromberg &
Schubert ist heute fester Bestandteil
und Herzstück des Energiemanagements in vielen Trucks. Elektronische
Hochstromschalter sind in der Lage,
Ströme bis 1 500 Ampere zu schalten –
ideale Komponenten für heutige und
zukünftige Fahrzeuge, die neben einem
Verbrennungsmotor verstärkt auf hybridisierte Komponenten setzen.
Die neue Produktlinie der X-Line
DC/DC-Wandler bietet für jeden Einsatzbereich die passende Systemlösung:
vom klassischen 250 Watt-Wandler für
die Start-Stopp-Funktion bis hin zum
voll parametrisierbaren Wandler mit bis
zu 1 000 Watt Peak-Leistung zur Rekuperation. Allergrößten Wert haben unsere Entwickler auf optimierten Stromfluss bei reduziertem Bauteileaufwand
gelegt. Das Ergebnis ist eine gegenüber
dem Markt um 60 Prozent kleinere
Bauform und das bei State-of-the-ArtPerformance.
Í
Vor Jahren noch
undenkbar: Kondensator-Array als Stromlieferant zum Start von
Verbrennungsmotoren.
Verschleißfrei und Kälteresistent
Bild: Kromberg & Schubert
Der Vorteil liegt auf der Hand: Die
Superkondensatoren bieten gegenüber
den aktuell eingesetzten Batterien nahezu Verschleißfreiheit und einen Einsatz bis tief unter den Gefrierpunkt ohne jeglichen Leistungseinbruch – ganz
im Gegensatz zur Bleibatterie.
Gerade die Verknüpfung verschiedener Disziplinen reizt die Vordenker. So
gibt es übergreifende Spezialistenteams,
die den Systemvernetzungsgedanken
gekonnt ausspielen können. Nur die Betrachtung der reinen Komponente
,Superkondensatorstartgerät’ wäre in
diesem Falle nicht zielführend gewesen.
Erst die Fahrzeugintegration und die
Entwicklung der zugehörigen, abgestimmten Architektur ermöglichte es –
neben den genannten Vorteilen – ein erhebliches Potenzial an GewichtseinspaCar Innovation · Mai 2008
69
Bild: Leoni
Flexible Lichtwellenleiter als Klemmwächter: Der von Leoni entwickelte ,PinchGuard’
für motorbetriebene
Schließsysteme
reagiert auf kleinste
Berührungen.
Stopp mit Licht
LEONI – Der von Leoni entwickelte optische Einklemmschutz ,PinchGuard’ für motorbetriebene Schließsysteme auf Lichtwellenleiter-Basis reagiert bereits auf kleinste Berührungen und ist herkömmlichen Technologien überlegen. Derzeit läuft die Erprobung.
M
Der optische Einklemmschutz von
Leoni beruht auf der Ausnutzung des so
genannten evaneszenten Feldes an der
Oberfläche eines Lichtwellenleiters.
Wird dieses Feld durch Annähern eines
Objektes beeinflusst, kann die Änderung elektronisch erfasst werden.
Da die Reaktionsgeschwindigkeit der
Elektronik weit unter der Schließgeschwindigkeit von motorbetriebenen
Heckklappen, Schiebetüren, Schiebedächern oder Fenstern liegt, werden Quetschungen vermieden. Dabei ist der
,PinchGuard’ im Gegensatz zu anderen
Sensoren EMV-unkritisch
und überwacht sich kontinuselbst. Die eingesetzte
Das Prinzip: Die Elektronik reagiert ierlich
hochflexible Kunststoff-Faser
viel schneller als die Mechanik
kann mit sehr engem Biegeradius an der zu schützenden
Stelle angebracht werden.
Damit ist sie nicht nur technisch, sontrieb in Sekundenbruchteilen um und
dern auch in punkto Design bisherigen
verhindert so Verletzungen und schweSystemen überlegen. „Der ,PinchGuard’
re Unfälle. Weitere Vorteile des optiist nach unserer Einschätzung heute die
schen Sensors sind die hohe Flexibilität
einzige Möglichkeit, eine motorbetrieam Einbauort und die geringe Baugröbene Heckklappe ganzheitlich, das heißt
ße. Die zum Einsatz kommenden Komüber den gesamten Gefährdungsbereich
ponenten, wie Faser und Auswerteabzusichern“, so Dr. Michael FrommElektronik wurden sämtlich bei Leoni
berger, Leiter Technology & Innovation
entwickelt.
aximale Sicherheit für Fahrzeuginsassen garantiert das zukunftsweisende
Einklemmschutzsystem des Draht-, Kabel- und
Bordnetz-Spezialisten Leoni. Der
Klemm-Wächter ,PinchGuard’ basiert
auf einer speziellen, plastik-optischen
Faser – integrierbar in kundenspezifische Einklemmschutz-Profile.
Diese reagieren bereits auf leichteste
Berührungen und sichern motorbetriebene Fenster, Türen oder Heckklappen
zuverlässig ab. Eine schnell ansprechende Elektronik kehrt den Motoran-
70
bei Leoni. Herkömmliche Sensoren, wie
zum Beispiel so genannte resistive
Schaltleisten, können dies aufgrund ihrer großen Biegeradien nicht.
Im Medizinbereich schon in Serie
Im Herbst 2007 startete die Faser-Fertigung und -Konfektion bei der LeoniTochtergesellschaft Leoni Automotive
Leads im norddeutschen Brake. Erste Demonstrations- oder Versuchsfahrzeuge
wurden bereits in enger Zusammenarbeit
mit den Entwicklern namhafter Automobilhersteller ausgestattet. „Das Ziel ist es
nun, den ,PinchGuard’ mit den bei unseren Kunden eingesetzten Antrieben und
Steuerungen zu verbinden und so ein
überlegenes Einklemmschutzsystem im
Markt zu etablieren“, so Carlgeorg Löhnert, Leiter des Geschäftsbereichs Suppliers International bei Leoni.
Neben dem Einsatz im Automobil
kommen für den Sensor auf Lichtwellenleiterbasis auch andere Anwendungsbereiche, wie zum Beispiel in der
Arbeits- und Gebäudesicherheit oder
der Medizintechnik in Frage. In einem
Röntgensystem von Siemens geht der
,PinchGuard’ in Kürze als Einklemmschutz bei Patientenliegen in Serie. Í
Kraftvoll, aber sauber
MAGNA STEYR – Die Grazer Gesamtfahrzeugspezialisten setzen auf alternative Antriebssysteme. Das Unternehmen entwickelt Lösungen sowohl für Erdgas- und Wasserstoffantriebe als
auch für Fullhybridfahrzeuge mit Elektroantrieb auf Basis der Lithium-Ionen-Batterie.
Raumfahrt-Know-how
Das Unternehmen hat sich bereits seit
einigen Jahren unter anderem auf die
Entwicklung alternativer Antriebssysteme spezialisiert. Das auf der IAA in
Frankfurt vorgestellte Konzeptfahrzeug
MILA (Magna Innovative Lightweight
Auto) ist ein in Rekordzeit entwickelter,
voll funktionsfähiger Sportwagen mit
Erdgasantrieb. Neben der Erdgastechnologie hat sich Magna Steyr der Wasserstofftechnologie angenommen. Der
vollständig im Hause entwickelte und
gebaute Wasserstofftank für den BMW
Hydrogen 7 speichert flüssigen Wasser-
stoff bei minus 253 Grad Celsius. Diese
technische Herausforderung wurde unter anderem mit Hilfe des Know-hows
aus dem Raumfahrtbereich gemeistert.
Hinzu kommen Hybridlösungen für
den Antriebsstrang, an denen verstärkt
geforscht und gearbeitet wird. Magna
Steyr ist durch seine Gesamtfahrzeugkompetenz in der Lage, aus jeglichem Basisfahrzeug eine Hybridvariante von
Mild- bis Fullhybrid zu entwickeln.
Als nennenswertes Projekt gilt hier der
Magna Steyr HySUV, ein Fullhybrid-Geländefahrzeug auf Basis des MercedesBenz ML350. Das von Magna Steyr gemeinsam mit den Systempartnern Magna
Powertrain, Siemens VDO und TYCO
aufgebaute Fahrzeug besitzt eine AllradElektroantriebseinheit, die zum Beispiel
rein elektrisches Fahren erlaubt, andererseits durch ihre Boost-Funktion die Fahrdynamik erheblich verbessert. Die im Demo-Fahrzeug als Energiespeicher eingesetzte Lithium-Ionen-Batterie und die
komplexe Hybridsteuerung sind Entwicklungen von Magna Steyr.
Insbesondere der Lithium-IonenBatterie als ,Schlüsselproblem’ im Hybridbereich widmet Magna Steyr ver-
stärkte Aufmerksamkeit. Nicht nur die
einzelnen Komponenten, sondern das
gesamte Batterie-Management werden
hier entwickelt und zur Serienreife gebracht – sowohl für Pkw, als auch für
Nutzfahrzeuge.
Time-to-market verkürzt
In einem konstanten Verbesserungsprozess werden sämtliche internen Abläufe
und Prozesse ständig überprüft und optimiert. Dabei konnte vor allem im Produktentwicklungsbereich durch Computersimulation und virtuelle Entwicklung
die Zeit eines Produkts bis zum Markteintritt beziehungsweise bis zum SOP
stark verkürzt werden.
Innovativer Ansatz auch im Bereich
Energiemanagement: Bereits in einem
sehr frühen Entwicklungsstadium wird
ein Simulationskonzept über Verbrauch
und geplanten Einsatz eines Fahrzeugs
erstellt. Hier fließen Informationen aus
den Bereichen Rohmaterialgewinnung,
Materialherstellung, Komponentenfertigung, Recycling, Fahrzeugproduktion
und Nutzungsphase des Fahrzeugs mit
ein. Dadurch werden Optimierung und
raschere Entwicklung erleichtert.
Í
Bild: Magna Steyr
B
ei Magna Steyr, Teil des globalen
Automobilzulieferunternehmens
Magna International, werden
nicht nur Fahrzeuge im Kundenauftrag
gefertigt, sondern auch innovative Produkte, Technologien und Lösungen für
die Automobilindustrie entwickelt.
Dem Kunden nicht als verlängerte
Werkbank dienen, sondern Problemfelder aufgreifen, innovative Lösungen
finden und zur Serienreife entwickeln,
ist das Credo der Ingenieure in den
weltweiten Entwicklungsabteilungen.
Strom-Allradler: Der Magna Steyr HySUV, ein FullhybridGeländefahrzeug auf Basis des Mercedes-Benz ML350 mit
Allrad-Elektroantrieb und Lithium-Ionen-Batterie an Bord.
71
Bild: Mann+Hummel
Funktionelle und konstruktive Integration an Komponenten: Ölwannenmodul aus Kunststoff für Pkw.
Querdenken erwünscht
MANN+HUMMEL – Eine Zylinderkopfhaube aus 100 Prozent Recyclingmaterial ist die konsequente
Fortführung der Entwicklungslinie zur Kraftstoff- und CO2-Einsparung. Dieses Bauteil ist auch das Ergebnis der ,Widerspruchsorientierten Innovationsstrategie’, der sich Mann+Hummel verschrieben hat.
Ü
schritte bringen die Mitarbeiter täglich
ein und setzen sie um.
Die meisten Kunststoffbauteile der
ersten Generation, wie die Saugrohre
und Luftfilter aus den 1980er und
1990er Jahren, entstanden aus der reinen Materialsubstitution heraus. Die
fortschreitende Funktionsintegration
prägte die zweite oder dritte Generation; die Produkte wurden dank Kunststoff zu kompletten Modulen und Systemen weiterentwickelt.
Bei Markteinführungen in
diesem Jahrzehnt realisieren
die Entwicklungsteams SysFunktionelle und konstruktive
tem- und Modulansätze bereits in der ersten GeneraIntegration an Komponenten
tion. Das Pkw-Ölwannenmodul aus Kunststoff ist dafür
ein überzeugendes Beispiel.
Gerade die Kunststofftechnik eignet
Weiterentwicklungen von Produkt- und
sich hervorragend dafür, funktionelle
Prozesskonzepten, die zu einer signifiund konstruktive Integration an Komkanten Verbesserung in Qualität und
ponenten unter der Motorhaube umzuKosten führen. Die Innovationskultur
setzen. Sie leistet durch Gewichtsreunterstützt der Konzern konsequent mit
duktion, die einher geht mit Kraftstoffmodernsten Methoden wie der ,Widereinsparung, einen wichtigen Beitrag
spruchsorientierten Innovationsstratezur CO2- und Kostensenkung. Die Ingie’ (WOIS) und der rechnergestützten
Innovations- und Erfindungstechnologie
novationen spiegeln sich aber auch in
TRIZ. Viele kleine, wichtige Innovationsvöllig neuen Produkten wider; zum
ber die Kernkompetenzen im Segment Filtration hinaus hat
Mann+Hummel frühzeitig auch
das Potenzial für Kunststoffkomponenten am Motor erkannt und genutzt.
Zahlreiche Produkte wie Luftfilter, Saugrohr und Ölmodul führte das Unternehmen weltweit erstmalig als Kunststoffapplikationen in die Serie ein.
Unter Innovation versteht man bei
Mann+Hummel neue und optimierte
Funktionen, aber auch zielgerichtete
72
Beispiel im ,Symposer’, einem Sounddesignelement, das dem aufgeladenen
Fahrzeug seinen ursprünglichen sportlichen Sound zurückgibt und den dynamischen Fahreindruck unterstützt.
Innovationen im Verborgenen
Nicht alle Innovationen sind auf den
ersten Blick erkennbar: Das Ansprechverhalten der Turbomotoren etwa wird
dank des Wissens über variable Saugrohre optimiert und die Emissionsreduzierung unter anderem mit einem HCAdsorber unterstützt.
Als
erster
Zulieferer
führte
Mann+Hummel eine Zylinderkopfhaube aus 100 Prozent Recyclingmaterial
in die Serie ein, ohne in technischer
oder optischer Hinsicht irgendwelche
Kompromisse einzugehen – ganz im
Gegenteil. Gleichzeitig werden mit
neuen Ansätzen im Konzeptions- und
Fertigungsprozess Energieaufwand und
CO2-Ausstoss bereits bei der Herstellung immer weiter gesenkt. Weitere
Schwerpunkte sind die Filtration und
Konditionierung von Biokraftstoffen
und die Produktion von metallfreien
Ökofiltern für eine umweltfreundliche
Entsorgung.
Í
Bild: Marquardt
Freude am Fahren:
Erstmals werden zusätzlich zu
Kunststoffteilen auch belederte,
lackierte und verchromte Bauteile
verwendet – exklusiv für die
Sechsgang-SportautomatikVersion des Gangwahlschalters.
Gangwechsel gut im Griff
MARQUARDT – Die künstliche Schalt-Intelligenz in der Mittelkonsole hat Kunden
wie BMW bereits überzeugt. In der aktuellen Mittelklasse-Serie setzen die Münchner eine Innovation der Marquardt GmbH aus dem schwäbischen Rietheim-Weilheim ein: den ersten elektronischen Gangwahlschalter.
D
ein eigens entwickeltes, patentiertes
Haftsystem konstruiert.
Die Fixierung des Wählhebels erfolgt
somit nicht durch eine Rastung in einer
Kulisse, sondern durch die Haftkraft eines permanenten Elektrohaftmagneten.
Wird dieses System bestromt, stellt der
Wählhebel aufgrund einer speziellen
Kulissenform selbstständig in die Mittellage zurück. Da die Schaltbox im Kern
aus einem in mehrere Richtungen beweglichen Drehkörper besteht, konnte das letztFixierung mittels eines permalich nicht mehr sichtbare Monenten Elektrohaftmagneten
dul kompakt und Platz sparend gehalten werden.
Der Wählhebel komplettiert
dieses Erfolgsprojekt mit weiteren Innoerfassung für die Auswerteelektronik
vationen. Nicht nur, weil man ihn neben
und die haptischen Sperren. Die weder herkömmlichen Sechsgang-Autosentlichen Innovationen dieser Schaltmatik-Variante auch in der Sechsgangbox sind das nahezu geräuschlose HaftSportautomatik-Version erhalten kann:
und Rückstellsystem, das SperrensysErstmals werden neben den bereits betem und das Sensorsystem zur Signalerkannten Kunststoffteilen nämlich auch
fassung.
belederte, lackierte und verchromte TeiDer manuellen Rückstellung liegt
le in einer Baugruppe verwendet.
eine Haptikvorgabe seitens BMW zuDas Display ist in IMD-Technologie
grunde: Die automatisierte Rückstelgefertigt und besitzt durch eine zusätzlung soll geräuscharm, beliebig oft
liche Beschichtung eine kratzfeste
wiederholbar und unkritisch bei MissOberfläche. Die Funktionsanzeigen
brauch sein. Um diesen Anforderungen
wurden mit einer grautransparenten
gerecht zu werden, haben die IngenieuOberfläche realisiert; die Homogenität
re zur Fixierung der manuellen Gasse
as Kernmodul besteht im Prinzip
aus zwei Komponenten, dem
Wählhebel mit integrierter Fahrstufenanzeige, Entriegelungs- und
Parktaste sowie der so genannten
Schaltbox, die sich nach dem Einbau
unterhalb der Mittelkonsole befindet.
Sie beinhaltet die wesentlichen mechanischen und elektrischen Systeme zur
Haptikerzeugung, Rückstellung, Signal-
der Anzeigen wird durch integrierte
Lichtleiter erzielt. So kann das Schaltschema dauerhaft dargestellt werden.
Die Kommunikation mit dem elektrischen Getriebesteuergerät erfolgt über
CAN- und LIN-Bus.
Das Schaltschema ist dem konventionellen Schema mechanischer Automatikgetriebe nachempfunden, wobei
der Wählhebel monostabil ist. Das
heißt, er bewegt sich nach jeder Vorund Zurückbewegung in die Mittelstellung zurück. Um die manuelle Fahrstufenwahl zu aktivieren, genügt es, den
Schalter nach links zu drücken.
Demnächst auch in der 3er-Baureihe
Bei der jüngsten IAA in Frankfurt stellte Marquardt die Überarbeitung des
Gangwahlschalters für die BMW 6erReihe vor. Kurze Zeit später wurden
dessen Ingenieure und Entwickler mit
dem Zukunftspreis der privaten ,Stiftung Ewald Marquardt’ bedacht. In diesem Jahr werden die Modellüberarbeitungen der BMW 3er-Reihe ebenfalls
mit dem Schaltmodul der Marquardt
GmbH ausgestattet. Ein Zeichen für eine echte Innovation – zumal auch die
Sport-Version des Gangwahlschalters,
die nur von Marquardt produziert wird,
optimiert wurde.
Í
73
Drei-Säulen-Innovationsmanagement
MBTECH GROUP – Engineering- und Consulting-Dienstleister MBtech setzt auf ein Drei-Säulen-Innovationsmanagement. Dieses stützt sich auf Innovationen in Kundenauftrag, Eigeninnovationen sowie auf
klar definierte und transparente Innovationsprozesse und Steuerungsinstrumente – intern wie extern.
Innovationen im Kundenauftrag
Ein Beispiel für Innovationen in der
Automobilindustrie bieten die neuen
Herausforderungen bei den aktuellen
Entwicklungen im Bereich der Hybridantriebe. Breit aufgestellte ECDL mit
Kompetenzen sowohl in der Antriebs-,
Elektronik- als auch der Fahrzeugentwicklung und Prozessoptimierung bie-
Das Führungsduo
der MBtech Group:
Geschäftsführer
Hartmut Tresp
(links) und Werner
Kropsbauer,
Sprecher der
Geschäftsführung.
74
ten in der Konzeptionsphase wie auch
in der Komponentenentwicklung und
-integration wichtige Unterstützung.
MBtech ist hier bei mehreren Projekten in unterschiedlichsten Themen
engagiert. Zusätzlich ergänzt das Unternehmen den Kompetenzaufbau durch
die Schaffung einer Innovationsgruppe
und eigene interne Projekte. Grundlage
der Innovationsfähigkeit ist das gezielte
Verknüpfen unterschiedlicher Disziplinen und der Blick für die Anforderungen der OEMs wie auch der Zulieferer.
„Zusätzlich sind Engineering- und
Consulting-Dienstleister gefordert, eigene technologische Innovationen zu realisieren“, so Werner Kropsbauer, Sprecher der Geschäftsführung. „Eigeninnovationen sind ein zentrales, strategisches
Instrument für die erfolgreiche Positionierung im Wettbewerb.
Für uns sind sie maßgeblich für den
Ausbau unserer Geschäftstätigkeit.“ So
hat die MBtech beispielsweise eine Software für das Hardware-in-the-Loop
(HIL) Testing entwickelt. Diese wird in
eigenen Projekten eingesetzt und zudem
als eigenständiges Produkt im Markt
vertrieben. Für die Umsetzung solcher
Eigeninnovationen ist es unabdingbar,
über klar definierte Prozesse und
Steuerungsinstrumente zu verfügen.
„Entscheidend für den Erfolg ist es, die
richtigen Köpfe zusammenzubringen,
ihnen den Freiraum für innovative
Lösungen zu gewähren und Erfolge
dann auch entsprechend zu honorieren“, so Geschäftsführer Hartmut
Tresp.
„Um den Erfolg unserer Innovationsprojekte sicherzustellen, setzen
wir neben der gezielten Vernetzung
von Mitarbeitern und dem Aufbau
von ,Communities of Practice’ auch
auf eine größtmögliche Transparenz.“
Die Kunden werden im Hinblick auf
den späteren Geschäftserfolg bereits
früh in die Innovationsvorhaben eingebunden, um von vorneherein eine
Win-Win-Situation zu schaffen. Außerdem bringt die MBtech Consulting
wiederum Erfahrungen aus dem internen Innovationsmanagement in Kundenprojekte ein.
Í
Bild: MBtech
I
nnovationen stellen für Engineeringund Consulting-Dienstleister (ECDL)
in der Regel ein Spannungsfeld dar.
Einerseits ist es ihre tägliche Herausforderung, für ihre Kunden – OEMs wie
System- und Teilelieferanten – an der
technischen Realisierung von Innovationen mitzuarbeiten. Andererseits
stellt sich die Frage, wie sie das erworbene Wissen und die Erfahrungen
durch eigene Innovationsprojekte abrunden, um daraus Markterfolge zu generieren. MBtech setzt mit seinen vier
Segmenten ,Vehicle Engineering’, ,Powertrain Solutions’, ,Electronics Solutions’ und ,Consulting’ auf ein Drei-Säulen-Innovationsmanagement:
Bild: Muhr und Bender
Das Technologiezentrum für Motorkomponenten
in Attendorn: 5 200 Mitarbeiter an 25 Standorten
weltweit beschäftigt das inhabergeführte
Unternehmen Muhr und Bender.
Ganz leicht gemacht
MUHR UND BENDER – Die Spezialisierung auf Stahlkomponenten führte das Familienunternehmen Muhr und Bender (Mubea) auf die Straße des Erfolgs. Induktives Vergüten
von Federdraht für Achsfedern oder Flexibles Walzen von Strukturbauteilen sind Technologien, mit denen Mubea seine Kunden bei der Gewichtsreduzierung unterstützt.
D
as inhabergeführte Familienunternehmen Muhr und Bender
hat sich als weltweit tätiger Spezialist für hoch beanspruchbare Federn
sowie technologisch verwandte Produkte etabliert. Durch Spezialisierung
auf Stahlkomponenten im Pkw-Bau
konnten die sechs deutschen Standorte
mit seinerzeit 1 400 Mitarbeitern innerhalb der letzten 15 Jahre weltweit auf
heute 25 Standorte mit über 5 200 Mitarbeitern erweitert werden.
Die Basis waren Entwicklung und
Produktion von Federn für Fahrwerk,
Ventiltrieb und Antriebsstrang sowie
seit einigen Jahren auch technologisch
verwandte Produkte wie beispielsweise
Nockenwellen, Riemenspanner und flexibel gewalzte Strukturbauteile.
Stellenwert der Innovation
Möglich wird dieses weitestgehend
selbst finanzierte Wachstum durch die
schon früh erkannte Notwendigkeit zur
Gewichtsreduzierung von Kraftfahrzeugen. Seit 20 Jahren werden Leichtbauthemen bei Mubea bearbeitet.
Durch die rasante Verteuerung aller natürlichen Ressourcen (Stahl plus 50
Prozent und Öl verdreifacht) und aufgrund der nachhaltigen Debatte zur Reduzierung der CO2-Emissionen stellt
sich die Strategie als nachhaltiger Kundenvorteil dar. Mubea-Produkte liefern
ein Leichtbaupotenzial von über 20 Kilogramm pro Fahrzeug. Dies entspricht
einer Verbrauchs- und CO2-Reduktion
von etwa zwei bis drei Gramm CO2 pro
Kilometer.
Bis zu weiteren drei bis sechs Gramm
können durch innovative Motorkomponenten realisiert werden. Die Pläne
der EU zur Besteuerung der Emissionen
von Kraftfahrzeugen sehen vor, dass
oberhalb von 120 Gramm je Gramm
zeitlich gestaffelt zwischen 20 Euro
(2012) und 95 Euro (2015) an den
Endkunden belastet werden. Dies ist erheblich mehr als die für innovative Lösungen zur Emissionsreduzierung anzusetzenden Mehrkosten in Höhe von
Null bis 20 Euro pro Gramm.
Weniger ist mehr
Ein gutes Beispiel ist die Gewichtsreduktion bei Achsfedern: Innerhalb von zehn
Jahren konnte das Gewicht von Achsfedern durch konsequente Innovation um
50 Prozent reduziert werden. Basis dafür
ist das induktive Vergüten von Federdraht, das zu optimalen Festigkeiten und
Zähigkeiten des Materials führt.
Ein weiteres Beispiel ist die Gewichtsreduktion durch flexibles Walzen: Das Flexible Walzen ist ein Kaltwalzverfahren zur Herstellung von
Strukturbauteilen mit unterschiedlichen Blechdicken. Mit dem weltweit
einzigartigen Verfahren können Gewichtsreduzierungen von 20 bis 30 Prozent pro Bauteil erreicht werden. Dies
entspricht einer Reduktion von rund
zehn Kilogramm pro Fahrzeug.
Innovative Motorkomponenten
Wesentliche Reduzierungen der CO2Emissionen werden im Antriebsstrang
erzielt. Die Verringerung der Motorreibung mittels wälzgelagerter Nockenwellen, optimierter Ventilfedern, Komponenten für Start-Stopp-Systeme und entkoppelter Riemenscheiben spart etwa
drei bis sechs Gramm CO2 ein. Mubea erreicht heute pro Fahrzeug einen Gewichtsvorteil von 20 bis 25 Kilogramm
und weitere Emissionsreduzierungen
von circa drei bis sechs Gramm CO2. Í
75
,Kochrezept’ für Innovationen
NEUMAYER TEKFOR – Der Schmiedeteilspezialist Neumayer Tekfor arbeitet nach der ,Widerspruchs-orientierten Innovations-Strategie’, bei der Ressourcen, Märkte, Wettbewerb, Technologien aber auch die eigene Organisation permanent auf den Prüfstand stehen. Mitarbeiter
qualifiziert das Unternehmen im Rahmen eines MBA-Innovations-Studiengangs.
D
ie Neumayer Tekfor Group entwickelt und fertigt Schmiedeteile
für Getriebe, Motor, Antriebsstrang, Chassis sowie spezielle Applikationen sowie Sicherheitsmuttern. Als
mittelständische Firmen der Schmiedeindustrie unterliegen das Unternehmen
der Problematik, dass ihr Umfeld durch
sehr mächtige Kunden (OEM, Tier1Lieferanten) einerseits und sehr mächtigen Stahl- und Energielieferanten andererseits geprägt ist.
Megatrends werden von beiden Seiten vorgegeben. Wie erkennt das
mittelständische Unternehmen diese
Trends und bleibt dann noch reeller
Spielraum für mittelständisch geprägte
Innovation? Ein mögliches Werkzeug
hierfür stellt das Konzept der ,Widerspruchs-orientierten Innovations-Strategie’ (kurz WOIS) dar, welches an der
Universität Coburg von Prof. Linde entwickelt und bei Neumayer Tekfor zum
,Neumayer Tekfor Innovation Stream’
(NTIS) wurde. Mitte April diesen Jahres
wurde diese Initiative abgeschlossen,
bei der weit über 150 Ideen und mindestens zehn Schwerpunkt-Innovationen entstanden sind.
76
Autor: Dr. Ekkehard Körner, Vice President
R&D Formingprocesses, President New Form
Tec GmbH
Schwerpunkt-Innovationen
new organisations new markets
new technologies
new resources
Kritische Standortbestimmung
Basis ist zunächst eine kritische Standortbestimmung des Unternehmens in
Bezug auf seine Ressourcen, Märkte,
Technologien und seiner Organisation.
Beim Wettbewerb sind die Knappheit
der zukünftigen Energievorräte ebenso
zu berücksichtigen, wie das dramatische Wachstum der Staaten der ehemaligen Sowjetunion, Indien und China,
der Trend zu Hybrid- und Wasserstoffantrieben sowie die Veränderung der
Wettbewerber durch zum Beispiel den
Aufkauf europäischer Schmieden durch
indische Unternehmen.
Eine technische Frage ist beispielsweise im Getriebebereich, welche Getriebetypen sich in den unterschiedlichen Regionen wie entwickeln. Zudem müsste geklärt werden, wie zum
Beispiel notwendige dünne Hohlenwel-
Märkte und Technologien hinterfragt.
Entstanden sind auf einer soliden
Orientierungsbasis für jeden Geschäftszweig technologische, marktorientierte
Roadmaps, die sowohl kurzfristig umsetzbare Innovationen als auch Schwerpunkt-Innovationen aufweisen.
Diese Basisuntersuchung muss sicherlich mehrjährig überprüft werden,
beziehungsweise werden permanent in
weiteren Workshops Widerspruchslösungen im Rahmen aktueller Entwicklungen erarbeitet und garantieren
somit einen ständigen ,Innovations
Stream’. Hierzu werden momentan
ausgewählte Mitarbeiter im Rahmen
eines MBA-Innovations-Studiengangs
am gleichen WOIS-Institut ausgebildet.
Í
len mit neueren Verfahren, wie etwa
das Rundkneten wirtschaftlicher hergestellt werden könnten. In gleicher
Weise wurden alle Geschäftsfelder
untersucht.
Da mittelständische Schmiedebetriebe in der Regel ein sehr breites Spektrum an Teilen in Bereichen wie der
Motoren-, der Elektrik-, der Getriebeoder der Sicherheitssysteme liefern,
muss die Zukunft all dieser Obersysteme untersucht werden.
Auch nach dieser Richtungsentscheidung stellt die WOIS Werkzeuge zur
Verfügung, die Innovationen unterstützen. Dabei wird hier auf ,Kochrezepte’
(,principle solutions’), wie auch auf bekannte Innovations-Verfahren, zum
Beispiel TRIZ, gleichermaßen gesetzt.
In vielen mehrtägigen NTIS-Workshops wurde das ganze Spektrum firmeninterner Teile durchleuchtet und
eingesetzte Ressourcen, vorliegende
innovationsstandard
principlesearch for
solution
Innovations
innovationskeyportfolio
contradiction
innovationsdevelopment
search for
effects
development- prognosis
innovationsdirection
front-analysis
tabels
productcontradictionmatrice of solutions
analysis
system and
effectivity
surrounding
innovationquotient
contradictionupper
process-analysis
target
solutions
organisations
upper systemmarkets
orientation
technologies communities
desision of
strategic direction
Philosophy
Economy
Innovation Strategy
Evolution Theory
Psychology
companysituation
Grafik: Neumayer Tekfor
Der Weg: Werkzeuge des ,Neumayer Tekfor Innovation Streams’. Weit über 150
Ideen und mindestens zehn Schwerpunkt-Innovationen sind auf diesem Weg bisher
bei Neumayer Tekfor entstanden.
Bild: Polytec
Wabensandwich-Technik: Der Ladeboden des Audi A4
Avant aus ,Polyload’, einem sehr leichten und trotzdem
sehr steifen Werkstoff, der im One-Step-Prozess extrem
verformt werden kann.
Das Tempo macht’s
POLYTEC – Gerade bei Innovationen spielt die Geschwindigkeit einer Entwicklung eine gewichtige
Rolle. Diesem Credo folgend, setzt die Polytec Group auf flache Hierarchien und kurze Wege, um
zu schnellen Entscheidungen zu kommen. Den neuartigen Ladeboden für den Audi A4 Avant
realisiert das Unternehmen binnen 18 Monate – vom Start Vorentwicklung bis Serieneinsatz.
D
er automobile Innenraum hat
sich in den letzten Jahrzehnten
extrem weiterentwickelt. Große
Fortschritte wurden vor allem in den Bereichen Design und Ergonomie, Wertigkeit und Qualität, sowie Komfort und
Insassenschutz erzielt. Das Interieur von
heute stellt ein komplexes System aus
hochtechnisierten Einzelfragmenten dar.
Trotzdem existieren in vielen Bauteilen
und Komponenten noch Potenziale, die
es mit innovativen Ansätzen zu realisieren gilt. Die Polytec Group beschäftigt
sich seit Jahrzehnten schwerpunktmäßig mit Systemen für das automobile
Interieur und ist als innovativer Partner
der namhaften Automobilhersteller in
Europa fest etabliert.
Schlüsselfaktoren
Polytec hat früh erkannt, dass bestimmte Schlüsselfaktoren für die Entstehung
von Innovationen von hoher Bedeutung sind. Die wichtigsten sind dabei
■ eine Unternehmensorganisation, die
insbesondere die schnelle und effiziente Kommunikation von Mitarbeitern ermöglicht und Anreize für Innovationen schafft;
■
ein breites Technologie-Spektrum
innerhalb des Konzerns, aus dem
neue Lösungen durch neue Kombinations-Möglichkeiten schnell und
effizient entstehen können;
■ ein gezieltes Benchmarking von Produkten und Märkten um den Stand
der Technik immer transparent und
vollständig vor Augen zu haben;
■ der rege Austausch mit Projektpartnern, Universitäten und Kunden um
frühzeitig Trends zu erkennen;
■ der gezielte Einsatz von personellen
und finanziellen Ressourcen auf erfolgversprechende Ideen und Ansätze.
Letztlich spielt gerade bei Innovationen
die Geschwindigkeit einer Entwicklung
eine gewichtige Rolle. Die Polytec
Group hat sich trotz ihres dynamischen
Wachstums ihren mittelständischen
Charakter erhalten – flache Hierarchien
und kurze Wege führen zu schnellen
Entscheidungen. Aktivitäten für potenzielle Innovationen konnten so in der
Vergangenheit oft ,über Nacht’ freigegeben werden und führten binnen kürzester Zeit zum Erfolg und somit zu
Wettbewerbsvorsprüngen oder Alleinstellungsmerkmalen am Markt.
Als herausragendes Beispiel ist in
diesem Zusammenhang die Entwicklung des Werkstoffs ,Polyload’ zu nennen. ,Polyload’ ist ein PUR-Wabensandwich, der als steifer und leichter Träger
bei Kofferraum-Ladeböden eingesetzt
wird. Der prinzipielle Aufbau dieses
Werkstoffs entspricht dem Stand der
Technik. Jedoch zeichnet sich ,Polyload’
dadurch aus, dass der Werkstoff extrem
verformt werden kann, was in der Anwendung bei Ladeböden zu völlig neuen Gestaltungsmöglichkeiten führt.
Günstiger One-Step-Process
So konnte ein ursprünglich mehrteiliges
Wendebodenkonzept mit ,Polyload’
deutlich leichter und kostengünstiger
(One-Step-Prozess) dargestellt werden.
Das Entwicklungsergebnis konnte nur
durch die intelligente Nutzung des Polytec-Technolgie-Baukastens sowie durch
die Zusammenarbeit mit geeigneten Projektpartnern (teilweise aus produktfremden Bereichen mit jedoch ähnlichen
Problemstellungen) erreicht werden.
Vom Start der Vorentwicklung bis zum
Serieneinsatz in einem Fahrzeug vergingen hier weniger als 18 Monate.
Í
77
Gut bedient
PREH – Mit einem futuristischen Mittelkonsolenkonzept überraschte die Preh GmbH
auf der IAA 2007. Die ,PrehCon‘-Konsole demonstriert unter anderem, wie eine BlackPanel-Anzeigetechnik auf metallische Oberflächen übertragen werden kann.
Alle relevanten Qualitätsparameter in einer Hand
Umsatzwachstum des Bad Neustädter
Unternehmens in den letzten fünf Jahren. Dies liegt laut Preh-Geschäftsführer Dr. Michael Roesnick an den hohen
Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen sowie der großen Fertigungstiefe bei Preh. Bemerkenswert: Im Durchschnitt beträgt hier die Fertigungstiefe
rund 80 Prozent, bei Klimabediensystemen sogar bis zu 95 Prozent.
Damit hält Preh letztlich alle relevanten Qualitätsparameter selbst in der
Hand – angefangen von Vorentwicklung, Hardware- und Softwareentwicklung über einen eigenen Werkzeugbau
bis hin zu Kunststoffspritzguss, Lackierung, PVD-Beschichtung, Lasern,
Elektronikfertigung und Montage.
Den Stellenwert belegen die hohen
FuE-Aufwendungen. Die Entwicklungsquote lag 2007 bei rund elf Prozent. Dies versteht das Unternehmen
quasi als ,Lebensversicherung’ für den
langfristigen Markterfolg. Das gilt auch
für das Mittelkonsolenkonzept ,Preh-
Neues Design, neue Funktionen:
Das Mittelkonsolenkonzept ,PrehCon‘
vereint eine Vielzahl von Innovationen in
Design und Bedienfunktionalität.
78
Con’: Mit diesem neuartigen HumanMachine-Interface-Konzept (HMI)
hat Preh zur letztjährigen IAA neue
Wege beschritten – beim Design wie
auch bei der Bedienfunktionalität. So
kommt zur Einstellung von Temperatur und Gebläse PrehCon mit nur einem einzigen Regelknopf gegenüber
bisher zwei aus. Je nach gewählter
Funktion – Temperatureinstellung
oder Gebläseregelung – erzeugt der
Drehsteller des PrehCon Klimabedienteils eine unterschiedliche Haptik
der Rastschritte.
Eine optische Aufwertung
des Interieurs bietet ,PrehCon’ auch in punkto EchtMetall-Oberflächen
für
hinterleuchtete Bedienelemente. Hier kommt die so
genannte Preh-PVD-Technologie zum Einsatz: Tasten werden
mit einer nur wenige Nanometer dicken Echt-Metall-Oberfläche versehen
und anschließend die entsprechende
Funktionssymbolik zur Hinterleuchtung im Nachtdesign gelasert. Zudem
wurde das Anwendungsspektrum um
transluzente Echt-Metall-Oberflächen
erweitert. Das ,PrehCon’-Konzept demonstriert, wie eine Black-Panel-Anzeigetechnik auf metallische Oberflächen übertragen werden kann. Zur
Gestaltung von Bedienelementen wie
auch für die Ambientebeleuchtung eröffnet dies somit ganz neue Designmöglichkeiten.
Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt ist für Preh die ,Komfortsensorik’ – und hier insbesondere die kapazitiven Anti-Beschlag- und Regensensoren. Dabei setzt das Unternehmen
auf ein kapazitives Messprinzip, das
gegenüber herkömmlichen optischen
Verfahren mehr Funktionssicherheit
bietet – auch bei verschmutzter Scheibe oder bei externen Störlichteinflüssen. Das im Logodesign herausgestellte
Motto lautet übrigens: ,Innovation and
Pre(h)mium Quality First’.
Í
Bild: Preh
D
ie Anforderungen an Bediensystemspezialisten steigen: Es soll
eine stetig wachsende Zahl von
Funktionen integriert und dabei gleichzeitig die Bedienkomplexität für den
Fahrer reduziert werden. Das Fahrzeug-Interieur, dessen Design eine Automobilmarke entscheidend mit prägt,
soll an Wertigkeit gewinnen, aber auch
engen Kostenvorgaben gerecht werden.
Dass diese Herausforderungen von
mittelständischen Unternehmen wie
der Preh GmbH geschultert werden
können, zeigt das konstant zweistellige
Verstehe den Kunden!
PROGRESS-WERK OBERKIRCH – Ob tiefgezogene Metallgehäuse oder geklebte Luftfederbaugruppen – bei PWO arbeiten interdisziplinäre Teams simultan an Produkten und Prozessen.
Geklebt: der ,Luftfedertopf’ für das Federbein der
Mercedes-Benz E-Klasse. Der Ventilsitz (gelb) wird mit
dem Topfmittelteil (rot) verschweißt und lackiert. Am
lackierten Topfunterteil (türkis) wird in einer Spezialanlage an zwei Ringflächen Klebstoff aufgetragen. Danach
werden beide Teile per Roboter gefügt und die Klebung
in einem Ofen ausgehärtet.
Bild: PWO
die Luftfederung und das Federbein mit
der Karosserie und ist gleichzeitig ein
ringförmiger Druckbehälter. Ein Ventil
mit extrem schnellen Schaltzeiten verbindet das Druckspeichervolumen mit
dem Volumen im Gummibalg darunter,
um Federungs- und Dämpfungseigenschaften zu variieren. Die hochpräzisen
Steuerkanten des Ventils erfordern einen auf Lebensdauer partikelfreien
Druckbehälterinnenraum. Die PWOEntwickler entschieden sich nach intensiver Konzeptarbeit für eine Lösung
aus drei Tiefziehteilen.
,Neuland’ im Automotive-Bereich
I
m Innovationsmanagement bei PWO
greifen Innovationsstrategie, Innovationskultur und Innovationsprozess
ineinander, wobei die frühe Einbindung in Kundenprojekte einen wesentlichen Erfolgsfaktor darstellt. Interdisziplinäre Teams entwickeln simultan Produkte und Prozesse. Die gezielte Integration externer Spezialisten verstärkt
dabei ihre Innovationskraft. Der PWOInnovationszyklus beschreibt die gelebte Praxis in vier Schritten:
■ Verstehe die Anforderungen und Erwartungen der Kunden.
■ Bewerte Aktuelles, benchmark die
Performance, analysiere und lerne.
■ Entwickle innovative Lösungen für
Produkt und Prozess.
■ Implementiere und verbessere kontinuierlich.
Ein Innovationsbeispiel stellt das tiefgezogene Metallgehäuse für Elektromotoren dar, für die der Fertigungsprozess
ganz wesentlich beschleunigt werden
Der Ventilsitz (gelb) wird mit dem Topfmittelteil (rot) verschweißt und lackiert. Am lackierten Topfunterteil (türkonnte. Innovative Lösungsansätze mit
kis) wird in einer Spezialanlage an zwei
verbesserten tribologischen RandbedinRingflächen Klebstoff aufgetragen. Mit
gungen, neuartigen Werkzeug- und
Roboterpräzision werden danach beide
Transferkonzepten mit reduzierten
Teile gefügt und die Klebung in einem
Massen und erhöhter Steifigkeit sowie
Ofen ausgehärtet. Die Baugruppe ist soeine optimierte Maschinendynamik ermit an allen Oberflächen innen und aumöglichen stabile Umformprozesse mit
ßen KTL-lackiert. Eine derartige Produkt- u. Prozessentwicklung
war im Automotive-Bereich
Neuland. In enger ZuOrientiert sich an Lean-Prinzipien:
sammenarbeit mit dem KunPWO-Production-System
den wurden sämtliche Klebetechnologieaspekte laborgetestet, rechnerisch simuüber 90 Hüben pro Minute. Damit verliert und im Fahrzeug erfolgreich qualifügt PWO über den weltweit schnellfiziert. PWO-Innovationen im Bereich
sten Fertigungsprozess für diese Prohoch anspruchsvoller Metallkomponendukte.
ten sollen den Kunden dauerhaft WettEin weiteres Beispiel sind geklebte
bewerbsvorteile sichern. Das weltweit
Luftfederbaugruppen. Benchmark für
für alle Standorte gültige PWO-Produceine kombinierte Produkt- und Prozesstion-System (PPS), das sich voll an den
innovation ist der ,Luftfedertopf’ für
Lean-Prinzipien orientiert, sorgt für eine
das Federbein der E-Klasse von Daimler
effiziente Umsetzung der Innovationen
(siehe Bild). Diese Baugruppe verbindet
in der Fertigung.
Í
79
Starke Hybride
REHAU – Das Thema Leichtbau stellt aufgrund der Klimadiskussion die Fahrzeughersteller vor neue
Herausforderungen. Systemspezialist Rehau hat eine
Antwort: Kunststoff-MetallVerbindungen mit der ,HybridPlus’-Technologie für komplette
Fahrzeugteile wie zum Beispiel
Frontend-Träger oder auch große
Heckklappenmodule für SUVs.
80
:R
eh
ld
Bi
R
Frontend-Träger mit verbesserter Integration von
Schloss-, Scheinwerfer oder
Kühleraufnahmen, bei denen
eine erhöhte Steifigkeit positive
Effekte hat. So könnten Streben
entfallen, die die Kühleranströmung
negativ beeinflussen. Strukturbauteile
nach dem Hybrid-Plus-Verfahren lassen
sich in einem zweistufigen
Verfahren ohne zusätzliche
nasschemische Behandlung
„Das Hybrid-Plus-Verfahren in der
herstellen. Vorbehandelte
Produktion ist ein wirtschaftlich
Bleche werden nach dem
Blechumformungsprozess auf
ungeschlagener Prozess“.
der Spritzgussmaschine zu
Strukturbauteilen, die alle
Korrosionsanforderungen und Medientriebsfestigkeit garantieren. Ein aktuelles
beständigkeiten erfüllen. „Das HybridTop-Thema ist die Hybrid-Plus-TechnoPlus-Verfahren in der Produktion ist ein
logie. Sie eröffnet der Branche neue Diwirtschaftlich ungeschlagener Prozess“,
mensionen: Komplette Fahrzeugteile auf
so Dr. Peter Michel.
Basis hybrider Kunststoff-Metallverbindungen können das Gewicht von Automobilen erheblich reduzieren – gerade
Heckklappe als Prototyp
im Hinblick auf die geforderte KraftstoffIn Zusammenarbeit mit der Richard
reduzierung ein bedeutender Faktor.
Fritz GmbH & Co. KG, Besigheim (SpeDabei erfüllt die neue Technologie
zialist für Scheibenumspritzungen und
höchste Ansprüche an die mechaniVerglasungsmodule), und dem Formenschen Eigenschaften. „Bauteile aus Hybauer August Läpple GmbH & Co. KG,
brid Plus weisen insbesondere eine höHeilbronn, hat Rehau die Hybrid-Plushere Steifigkeit aus, bei einigen wird
Technologie zunächst auf ein Heckklapdiese verdoppelt“, so Dr. Peter Michel,
penmodul für eine SUV-Baureihe überLeiter der Vorentwicklung Automotive
tragen. Das Herzstück des Konzeptes ist
bei Rehau. Es sind Elemente mit tragendie hybride Tragstruktur, die eine bis zu
der Strukturfunktion, wie zum Beispiel
dreischalige Stahlkonstruktion ablöst.
ehau verfügt über langjährige Erfahrung in der Fertigung von
Leichtbaukomponenten und bietet
mit individuellen Lösungen für den integrierten Außenanbau technische und
wirtschaftliche Leichtbaumöglichkeiten,
die maximale Gewichtseinsparungen bei
Gewährleistung der notwendigen Steifigkeit, dynamischen Stabilität und Be-
au
Geringes Gewicht bei hoher Steifigkeit:
die Hybrid-Plus-Technologie übertragen
auf den Prototypen eines Heckklappenmoduls für ein SUV-Modell.
Sie besteht aus
einem mit Haftvermittler ausgerüsteten,
verzinkten Stahlblech. Nach
der konventionellen Formgebung wird eine versteifende Rippenstruktur aus faserverstärktem Polypropylen aufgespritzt.
Durch Wechsel der Kunststoffblende
kann das Design der Heckklappe komplett geändert werden. Die von einer
Seite offene Tragstruktur ermöglicht eine einfache Aufnahme von Heckscheibenwischern, Rückfahrscheinwerfern
oder Rückfahrkameras.
Ferner macht das Konzept eine ergonomisch optimierte Montage ohne
Überkopfarbeit möglich und bietet zusätzliche Zeit- und Kostenvorteile für
die Automobilhersteller. Die Anwendungsmöglichkeiten von Hybrid plus
erstrecken sich auf zahlreiche Baugruppen und eröffnen die Möglichkeit, über
die Vereinfachung und Reduzierung
von Bauteilen die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.
Í
Halb so schwer, doppelt so sicher
RÖCHLING – Das aktuell bei den BMW-Modellreihen 1er, 3er, 5er und 6er verwendete
Karosserieleichtbau-Modul von Röchling Automotive mit aerodynamisch und akustisch
hochwirksamer Unterbodenverkleidung gilt als das weltweit leichteste Serienmaterial, hält
jedoch schwersten Belastungen stand.
D
ie Vorteile von Unterbodenverkleidungen hinsichtlich Aerodynamik, Schallabsorption und
Thermomanagement sind mittlerweile
in der Branche allgemein anerkannt.
Entsprechend geht der Trend weg von
der PVC-Unterbodenversiegelung und
hin zu einer buchstäblich flächendeckenden Beplankung des Unterbodens. Bei den verwendeten Materialien
und Verfahren gibt es jedoch noch
große Unterschiede. Am deutlichsten
werden diese bei einem Gewichtsvergleich.
Wesentlich bessere Akustikwerte
Den gerade einmal 4,5 Kilogramm des
aktuellen BMW 5er-Unterbodens steht
rund das doppelte Gewicht derselben
Baugruppe eines direkten Wettbewerbers gegenüber. Die zweitbeste Referenz in diesem Vergleich wiegt immer
noch etwa ein Viertel mehr. „Und das
bei absolut vergleichbaren oder gar wesentlich besseren Akustikwerten“, be-
tont Dr. Klaus Pfaffelhuber, Vorentwicklungsleiter und Akustikspezialist
von Röchling Automotive. „Hinsichtlich Vorbeifahr-, Standaußen- und
Innengeräusch liegen wir überall in der
Spitzengruppe oder führen gar das Feld
an. Selbst beim Nasszischgeräusch fallen wir nicht zurück.“
Umso mehr interessiert angesichts
des geringen Gewichtes die mechanische und thermische Belastbarkeit. Der
Steinschlagtest erfolgt gemäß Spezifikation mit einer Beschussmaschine unter
einem Winkel von 30 bis 45 Grad. Dabei kommt es selbst mit 50 KilogrammGranulat zu keinem Durchschuss.
Beim Abrasionstest wird der Unterboden 10 000 Mal über einen scharfkantigen Granitstein geschruppt. Die
Folge sind auch hier nur oberflächliche
Kratzer. Insofern schätzt man in
Schlechtwegeländern neben den aerodynamischen und akustischen Eigenschaften des Röchling-Unterbodens
vor allem seine Schutzfunktion. Der
Motor kann zum Beispiel nicht nur
wegen der Festigkeit, sondern auch
wegen der Steifigkeit des Schichtaufbaus viel tiefer eingebaut werden. Dadurch bleiben Gesamtgewicht und
Platzbedarf gering.
Besonders bei Hochgeschwindigkeitsfahrten kommt es auf eine möglichst geringe Windbelastung an. 40
Prozent des gesamten Luftwiderstandes
entfallen auf den Unterboden. Die bei
hohen Geschwindigkeiten auftretenden
Windlasten reißen mit mehreren hundert Newton an den Verankerungspunkten. Daher ist in deren Bereichen
das Material verstärkt.
Die Nachverdichtung erfolgt punktuell – nur exakt an den neuralgischen
Punkten. Diese partielle Kompaktierung zählt zu den Hauptvorteilen von
Material und Verfahren. Vergleichbar
mit den Tailored Blanks im Stahlkarosseriebau finden sich auch am RöchlingUnterboden die Verstärkungen nur da,
wo sie gebraucht werden.
Í
Bild: Röchling
Extreme ‚Spritztour‘:
Test von mechanischer Belastung und
Geräusch bei schneller Wasserdurchfahrt.
81
Bild: Schaeffler-Gruppe
Sichtbar machen eigener
Innovationen: Forschung und Innovation am ,gläsernen Auto’.
Fortschritt aus Tradition
SCHAEFFLER-GRUPPE – Mit jährlich rund 1 100 zum Patent angemeldeten Erfindungen und
über 13 000 in Kraft befindlichen Patenten nimmt die Schaeffler-Gruppe einen Spitzenplatz in
der Branche ein. Das Unternehmen fördert durch eine enge Verzahnung aller Bereiche sowie
klar strukturierte Ideenfindungsprozesse die Innovationsleistung der Mitarbeiter.
M
it ihren Marken LuK, INA und
FAG setzt die Schaeffler-Gruppe seit Jahrzehnten automobile
Standards: Beispiele sind FAG-Radlager,
die schon Anfang des letzten Jahrhunderts mit Rekordfahrten überzeugten,
die Erfindung des INA-Nadelkäfigs im
Jahre 1949, die Markteinführung von
Ventilspielausgleichselementen 1959
oder die Tellerfederkupplung und das
Zweimassenschwungrad von LuK.
Diese Meilensteine sind Ansporn und
Maßstab der täglichen Arbeit: Als Entwicklungspartner mit Systemverständnis
ist die Schaeffler-Gruppe Vordenker und
arbeitet proaktiv an neuen Lösungen.
Beispiele sind die Doppelkupplungskonzepte von LuK, reibungsarme ,Twin Tandem’-Radlager von FAG, das vollvariable
Ventiltriebssystem UniAir oder optimierte Ausgleichswellen von INA.
Freiräume für neue Ideen
Das umfassende System-Know-how für
Motor, Getriebe und Fahrwerk sowie
umfassende Kompetenzen im Bereich
der Elektronik, Software und Mechatronik sind die Grundlage für Neuentwicklungen und die kontinuierliche
82
Optimierung bestehender Produkte.
Eng mit der Entwicklung in den Unternehmensbereichen verzahnt, arbeiteten
Experten in der Vorentwicklung mit
zeitlichen und budgetbezogenen Freiräumen an kreativen Produkt- und
Technologie-Ideen für verschiedenste
Anwendungen in allen Unternehmenssparten. Diese Experten sind mit zentralen technischen Abteilungen vernetzt, die sich mit übergreifenden Themenkomplexen wie zum Beispiel
Werkstofftechnik, Tribologie oder Dichtungstechnik befassen. Innovation wird
aber auch bei Entwicklung und Einsatz
von Simulationstools für Produkte und
Fertigungsprozesse groß geschrieben.
Das Wissensmanagement macht Lösungen in der gesamten Unternehmensgruppe zugänglich. Einen hohen Stellenwert hat auch die parallele Entwicklung leistungsfähiger Produktionsverfahren. So können Ansprüche an Funktion, Qualität und Wirtschaftlichkeit in
Einklang gebracht werden.
Systematisch mit PEP
Kreative und gleichzeitig klar strukturierte Ideenfindung sowie die Vorent-
wicklung sind wie der nachfolgende
Produktentstehungsprozess (PEP) integraler Bestandteil einer permanent optimierten Prozesslandkarte. Sie führt alle relevanten Unternehmensressourcen
– vom Einkauf, über die Produktentwicklung bis zur Produktion – standardisiert zusammen. So können in qualifizierten
Teams
Kundenwünsche
schnell, effizient und sicher in serienreife Produkte umgesetzt werden.
Globales R&D-Netzwerk
Zur Erarbeitung marktgerechter Lösungen verknüpft die Schaeffler-Gruppe
zentrale und regionale Kompetenzen
zu einem Netzwerk. Weltweit arbeiten
rund 5 200 Mitarbeiter an über 30
Standorten an der Entwicklung neuer
Produkte, Prozesse und Verfahren. Mit
jährlich rund 1 100 zum Patent angemeldeten Erfindungen und über
13 000 in Kraft befindlichen Patenten
nimmt das Unternehmen einen Spitzenplatz in der Branche ein. Kooperationen mit namhaften Instituten und
Hochschulen im In- und Ausland eröffnen zusätzliche Expertise in neuen
Wissensfeldern.
Í
Luxus für alle
STABILUS – Der stufenlose, hydraulische Türfeststeller war bislang Luxuslimousinen
vorbehalten. Die zweite ,Dorstop‘-Generation ist kleiner, leichter und deutlich kostengünstiger als der Vorgänger – und damit bestens geeignet auch für die Mittel- und
Kompaktklasse. Im Herbst 2008 geht er in Serie.
N
eben geringeren Schadstoffemission, verbesserten Sicherheitssystemen und höherem Komfort
gibt es auch beim Fahrzeugzutritt und
der Bedienung von Türen Raum für Innovationen, die den Komfort steigern
und die Bediensicherheit erhöhen. Ein
Beispiel ist der hydraulisch arbeitende,
stufenlose Türfeststeller, den die Koblenzer Firma Stabilus unter dem Markennamen ,Dorstop’ entwickelt hat.
Beim ,Dorstop’ handelt es sich um einen hydraulischen Türfeststeller, der
Fahrern und Beifahrern gleich drei Vorteile bietet: Er erleichtert das Öffnen der
Tür, hält sie sicher in jedem beliebigen
Öffnungswinkel und lässt sie sanft anschlagen (Endlagendämpfung). Ein raffinierter Hydraulikkolben bewirkt, dass die
Tür exakt an der Position stehen bleibt,
wo sie der Bediener hinführt. Weder öffnet sie sich selbstständig weiter noch
schwingt sie zurück. Dadurch erhöhen
sich sowohl die Sicherheit als auch der
Komfort beim Ein- und Aussteigen.
Sanfte und schonende Türbewegung
Der ,Dorstop’ ist ein geschlossenes Hydrauliksystem und verbindet A- oder BSäule mit der Tür. In Ruhelage ist der
Druck auf beiden Kolbenseiten gleich
und alle Ventile sind geschlossen; der
,Dorstop’ blockiert. Wird nun eine Kraft
angewendet, öffnet sich ein Ventil und
lässt das Öl auf die andere Kolbenseite
strömen. Zum Weiterbewegen der Tür
ist dadurch nur noch sehr wenig Kraft
nötig. Gegen Ende des Hubes trifft der
Kolben auf den Kolben der Endlagendämpfung. Das Öl vor dem Dämpfungskolben muss durch einen kleinen Querschnitt strömen. Dadurch wird es höher
komprimiert und sein Überströmen gedrosselt. Die Bewegung der Tür wird
sanft und schonend gebremst, ein
Rückschwingen ist ausgeschlossen.
Mit dem neuen stufenlosen Türfeststeller erhöht Stabilus die Sicherheit
und den Komfort am Automobil
enorm. Dies dürfte zukünftig viele
blaue Flecken und ärgerliche Lackschäden vermeiden. Das bestätigten auch 96
von 100 Fahrern der BMW 7er-Reihe,
die an einer Umfrage der Studentischen
Unternehmensberatung Kounity teilnahmen. Ihnen gefiel das Handling einer ,Dorstop’-Tür besser als der Umgang mit ihrer eigenen Autotür. Rund
die Hälfte der Befragten würden einen
Aufpreis dafür in Kauf nehmen und
über 85 Prozent bewertete eine ,Dorstop’-Tür als deutlichen Mehrwert.
‚Dorstop‘ für neue Serienanwendungen
Bild: Stabilus
Bislang kamen allerdings nur die Fahrer
teurer Luxuslimousinen in den Genuss.
Hier hinterließ er jedoch einen derart
überzeugenden Eindruck, dass sich Stabilus dazu entschloss, die zweite Generation des hydraulischen Türfeststellers zu
entwickeln. Der neue ,Dorstop G2’ ist 80
Millimeter kürzer, 25 Prozent leichter
und deutlich kostengünstiger als sein
Vorgänger. Er beansprucht daher deutlich weniger Bauraum und eignet sich
zum platzsparenden Einbau in Automobile der Mittel- und Kompaktklasse. Er
geht im Herbst in Serie.
Neben den bereits heute mit ,Dorstop’
ausgestatteten Fahrzeugen, wie dem
Maybach, Rolls Royce, BMW 7er, Mercedes S- und CL-Klasse, sowie dem Mitsubishi Pajero stehen für den ,Dorstop’ der
zweiten Generation bereits jetzt fünf
neue Serienanwendungen fest.
Í
Komfort und weniger Lackschäden:
Stufenlose Türfeststeller finden nun auch den
Weg in die Mittel- und Kompaktklasse.
83
Neues aus Berlin
TAKATA-PETRI – 15 Jahre Forschung steckte der Takata-Konzern in die Entwicklung eines
Motorrad-Airbags, der nun bei der Honda Goldwing als erster Maschine serienmäßig eingebaut ist. Die Innovation wurde im April 2008 mit dem renommierten ‚Automotive News
PACE (Premier Automotive Supplier Contribution Excellence) Award‘ ausgezeichnet.
D
ie Automobilindustrie befindet
sich in einem grundlegenden
Wandel, der neben der klassischen Wertschöpfungskette vor allem
auch den Produktentstehungsprozess
betrifft. Die Zeit, die für die Entwicklung neuer Produkte benötigt wird, ist
zu einem zentralen Wettbewerbsfaktor
geworden. Nur noch in der Entwicklungszeit kann das ,time to market’ wesentlich verkürzt werden.
Kundenwünsche vorhersehen
Eine engere Verzahnung und frühzeitige Einbindung der Entwicklungspartner ist unumgänglich geworden. Ziel
von Takata-Petri ist es, die Bedürfnisse
der Kunden vorausschauend zu erkennen und in strukturiert geplante Produkt- und Technologieentwicklungen
umzusetzen. Mit dem im April eingeweihten neuen Forschungs- und Entwicklungszentrum in Berlin, neben den
Entwicklungsstandorten in Ulm und
Aschaffenburg, sind optimale Bedingungen geschaffen worden. Um den
Mitarbeitern Freiräume und eine inspirierende Umgebung zu bieten, ist der
Neubau nach den neuesten Erkenntnissen geplant und gebaut worden.
Die Entwicklung von Insassenschutzsystemen umfasst vielfältige und
hohe Anforderungen. Erfolgsfaktor ist
das flexible und unkomplizierte Zusammenspiel von konzeptioneller Ent-
Bild: Takata-Petri
der Fahrgastzelle (Pitching) während
eines Frontalaufpralls simuliert. Dies
führt zu besonders aussagekräftigen
und realitätsnahen Versuchsergebnissen. Schwerpunkte der Entwicklungsarbeit werden in den nächsten Jahren
die Integration der aktiven und passiven Sicherheit und die Ausweitung der
Schutzsysteme auf alle Verkehrsteilnehmer sein. Innovationen
prägen die Unternehmensgeschichte von Takata seit
Erste Schlittenanlage für
der Gründung im Jahr 1933.
Crash-Simulation mittels inverser
Seit mehr als 70 Jahren steht
der Schutz des menschlichen
Beschleunigung
Lebens im Mittelpunkt der
Aktivitäten. Mehrfach haben
markt- und kundenorientierte Innovawicklung und sofortiger praktischer
tionen die Grundlage für völlig neue
Machbarkeitsprüfung auf hochmoderGeschäftsfelder geschaffen. So zuletzt
nen Crashanlagen. Herzstück der Berlimit der Einführung des ersten Motorner Versuchstechnik ist die in Europa
radairbags in Serie.
erste servohydraulische Schlittenanlage
für eine Crash-Simulation mittels inGut 15 Jahre wurde geforscht – eiverser Beschleunigung. Diese Katapultne Übernahme der Pkw-Technologie
anlage bietet eine spezielle Hydraulikwar nämlich nicht möglich, nimmt
funktion, die Auf- und Abbewegungen
doch der Fahrer, anders als im Auto,
84
Entscheidung in 0,015-Sekunden: das
erstes Motorrad mit Airbag in Serie, die
Honda Goldwing.
auf jedem Motorrad eine andere Haltung ein. Vier Sensoren in der Gabel
melden einen Aufprall an die Steuerung, die nach 0,015 Sekunden entscheidet, ob eine Kollision vorliegt
und folglich der Airbag aktiviert werden muss. Unbedeutende Bordsteinschubser werden sofort aussortiert,
während bei einem richtigen Crash
der Stickstofftreibsatz in 0,060 Sekunden den etwa 150 Liter großen Airbag
entfaltet.
Der Luftsack ist V-förmig gebaut,
und fängt den Fahrer regelrecht ein.
Zwei Gurte sorgen hierbei für die richtige Position des Luftsacks. Die Schwere
von Verletzungen durch einen Aufprall
auf ein Fahrzeug oder die Straße werden damit deutlich verringert – wobei
das System auch dann zündet, wenn
ein Auto auf das stehende Motorrad
prallt.
Í
Die Lenkgetriebefertigung bei
ThyssenKrupp: Ein Beitrag zur
Senkung des Kraftstoffverbrauchs
wird durch den Wechsel von
konventionellen, hydraulischen
zu elektromechanischen
Lenksystemen erzielt.
Leicht gemacht
THYSSENKRUPP – Die Schwerpunkte von Forschung und Entwicklung bei ThyssenKrupp Technologies zielen auf Reduzierung von Verbrauch, Emissionen und Kosten im Fahrzeugbau. Im Fokus
stehen Fahrwerk, Lenkung und Antriebsstrang. Ein Beispiel: Im ,High Performance ThermoTech
Process’ bearbeitete Federn sind um 15 bis 18 Prozent leichter als konventionell gefertigte Teile.
L
enk- und Dämpfungssysteme,
Nocken- und Kurbelwellen, Gussteile, Karosserie- und Fahrwerkstechnik oder Aggregatmontage – die
Aktivitäten von ThyssenKrupp Technologies für die Autoindustrie sind vielfältig. Die Komponenten bilden einen ,automobilen Baukasten’, in dem aus einzelnen Innovationen Komplettlösungen geformt werden können.
Das gilt zum Beispiel für das Leichtbau-Portfolio von ThyssenKrupp Bilstein
Suspension. Dazu gehören Stabilisatoren. Um ihre Funktion nicht zu beeinträchtigen, darf ihre Gestalt nicht verändert werden. Für eine Gewichtsreduzierung kommen also nur alternative
Werkstoffe in Frage – oder die verstärkte
Entwicklung und Herstellung von Rohrstabilisatoren. Diese erreichen dieselbe
Steifigkeit, sind aber innen hohl und damit bis zu 50 Prozent leichter.
Thermomechanisch umgeformter Draht
Aktuelles auch bei den Federn: Bei den
neuen Verfahren von ThyssenKrupp Bilstein Suspension werden die Bauteile
aus thermomechanisch umgeformtem
Draht hergestellt. Vorteil des ,High Per-
formance ThermoTech Process’: Das Material ist zäher, daher steigen Festigkeit
und Beanspruchung. Damit können die
Höhe der Federn verringert und ihr Gewicht um 15 bis 18 Prozent gesenkt werden. Das schafft Bauraum im Fahrzeug
für den passiven Fußgängerschutz.
Mit dem stufenlos verstellbaren
Dämpfungssystem ,DampTronic’ von
ThyssenKrupp Bilstein Suspension
kann die Härte des Fahrwerks innerhalb von Sekundenbruchteilen der aktuellen Situation angepasst werden.
Komfortable Dämpfung für entspanntes
Reisen oder sportlich straffes Fahrwerk
für agilen Fahrspaß und kritische Ausweichmanöver – ,DampTronic’ bietet
beide Fahrwerke in einem Auto.
Ein Beitrag zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs wird durch den Wechsel
von konventionellen, hydraulischen zu
elektromechanischen Lenksystemen erzielt. Deren Einsatz bietet darüber hinaus Vorteile in Fahrdynamik, Fahrkomfort und Sicherheit. Geschwindigkeitsabhängiges Lenken, automatisches Parken,
Seitenwindkompensation sowie die Kollisionsvermeidung durch automatische
Ausweichmanöver sind möglich.
Ebenfalls an der Bestückung des automobilen Baukastens beteiligt ist Presta
Camshaft – Marktführer bei gebauten
Nockenwellen. Diese müssen zum einen
immer höhere Beanspruchungen aushalten, zum anderen muss das Gewicht zur
Schadstoffverringerung weiter gesenkt
werden. Die Lösung ist der Einsatz von
hochfesten Materialien und gesinterten
Bauteilen. Durch diese Kombination wird
die Performance gesteigert und gleichzeitig weniger Material benötigt. Außerdem
ermöglicht die gezielte Auswahl von
Werkstoffen und Technologien eine höhere Bearbeitungseffizienz.
Im Test: Hohlquerschnitte
Wesentliche Produkte der ThyssenKrupp Forging Group sind Kurbelwellen und Pleuelstangen. Bei ersteren
werden derzeit zur Gewichtsreduzierung um bis zu 18 Prozent Konstruktionen mit Hohlquerschnitten getestet, die
in verschiedenen Ausprägungen bis hin
zur Gussversion eingesetzt werden können. Bereits serienreif ist eine Version
mit weniger Gegengewichten. Außerdem wurde eine um zehn Prozent
leichtere Pleuelstange entwickelt.
Í
85
Bild: ThyssenKrupp Technologies
Kulturkreis der Innovation
TMD FRICTION – Innovationen entstehen nicht allein durch Forschung, sondern sind Resultat einer Unternehmenskultur, die in allen Bereichen ständig nach Verbesserung strebt. Die
ökologische Gestaltung von Produkten und Prozessen rückt dabei zunehmend in den Fokus.
TMD Friction folgt diesem Credo weltweit.
„Eine Innovation am Bedarf
des Kunden vorbeientwickelt,
ist vergeudet.“
entwicklungen, Bedürfnisse der Kunden,
mögliche Gesetzesänderungen, so zum
Beispiel im Chemikaliengesetz, Arbeitsoder Umweltrecht.
Für die gesamte Automobilindustrie
ist die Entwicklung und Nutzung von
ökologisch unbedenklicheren Produkten
aktuell das Thema schlechthin. TMD Friction setzt hier die Schwerpunkte für den
Innovationsprozess. So wird beispiels-
86
Bild: TMD Friction
F
orschungs- und Entwicklungszentren gelten als die Motoren
der Idee von morgen. Zu
Recht – TMD Friction investiert jährlich 30 Millionen Euro in die Entwicklung und plant gerade, zusätzlich zu den Forschungseinrichtungen in
Troy, Michigan, USA, und
Leverkusen, weitere FuEAktivitäten in Asien. Doch
entstehen Innovationen
bei TMD Friction nicht alleine durch Forschung,
sondern sind Resultat einer Unternehmenskultur,
die in allen Bereichen
ständig nach Verbesserung
strebt.
„Eine gute Idee reicht
heute nicht mehr aus. Eine
Innovation am Bedarf des
Kunden vorbeientwickelt,
zu teuer oder gesetzliche
Richtlinien missachtend, ist vergeudet.
Bei TMD Friction behalten deshalb Vertriebsmitarbeiter, Juristen, Produktionsmitarbeiter, Marketing-, Einkaufs- und
Umweltspezialisten alle inneren und äußeren Bedingungen im Auge“, erklärt
Ludwig Ervens, Chief Technology Officer
von TMD Friction. Dazu gehören Markt-
weise der prozessbedingte Materialüberschuss dem Herstellungsprozess wieder
zugeführt (Recycling). Ein aktives Rohmaterialmanagement sorgt dafür, dass
TMD Friction den sich ständig ändernden
Gesetzesentwicklungen voraus ist (Gesetzgebung). Der Produktionsprozess
folgt einem optimierten Energie-WärmeProfil zur Schonung der
Ressourcen
(Energieverbrauch). Verbesserungsvorschläge – auch im Hinblick
auf die Umwelt – erhält TMD
Friction immer häufiger von
den Mitarbeitern selbst. Dies
wird als ein Resultat der
Konzern-Philosophie ,mit CI (Continuous Improvement) zu IC (Innovation
Culture)’ gesehen, welche auf ein globales Schulungsprojekt aufbaut. Mit einem zweitägigen Training für alle 4 500
Beschäftigte weltweit greift der Bremsbelaghersteller die Forderung nach einer innovativen Unternehmenskultur
auf. Bisher haben 2 800 Mitarbeiter in
Deutschland, Frankreich, Spanien und
Die Konzernphilosophie: Mit ,Continuous
Improvement‘ zur ,Innovation Culture‘.
4 500 Beschäftigte von TMD Friction werden
derzeit in einem weltweiten ,Continous
Improvement‘-Projekt geschult.
Mexiko die Idee, die hinter CI steht,
kennen gelernt und verinnerlicht. Momentan finden Schulungen in Asien
und Amerika statt. Ende des Jahres soll
das Projekt, das Anfang 2006 angelaufen ist, abgeschlossen werden.
Insgesamt investiert TMD Friction
drei Millionen Euro in die CI-Schulungen und damit in die Mitarbeiter. Die
Schulungsteilnehmer – immer bunt gemischt nach Aufgabenbereichen – bekommen konkrete Werkzeuge, wie das
Kanban-Prinzip oder Vorgaben zur Arbeitsplatzorganisation (5S), zur Verbesserung an die Hand. „Erfolge sind schon
jetzt deutlich sichtbar. Seit Einführung
der Workshops wurden 1 500 Vorschläge zur Verbesserung eingereicht, davon
fast die Hälfte auch umgesetzt“, verdeutlicht Ervens.
Í
Die Zukunft geht in Serie
VOESTALPINE – Maximaler Korrosionsschutz, maximale Sicherheit, maximale Umweltverträglichkeit und das bei minimalem Kostenaufwand. Ein Paradoxon, für das Voestalpine diese Antwort hat:
,phs-ultraform‘, eine Technologie für pressgehärtete Bauteile, die noch 2008 in Serie gehen wird.
K
ioto ruft. Und Automobilhersteller
wie Zulieferer auf der ganzen Welt
stimmen mit ein. Um die ehrgeizigen Vorgaben zur Reduktion des CO2Ausstoßes bis 2012 zu erreichen, wird
es in Zukunft in erster Linie um die gewichtsoptimierte Konstruktion der
Fahrzeuge bei nicht nur gleich bleibendem, sondern sogar noch verbessertem
Sicherheits-, Komfort- und Korrosionsschutzstandard gehen. Sieht ganz so
aus, als hätte die Automobilindustrie
von morgen einen wahren Balanceakt
zu meistern. Beste Voraussetzungen für
,phs-ultraform’, der Leichtbau-Innovation von Voestalpine.
Mit ,phs-ultraform’ bietet der Voestalpine-Konzern eine branchenweit unerreichte Kombination aus allem, was
der Markt von morgen schon heute mit
Nachdruck fordert:
■ Pressgehärtete Bauteile mit dem kathodischen Korrosionsschutz von
bandverzinkten Blechen
■ Ausgezeichnete Kaltumformeignung
bei höchster geometrischer Komplexität.
■
Möglichkeit
unterschiedlichster
Werkstoff- und/oder Dickenkombinationen durch den Einsatz als lasergeschweißte Platine.
Die ,phs-ultraform’-Technologie
verbindet Werkstoff-Kompetenz und
das Verarbeitungs-Know-how von
Voestalpine. Das Erfolgsrezept der
neuen Dimension des Leichtbaus liegt
in einer innovativen Bandbeschichtung auf Zinkbasis in Verbindung mit
hochwertigem Vergütungsstahl.
Kalt geformt, warm gehärtet
Die daraus entstehenden Bauteile werden mit klassischer Kaltumformung
auf Endgeometrie gebracht und beschnitten. Im warmen Zustand erfolgt
lediglich die Härtung und Fixierung
der gewünschten Form. Besonders
große Bauteile können mit einer speziellen Ofentechnologie auf Formhärtetemperatur gebracht werden. Das Ergebnis sind hoch korrosionsbeständige, leichte und komplexe Bauteile mit
einer Festigkeit im Bereich von 500
MPa – perfekte Fertigteile bei sehr ge-
ringem Werkzeugverschleiß, selbst bei
hohen Stückzahlen.
Mehr als nur Zukunftsmusik
,phs-ultraform’ ist mehr als eine Innovation um der Innovation willen. Sie
wird in Kürze – in der zweiten Jahreshälfte 2008 – eine erste, konkrete Anwendung in einer Reihe von Fahrzeugen, darunter die Premium-Limousine eines deutschen Herstellers, finden. Und das ist erst der Anfang: Im
Automobil der Zukunft werden ,phsultraform’-Bauteile besonders bei sicherheitsrelevanten und stark korrosionsbelasteten Bauteilen wie bei
Stirnwand- und Bodenstrukturen,
Längsträgern, Seitenwandstrukturen
mit A- und B-Säulen und bei ähnlich
crashbelasteten Komponenten zum
Einsatz kommen. Voestalpine begleitet dabei den gesamten Produktionsprozess von der Entwicklung bis zum
fertigen Bauteil und bietet eine
durchgängige Simulation der gesamten Prozesskette und der Bauteileigenschaften.
Í
Bilder: Voestalpine
Die Vision: Im Automobil der Zukunft werden
,phs-ultraform‘-Bauteile bei sicherheitsrelevanten und korrosionsbelasteten Bauteilen
wie Stirnwand- und Bodenstrukturen,
Längsträgern oder Seitenwandstrukturen zum Einsatz kommen.
Stabile Leichtbauteile: Die
,Rezeptur‘ für kaltgeformte ,phsultraform‘-Bauteile besteht aus einer
Bandbeschichtung auf Zinkbasis in
Verbindung mit hochwertigem
Vergütungsstahl.
87
Bild: Wälzholz
Heiß auf Qualität:
Blitzvergüten von
Bandstahl bei C. D.
Wälzholz. Die Anforderungen sind
groß: höchste
Dauerfestigkeiten,
engste Toleranzen
und ein besonders
guter Reinheitsgrad des Stahls.
Stählerne Spezialitäten
WÄLZHOLZ – Im engen Verbund mit der Automobilzulieferindustrie entwickelt die Unternehmensgruppe C.D. Wälzholz kaltgewalzte Halbzeuge aus Spezialstählen mit exakt auf
das Endbauteil zugeschnittenen Werkstoff- und Produkteigenschaften.
I
nnovative Stahlwerkstoffe sind in
vielen Anwendungen und Entwicklungen im Automobilbau auf Grund
ihrer technischen Vorteile und Wirtschaftlichkeit erste Wahl. Als kaltgewalzte Bandstähle finden sie Verwendung in neuen oder weiterentwickelten
Automobilbauteilen, so zum Beispiel in
der Antriebstechnik, in der Motorsteuerung, in der Sitz- und Gurtmechanik
sowie im Scheibenwischer.
C. D. Wälzholz, seit fast 180 Jahren
in Familienbesitz, ist eine global tätige
Unternehmensgruppe, die die Automobilzulieferindustrie, den Maschinenbau
und auch die Elektroindustrie mit
hochwertigen, kaltgewalzten Halbzeugen aus Spezialstählen versorgt. Das
Werkstoffspektrum umfasst Weichvergüten, hochfeste mikrolegierte Stähle,
Mehrphasenstähle, Einsatzstähle, Vergütungs- und Federstähle sowie
Elektroband. Die kaltgewalzten Bandstähle werden sowohl in geglühter und
leicht nachgewalzter Ausführung für
Stanz-, Feinschneid- und Umformteile
als auch in kaltgewalzter, durchlaufvergüteter und texturgewalzter Ausführung für Verschleiß- und Federanwendungen geliefert.
88
Für Wälzholz war es stets notwendig, sich gegen die Aktivitäten der
Stahlindustrie abzugrenzen und eine
weitere Spezialisierung zu suchen. Dies
gelang durch die Konzentration auf legierte und unlegierte Kohlenstoffstähle
mit C-Gehalten bis zu 1,25 Prozent, die
vergütet oder unvergütet immer dann
zum Einsatz kommen, wenn zum Beispiel Federeigenschaften oder Verschleißfestigkeiten der Stähle von Bedeutung sind.
Ein weiteres Produktsegment sind
Elektrobänder, zum Beispiel für Zündspulenkerne, Generatoren und Antriebsmotoren auch in Hydrid-Fahrzeugen.
Im Team mit den Kunden
Das Unternehmen produziert an drei
deutschen Standorten, am Hauptsitz in
Hagen in Westfalen, im sauerländischen Plettenberg sowie im schwäbischen Oberkochen. Darüber hinaus betreibt Wälzholz Produktionsstätten in
Brasilien, China, USA, Frankreich und
Österreich. Weltweit beschäftigt Wälzholz 1850 Mitarbeiter.
Die Werkstoffentwicklung wird im
Team mit Kunden, unterstützt durch
externe Forschungseinrichtungen wie
Hochschulen, Labors und Instituten sowie durch die Entwicklungs- und Anwendungstechniker der Stahllieferanten gestaltet. Intelligenter Bandstahl
kommt im Motormanagement bei der
Ventilsteuerung mit Schlepp- und
Kipphebeltechnik zum Einsatz. Sowohl
bei Hydrostößeln als auch bei Kipphebeln kommen heute durch ausgefeilte
Umformtechnik in Verbindung mit
exakt abgestimmten Einsatzstählen
kaltgewalzte Bandstähle zur Anwendung.
In Getriebeautomaten werden kraftübertragende Elemente aus legierten
Bandstählen in Form von Getriebeelementen sowie als Kette oder Gliederband in stufenlosen Getrieben eingesetzt. Das Umschlingungsband – Kette
oder Schubgliederband – überträgt in
CVT-Getrieben das Drehmoment zwischen zwei Riemenscheiben-Paaren.
Besondere Anforderungen an den
Bandstahl sind höchste Dauerfestigkeiten, engste Toleranzen und ein besonders guter Reinheitsgrad des Stahls.
Kaltgewalzter Bandstahl in seiner Vielfalt ist in der modernen Automobilentwicklung der kommenden Jahre stark
gefordert.
Í
Öffnung ,light’
WEBASTO – Leicht und preisgünstig, das sind die Vorzüge des innovativen ,Light Hybrid Top
Concepts’, das Webasto auf Basis einer Roadster-Designstudie vorstellt. Der Clou: Das System verzichtet auf klassische Verdeck-Kinematik. Für Stabilität und Beweglichkeit sorgen
über Filmscharniere verbundene Flächenspiegel.
D
as innovative Dachsystem ist ein
so genanntes ,Hybrid Top’, eine
Kombination aus Softtop und
Hardtop mit einem neuartigen Materialmix. Weiterhin zeichnet sich das
Dachsystem durch eine Kombination
von Leichtbauteilen aus Polyurethan
und Polycarbonat aus und kommt in
der Designstudie mit einem Gesamtgewicht von rund 14 Kilogramm aus. Das
Fahrzeugdesign lehnt sich an einen
klassischen italienischen Roadster an.
„Die Bezeichnung LigHT ist bei diesem Cabriodachsystem Programm“,
sagt Franz-Josef Kortüm, Vorstandsvorsitzender der Webasto AG. „Wir zeigen
damit erstmals ein innovatives, einfaches und leichtes Hybrid-Top. Der besondere Reiz liegt darin, dass es eine
preislich attraktive Lösung ist.“
Mit Webasto LigHT bietet das Unternehmen einen Ausblick in die Zukunft,
bei der auf die Verwendung einer klassischen Verdeck-Kinematik verzichtet
Platz-Sparer: das ,Light Hybrid Top
Concept’ von Webasto. Das geöffnete
Dach liegt auf dem Heckbereich auf und
benötigt so keinen Platz im Wageninneren.
wird. Wo bei herkömmlichen Dachsystemen Metallgestänge und Gelenke für
Stabilität und Beweglichkeit sorgen,
setzt Webasto auf selbst tragende, über
Filmscharniere verbundene Flächenspriegel.
Neben diesen Filmscharnieren besitzt das ,LigHT Concept’ nur einen einzigen zusätzlichen Drehpunkt, über den
das Dach bewegt wird. Damit ergibt sich
ein zukunftsweisendes Hybrid-Top: die
Kombination einer Retractable-Hardtop-Unterstruktur mit dem stilistischen
Eindruck eines Softtops.
Die gesamte Unterkonstruktion wird
aus einem einzigen Stück gefertigt –
wichtig für die Stabilität und die einfache Öffnung per Hand. Das Konzept für
einen möglichen elektromechanischen
Öffnungsmechanismus hat Webasto bereits entwickelt. Ein weiteres, innovatives Detail von ,Webasto LigHT’ ist, dass
die durchgehende Stoffbahn erst an der
Trennfuge des Kofferraums endet. Das
Bild: Webasto
geöffnete Dach liegt auf dem Heckbereich auf und fügt sich harmonisch in
die umgebenden Flächen ein. Das Dach
benötigt keinen Platz im Wageninneren, so dass das Kofferraumvolumen
nicht beeinträchtigt wird.
Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit IED Automotive, einem SpinOff der italienischen Designschule IED
(Istituto Europeo di Design) durchgeführt. Das Styling der Designstudie lag
bei Andrea Militelo, Chief Designer von
IED Automotive.
Innovativer Material-Mix
Die Flächenelemente des Dachsystems
wurden aus einem so genannten ,Compound Spray Moulding’ (CSG) hergestellt. Dabei handelt es sich um eine
Weiterentwicklung der bei Webasto serienerprobten Polyurethan-Technologie, bei der ein sehr gutes GewichtsSteifigkeits-Verhältnis erreicht wird. Da
Polyurethan in Kombination mit einer
Papierwabe erheblich leichter ist als
konventionelle Lösungen, können damit sehr leichte und solide Dachsysteme aus einem Stück realisiert werden.
Die Heckscheibe ist eine kratzfest beschichtete Polycarbonatscheibe (PC),
die im Hinterspritzgießverfahren (InMould-Decoration) hergestellt wird.
Der Werkstoff zeichnet sich durch seine
hohe Transparenz und Widerstandsfähigkeit aus. Scheiben aus Polycarbonat
absorbieren UV-Strahlung zu 100 Prozent und splittern bei einem Unfall
nicht. Durch die neu entwickelte Beheizungsfunktion werden Abtaugeschwindigkeiten vergleichbar mit denen bei einer Glasscheibe erreicht.
Webasto ist einer der führenden
Automobil-Zulieferer im Bereich der
Kunststoff-Technologien Polycarbonat
und Polyurethan. Am Standort Schierling bei Regensburg unterhält das
Unternehmen ein eigenes Kunststoffzentrum. Hier wird das zurzeit größte
automobile Polycarbonat-Dach der
Welt (1,2 Quadratmeter) für den Smart
fortwo hergestellt. Inzwischen wurde es
über 100 000 Mal eingebaut.
Í
89
Keil gesetzt
WITTE – Das ,Standard-Sperrwerk’ des Automobilzulieferers Witte Automotive setzt neue Maßstäbe
bei Rückenlehnenverriegelungen. Statt wie bisher
Gummipuffer verhindern Keile im VerriegelungsMechanismus ungeliebtes Quietschen oder Klappern – langfristig.
D
ie seit 1899 tätige Witte-Gruppe
(Witte Automotive), Hersteller
von Fahrzeugzugangssystemen,
mit zurzeit weltweit 2 600 Mitarbeitern, hat ein neues System für Rückenlehnenverriegelungen entwickelt und
damit einen wichtigen Beitrag zum
Komfortgewinn im Fahrzeuginnenbereich geleistet.
Quietschen, Rumpeln oder Rattern –
alles Geräusche, die man nicht aus dem
Fond seines Autos hören will, zumal
dort vielleicht gerade die eigenen Kinder schlafen und damit in dem Moment
als ,Geräuschverursacher’ nicht in Frage kommen. „Woher kommt dieses lästige Geräusch?“ Es nervt und – wenn
auch unbegründet – das Vertrauen in
die Sicherheit des Fahrzeugs schwindet.
Mechanik gegen Lärm:
Ein Keilsystem verhindert Geräusche an der
Verbindung zwischen
Schließbügel und
Sperrklinke in der
Rückenlehnenverriegelung.
Rückenlehnenverriegelungen sorgen
dafür, dass die Fahrzeugrücksitze flexibel eingesetzt werden können: Zum
Transport von beispielsweise größeren
Möbelstücken kann der Laderaum vergrößert werden, indem die Rückenlehnen per Knopfdruck oder Hebelbewegung entriegelt und umgeklappt werden. Soll die Rückenlehne wieder als
Rücksitz fungieren, wird die Lehne wieder umgeklappt: Dieselbe Verriegelung,
die vor dem Transport gelöst wurde,
muss jetzt wieder in den Schließbügel,
der an der Karosserie statisch befestigt
ist, einrasten.
In dem Moment des Einrastens umschließt die Drehfalle den Schließbügel.
Bislang hat ein Gummipuffer dafür gesorgt, dass Drehfalle und Schließbügel
nicht ,nackt’ aufeinander treffen und
während der Autofahrt über unebene
oder holprige Straßen Geräusche abgeben. Aber ist die Rückenlehne über einen längeren Zeitraum verriegelt und
wird sie mit Gewicht belastet, ,setzt’
sich der temperaturanfällige Gummipuffer. Hierbei verringert sich die
90
Bild: Witte
Geräuschlose Flexibilität
Spannkraft in der Rückenlehnenverriegelung: Geräusche entstehen.
Witte Automotive hat hier jetzt Abhilfe geschaffen und ein neues Prinzip
für die Ruhigstellung von Rückenlehnenverriegelungen entwickelt, wie es
jetzt auch in mehreren Premiumfahrzeugen eingesetzt wird. „Ein Keilsystem
ersetzt den Gummipuffer und eliminiert die Geräusche bei gleichzeitig höherem Bedienkomfort“, erläutert Georg
Gödecke, der diese Entwicklung als
Konstrukteur bei Witte Automotive betreut hat.
Beim Zurückklappen der Rückenlehne in den Sitzmodus nähert sich das
Schloss in der Lehne dem Schließbügel.
Der Schließbügel drückt bei Berührung
durch das Schloss gegen die im Schloss
befindliche Drehfalle. Dadurch fällt die
Sperrklinke ein und verankert den Sitz
in den Schließbügel. Synchron fällt der
Keilmechanismus ein und stellt die Verbindung zwischen Schließbügel und
Sperrklinke ruhig. Dadurch entstehen
mit dem Prinzip der Haftreibung keine
weiteren Geräusche.
‚Standardisierte‘ Festigkeit
Dieses Prinzip hat Witte Automotive
jetzt für Rückenlehnenverriegelungen
mit Festigkeiten von 30 kN und 40 kN
standardisiert. „So muss für ein neues
Fahrzeug nur noch die spezifische Kundenapplikation, aber nicht mehr das
Schloss an sich entwickelt werden“, ergänzt Kundengruppenleiter Markus
Moritz. Mit dieser Entwicklungsleistung
gibt Witte Automotive eine schlüssige
Antwort auf die steigenden Herausforderungen im Komfort und in der Fahrzeugakustik.
Í

automobil-produktion sonderausgabe innovation

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