Schaeffler forscht am KIT – An die Zukunft gedacht

„Wir müssen dazu kommen, dass CO2 für uns nicht mehr ein Schadstoff ist, sondern ein Rohstoff, aus dem Treibstoff erzeugt werden kann“, sagt Peter Gutzmer, Vorstand und oberster Forscher beim Automobilzulieferer Schaeffler. Weil es von der klimaschädlichen Emission hin zum nutzbaren Rohstoff allerdings noch ein weiter Weg ist, und unterwegs jede Menge Forschungsarbeit anfällt, hat sich das Unternehmen mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammengetan. Dort läuft die Grundlagenforschung, aus der später industrielle Prozesse und im nächsten Schritt dann Produkte werden können.

Dass sich Unternehmen aus der Automobilindustrie mit Universitäten zusammentun, um schneller zu greifbaren Ergebnissen und nebenbei zu fähigen Ingenieuren zu kommen, ist nicht neu. Auch Daimler, BMW, Audi, oder BASF kooperieren mit dem KIT. Der Schaeffler-Ansatz zur Kooperation geht allerdings weiter als die übliche Förderung eines Lehrstuhls oder eines Projekts.

Gemeinsam mit dem KIT hat man bereits 2012 „Share“ ins Leben gerufen. Der englische Begriff für Teilen steht in diesem Fall für „Schaeffler Hub for Automotive Research in E-Mobility“ und benennt eine gemeinsame Forschungseinrichtung auf dem Campus in Karlsruhe. Dort sollen ab diesem Jahr bis zu 50 Entwickler, Doktoranden und studentischen Mitarbeiter unter anderem am Thema E-Mobilität arbeiten. “ Es geht uns darum, Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung industriell anwendbar zu machen“, erklärt Professor Albert Albers, Leiter des Instituts für Produktentwicklung am KIT, und deshalb der erste Ansprechpartner für Gutzmer.

Neben der schon erwähnten Möglichkeit, aus CO2 Treibstoff herzustellen, wie es, so Gutzmer, „die Erde mit Hilfe von Sonnenenergie und Zeit auf natürliche Weise gemacht hat“, arbeitet man konkret an neuartigen Getrieben für Hybridfahrzeuge und an der Lithium-Luft-Batterie. Diese könnte „deutlich nach 2030“ auf Basis des heutigen Wissens serienreif werden und die Reichweitenbeschränkung elektrisch betriebener Fahrzeuge wohl deutlich vermindern. Ähnlich wie beim Verbrennungsmotor setzt man bei dieser Batterie auf Luft, respektive Sauerstoff aus der Luft als Reaktionsmittel zur Energieerzeugung, das eben nicht im Fahrzeug mitgeführt werden muss.

Deutlich seriennäher sind allerdings die Ideen zur Getriebetechnik, die Schaeffler am KIT betreibt. Hier geht es beispielsweise um die Integration von neuen, leichten E-Motoren in das Getriebe und die Entwicklung der zugehörigen Steuerungselektronik. Überhaupt ist die Vernetzung der vielen elektrischen und elektronischen Bauteile, wie sie heute bereits und in Zukunft noch weit mehr im Fahrzeug eingesetzt werden, eine der größeren Herausforderungen für die Forscher. Getriebe sind „Partner der Elektromobilität“, werden hybridisiert, reibungsärmer und immer weiter gespreizt und vernetzt mit der Steuerelektronik von Motoren, Hybridsystemen und nicht zuletzt auch der Navigation, deren topografische Daten in die Wahl der richtigen Übersetzung einfließen. Dabei geht es, so Gutzmer, „auch um die immer kürzeren Entwicklungsschritte in der Software und die Einbindung neuer Mitspieler“. Google, Microsoft oder Apple, um die neuen Mitspieler beim Namen zu nennen, haben andere Entwicklungsprozesse und Geschwindigkeiten als die etablierten Hersteller in der Autoindustrie. „Es ist auch unsere Aufgabe, diese Ansätze mitzudenken bei der Entwicklung neuer Produkte“, erläutert Albers.

Dazu zählt es auch, die unterschiedlichen Anforderung an Mobilität, wie sie die verschiedenen Weltregionen künftig und zum Teil heute schon stellen, zu berücksichtigen. „Eine elektrische Reichweite von 50 Kilometern ist für einen Plug-in-Hybriden in Shanghai beispielsweise viel weniger entscheidend als in einer normalen europäischen Stadt“, erklärt Albers. „Entscheidender ist die Frage, wie man eine Stunde ein klimatisiertes Auto elektrisch betreibt, das in dieser Zeit in einer Metropole aber nur fünf Kilometer zurücklegt“ – elektrische Betriebsdauer statt Reichweite und das bei voll vernetztem Fahrzeug also. „Wir müssen also außer beim Antrieb auch in vielen anderen Details des Fahrzeuges neu denken. Wir arbeiten beispielsweise an einer Klimatisierung, die, wenn nur eine Person im Fahrzeug ist, ausschließlich diesen Platz kühlt oder heizt um Strom aus der Batterie zu sparen“. Und das möglichst ohne CO2 freizusetzen. Denn bis aus dem Klimagas ernsthaft ein Rohstoff für Kraftstoff im industriellen Maßstab wird, dürften die Amtszeiten der beiden Verantwortlichen bei Share längst um sein.