Werbung / Mit freundlicher Unterstützung durch MAHLE
Sonntag. Damit Zeit für eine neue Podcast-Folge und seit langer Zeit Mal wieder eine Folge mit nicht nur einem, sondern direkt zwei Interview-Partnern.
Am Start sind: Dr. Marco Warth, “Director Corporate Advanced Engineering Mechatronics “ und Dr. Achim Wiebelt, “Director Corporate Advanced Engineering Thermal Management “ bei MAHLE. Mit den beiden Herren habe ich mich über aktuelle Entwicklungen bei MAHLE unterhalten, deren duale Strategie betrachtet und erfahren warum Thermomanagement eine solch wichtige Rolle beim Elektroauto und Autonomen Fahrzeugen spielt.
[toc]
MAHLE konzentriert sich auf Alternative Antriebstechnologien in verschiedenen Ausprägungen
Seit Mitte der Woche ist bekannt, dass MAHLE durch einen neu gegründeten Geschäftsbereich für Elektronik und Mechatronik die strategische Ausrichtung auf alternative Antriebstechnologien bekräftigt. Genau das richtige Thema für den Einstieg. Denn durch die Neuausrichtung verspricht sich das Unternehmen “Noch mehr Drive Richtung Zukunft zu geben”, wie die beiden Herren nach einer kurzen Vorstellung ihrerseits zu verstehen geben.
Thermomanagement als wichtiger Dreh- und Angelpunkt in der Entwicklung bei MAHLE
Hierbei legt das Unternehmen einen Systemansatz auf das Thema Elektromobilität mit den Feldern Ladeinfrastruktur, Leistungselektronik, Batterie und Antriebssysteme, welche wir im Rahmen des Interviews einzeln betrachtet haben. Dazu eins vorweg, Thermomanagement spielt in all diesen Bereichen eine entscheidende Rolle, daher eine kurze Erläuterung:
“Aus fahrzeugtechnischer Sicht versteht man unter Thermomanagement die energetische Optimierung des Wärmehaushalts im Kraftfahrzeug mit dem Ziel der Verbrauchs- und Emissionsreduzierung, der Gewährleistung der Motorkühlung in jedem Betriebspunkt sowie der Optimierung des Innenraumkomforts.” – Wikipedia
Und dennoch ist die Definition nicht zu Ende, wie uns gerade Herr Dr. Achim Wiebelt im Gespräch aufzuzeigen vermag. Aus seiner Sicht ist der Begriff Thermomanagement sehr unspezifisch, besitzt aber für das Gesamtsystem hohe Relevanz. Gerade der Wandel vom Diesel beziehungsweise Verbrenner zu E-Mobilität ist durch das richtige Thermomanagement stark beeinflusst.
Nicht nur im Antriebsstrang und der Batterie, sondern auch oder vor allem im Bereich des Interieur, beziehungsweise dem Komfort in der Kabine. Laut Wiebelt werden dort gewaltige Veränderungen stattfinden. Zum einem getrieben durch die E-Mobilität, als auch durch den Wandel hin zum Autonomen Fahren.
“Die größte Herausforderung ist schlichtweg, dass die ganzen Heiz- und Kühlfunktionen beim Verbrenner relativ einfach dargestellt werden können, da der klassische Motor einfach genug Energie bereitstellt. Die Batterie dagegen ist halt immer vom energetischen Gesichtspunkt sehr knapp aufgestellt. Es geht hier immer um einen Kampf thermischer Komfort in der Kabine versus Reichweite, die man mit dem Elektroauto erzielt.” – Dr. Achim Wiebelt, Director Corporate Advanced Engineering Thermal Management bei MAHLE
Beim Autonomen Fahren werden beispielsweise Sitze gedreht, da der Fahrer eben nicht mehr zwingend fahren muss. Sprich, man muss Passagiere komplett anders konditionieren, wenn es um die Nutzung der Klimaanlage geht. Generell wird ein komplett anderes Design Klimaanlage vonnöten. Laut Wiebelt sei daher die Revolution im Bereich Thermomanagement beim Autonomen Fahren vergleichbar mit der Revolution beim Antriebsstrang von Verbrenner zu Elektromobilität.
Duale Strategie als Ansatz zur kontinuierlichen CO2-Reduktion
MAHLE hat entschieden sich nicht auf eine Technologie zu konzentrieren, sondern die bewusste Entscheidung getroffen auf Technologieoffenheit zu setzen. Das Unternehmen treibt so zu einem die Verbesserung des Verbrennungsmotors voran, damit dieser emissionsärmer und klimafreundlicher wird. Auf der anderen Seite ist man sich allerdings auch bewusst, dass man Hybridisierung und Elektrifizierung als auch die Brennstoffzelle benötigt.
Notwendig wird dies schon alleine daher, da man nicht nur künftige Fahrzeuggenerationen CO2-neutral ausrichten möchte, sondern bereits heute zu einer kontinuierlichen CO2-Reduktion beitragen will. Eine Herausforderung bei über einer Milliarden PKW/leichte Nutzfahrzeuge weltweit.
Diesen “Altbestand” an PKW und leichten Nutzfahrzeugen sieht man bei MAHLE als “mit die größte Herausforderung für uns jetzt und auch für die nachfolgenden Generationen, wenn wir das Thema Klimaerwärmung ernst nehmen.” Denn laut Wiebelt und Warth müssen auch dort alle Hebel in Bewegung gesetzt werden, um CO2 zu reduzieren für die nähere Zukunft. “Um dann darüber hinaus an die CO2-neutrale Mobilität der Zukunft zu denken.”
Ansätze gibt es viele, wie man im Gespräch zu berichten weiß. Versichert aber auch, dass selbst bei einer großen Firma wie bei MAHLE Ressourcen letzten Endes limitiert sind. Des Weiteren sei “auch aus Kundenseite immer noch zu berücksichtigen, dass man Mobilität zu sehr günstigen Preisen darstellen wolle.”
Thermomanagement für E-Autobatterien ausschlaggebender Erfolgsfaktor
Herr Dr. Wiebelt gab im Gespräch zu verstehen, dass MAHLE eine gewisse Historie bei Gesamtbatterien besitzt – über zehn Jahre konnte man unter anderem im Rahmen von Förderprojekten Erfahrung sammeln. Wichtig sei hierbei vor allem die Tatsache, dass man selbst Ahnung von Zellen hat.
Man fertigt diese zwar nicht selbst, weiß aber wie sie funktionieren und sie konditioniert werden müssen. Daher weiß man auch wie Wärme in Zellen entsteht. Und diese Wärme können durch Know-How und Methodiken des Unternehmens herausgefördert und in Kühlsysteme beziehungsweise aus dem Fahrzeug herausgeleitet werden.
“Da wir sehr früh erkannt haben, dass die Zelle und die Batterie eigentlich genauso sensibel ist, was den thermischen Komfort angeht, wie ein Passagier, sind sowohl die Methodiken, wie wir Batterien kühlen sehr vergleichbar wie wir einen Passagier kühlen. Und die Klimaanlage ist deswegen nicht nur zuständig für den Passagier, sondern eben auch für die sensible Batteriezelle.” – Dr. Achim Wiebelt, Director Corporate Advanced Engineering Thermal Management bei MAHLE
Interessant ist hierbei die Tatsache, dass man nicht mit der Entwicklung des Marktes Schritt hält und die eigenen Batterien größer und damit Reichweiten stärker gestaltet. Sondern stattdessen auf Akkus setzt, welche um 40 Prozent kleiner ausfallen. Diese lassen sich zudem schneller laden.
Beim Schnellladen steigt die Temperatur in den Akkuzellen schnell an, sodass sie sich bald aus dem schnellen Laden verabschieden. Durch die kompakte Bauweise sowie die Leistungsfähigere Kühlung können die Batterien schneller geladen werden. Zwar müsse ein so ausgerüstetes Elektromobil zwar häufiger an den Lader, kann aber dank der neuen Kühltechnik die Vorteile des schnellen Ladens vollständig ausnutzen, so MAHLE.
Des Weiteren sei es alleine vom Komfort her für den Fahrer besser dreimal kurz, als einmal lange zu laden. Auch ist der Ansatz einer kleineren Batterie, wir sprechen hier von Reichweiten um die 300 km, aus ökologischer und ökonomischer Sicht sinnvoll.
chargeBIG: Laden von E-Autos künftig flächendeckend, kostengünstig, kinderleicht und clever
chargeBIG versteht sich als ein zentralisiertes und skalierbares Ladeinfrastrukturkonzept für Tagesparker und Flottenbetreiber, welches auch im Parkhaus von MAHLE zum Einsatz kommt. Künftig können Gäste, die mit einem eigenen E-Fahrzeug anreisen, ihr Elektroauto direkt an einen der neuen chargeBIG-Ladepunkte anschließen und so das Ladesystem testen.
Über Erfahrungen, Ansätze sowie künftige Visionen, wie sich chargeBIG noch entwickeln kann habe ich mich mit den beiden Herren von MAHLE ausgetauscht. So könnte es unter anderem vorstellbar sein parkende Fahrzeug zum Pufferspeicher zu machen und deren Energie wieder ins Netz zurückzuspeisen.
48-Mild-Hybrid-Antrieb als künftiger Stand der Technik
Im Gespräch konnte ich zudem erfahren, dass man in puncto 48-Mild-Hybrid-Antrieb davon ausgeht, dass sich dieser zum Stand der Technik entwickeln könnte. MAHLE verfolgt hier Ansätze und bietet entsprechende Lösung am Markt an. Eine entsprechende Volumendurchdringung sei durchaus vorstellbar aus Sicht von MAHLE. Zudem besitzt dies auch in puncto CO2-Reduzierung entsprechende Vorteile, sinngemäß wiedergegeben:
“Ein 48-Mild-Hybrid-Antrieb kann CO2-Einsparungen gegenüber einem 12-Volt-System (Standard) mit sich bringen, jedoch ohne gleichzeitig die Mehrkosten zu verursachen, welches ein Hochvoltsystem im Fahrzeug verursacht.”
Laut Dr. Marco Warth, “Director Corporate Advanced Engineering”, sei daher auch vorstellbar, dass eine Mild-Hybridisierung bei LKW und Baufahrzeuge sowie Fahrzeugen in der Landwirtschaft Einzug hält.
Brennstoffzelle als Teil der Lösung
Mahle unterstützt bekanntermaßen Nikola bei der Entwicklung ihres Brennstoffzellen-Trucks „Nikola Two“ . Das amerikanische Unternehmen greift beim Nikola Two auf das Thermomanagement von Mahle zurück. Der Stuttgarter Systemspezialist ist Entwicklungspartner und Lieferant für das komplette Kühl- und Klimatisierungssystem der Brennstoffzellentrucks.
Im Interview kam unter anderem heraus, dass bei MAHLE die Brennstoffzelle, als auch die Batterie-Elektrische-Antriebe Teil der gleichen Lösung seien. “Für uns ist die Brennstoffzelle in der Tat eine Ergänzung zur batterieelektrischen Mobilität.” Begründet wird dies damit, dass bei batterieelektrischer Mobilität derzeit technisch und kommerzielle Grenzen vorhanden sind.
Bis zu gewissem Maß sei es durchaus sinnvoll in batterieelektrische Mobilität zu investieren. Dann ergibt aber auch die Brennstoffzelle Sinn. Man müsse daher von Anwendung zu Anwendung abwägen. Diese und weitere Erkenntnisse von MAHLE kannst du dir nachfolgend in Ruhe anhören.
Und wie immer gilt: Über Kritik, Kommentare und Co. freue ich mich natürlich. Also gerne melden, auch für die bereits erwähnten Themenvorschläge. Und über eine positive Bewertung, beim Podcast-Anbieter deiner Wahl, freue ich mich natürlich auch sehr! Danke.
MAHLE als Podcast-Werbepartner
„In mindestens jedem zweiten Fahrzeug sind die Produkte unseres Podcastpartners verbaut. MAHLE ist ein führender Entwicklungspartner und Zulieferer der Automobilindustrie. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, Elektromobilität massentauglich zu machen. Die Entwicklung des neuen flächendeckenden Ladesystems chargeBIG ist dabei eine von vielen Erfolgsgeschichten. Mehr zu MAHLEs elektrifizierten Mobilitätssystemen und Komponenten erfährst du in dieser Folge und auf www.mahle.com“
