Fachartikel

8.01.2018
erschienen in GIESSEREI Heft 1|2018

Mit Hochdruck in die Zukunft

Bühler investiert rund fünf Prozent seines Umsatzes in Forschung und Entwicklung. Es wird u. a. untersucht, welchen Veränderungen der Antriebsstrang bei E- und Hybridfahrzeugen unterworfen ist (Foto: BMW).

Wie Druckguss die E-Mobilität mitprägen wird.

VON MARCELLO FABBRONI, UZWIL, SCHWEIZ

Wir leben bereits heute in der Zukunft. Kaum eine Woche vergeht, ohne dass eine neue Entdeckung oder technologische Entwicklung Schlagzeilen macht. So etwa die Meldung, dass der Fahrdienst Uber und die US-Raumfahrtbehörde NASA einen Kooperationsvertrag abgeschlossen haben. Sie wollen 2020 die ersten fliegenden Taxis über Los Angeles aufsteigen lassen. Lilium Jet, der nach eigenen Angaben welterste Jet, der zu 100 Prozent elektrisch und emissionsfrei fliegt, verspricht den ersten bemannten Flug für 2019 und prognostiziert Flugtransporte auf Bestellung für das Jahr 2025. Ebenfalls für 2019 verspricht Terrafugia fliegende Autos. Das MIT-Spinoff wurde kürzlich von der chinesischen Automobilholding Geely gekauft und kann darum bei der Entwicklung aufs Gas drücken. Auch in der Schweiz laufen einige Projekte: Die schweizerische Post etwa testet Shuttles ohne Chauffeur für den urbanen Personentransport und Logistik-Drohnen für die Zustellung.

Experten postulieren, dass die Menschheit ihre technischen Fähigkeiten in exponentiellem Maß vorantreibt. Das heißt, dass wir in fünf Jahren, im Jahr 2022, so viel Wandel durchgemacht haben werden wie in den letzten 50 Jahren. Das begeistert die einen und beängstigt die andern. Rasend schnell wird die Entwicklung vor allem in den Städten voranschreiten. Es sind denn auch Städte und deren Wachstum, die heute und erst recht in Zukunft eine entscheidende Rolle spielen. Im Jahr 2050 werden laut einer 2016 veröffentlichten UN-Studie zwei von drei Menschen in Städten leben. 100 Jahre zuvor waren es nur 30 Prozent. Der Trend zur Urbanisierung ist ungebrochen. Jeder achte Städter lebt in einer der 28 Megacities mit mehr als zehn Millionen Einwohnern.

Solch riesige Städte verursachen auch enorme Umweltprobleme. China – mit seinen derzeit sechs Megacities und rund 100 Millionenstädten – kämpft schon lange mit der Umweltverschmutzung und den dadurch verursachten Problemen für Mensch und Natur. Neue Technologien, die helfen, die CO2-Emissionen zu verringern, werden darum mit Hochdruck gefördert. Gleichzeitig tragen Ereignisse wie der Dieselskandal dazu bei, dass die Automobilbranche sich nun vermehrt alternativen Antriebsmethoden zuwendet. Neuartige Produktionsprozesse wie die additive Fertigung rollen das Feld neu auf, während innovative Kräfte wie Tesla, Faraday Future, Lucid usw. die Bühne betreten und ihrerseits Neugründungen im Bereich der E-Mobilität auch im kleineren Rahmen befeuern. Hinzu kommen neue Mobilitäts- und Geschäftskonzepte – Stichworte dazu sind unter anderem shared mobility, connectivity bis hin zu Infrastruktur-Anforderungen wie den Ladestationen für die E-Mobilität – die die Lebens- und Konsumbedürfnisse einer zunehmend urbanen Menschheit aufnehmen.

Bühler verfolgt diese Entwicklungen nicht nur aufmerksam, sondern arbeitet an möglichen Szenarien und neuen Produkten. Das Unternehmen investiert rund fünf Prozent seines Jahresumsatzes in Forschung und Entwicklung. So wird etwa untersucht, welchen Veränderungen der Antriebsstrang bei E- und Hybridfahrzeugen unterworfen ist; dazu haben wir viele Automodelle im Detail analysiert. Innerhalb des Bühler-Konzerns mit seinen vielfältigen Geschäftsbereichen können wir zudem unsere Annahmen mit denen anderer Einheiten abstimmen und überprüfen.

Ein Beispiel dafür ist unsere Geschäftseinheit „Grinding and Dispersion“, die unter anderem auf die Herstellung von Anlagen für die Lithium-Ionen-Batterieproduktion spezialisiert ist. Hier überprüfen wir unsere Annahmen mit den Marktkenntnissen aus anderen Bereichen – beispielsweise die Annahme, dass man mit einer Gigafactory etwa 500 000 Fahrzeuge produzieren kann – und spinnen den Gedanken weiter: Was würde dies für die Entwicklung der E-Mobilität bedeuten? Daraus wiederum ergibt sich die Frage, welche Ansätze die Druckgussindustrie auf diesem Gebiet verfolgen könnte.

Bei Bühler fokussieren wir in der Forschung und Entwicklung derzeit auf diverse Themen. Darunter fallen auch Lösungen für den Leichtbau, der vor allem bei der Hybridisierung des Antriebsstrangs eine wichtige Rolle spielt, oder neue Teile für den Elektromotor und das Chassis. Wie kann der Druckguss in diesen Bereichen attraktiv werden und sich gegen konkurrierenden Verfahren wie Plastik, Stahlblech oder 3-D-Printing durchsetzen? Eine Antwort, die für Bühler im Zentrum steht, heisst: kostengünstige und hocheffiziente Produktion. Nur so können unsere Kunden und wir auch künftig bestehen. Bühler verfolgt derzeit eine vielversprechende Vision: die intelligente Druckgusszelle, die alle Zellenteilnehmer sowie übergeordnete Systeme optimal miteinander vernetzt. Das Ziel ist eine integrierte Lösung für den Druckguss, welche die Produktionskosten für die Bauteile massiv reduziert. Das Ergebnis: eine Produktion ohne Ausschuss dank integrierter Qualitätskontrolle, eine mittels vorausschauender Wartung 24/7-Verfügbarkeit und eine Zykluszeit, die durch thermisches Management um 40 Prozent verkürzt wird. Darüber hinaus legt diese Zelle der Zukunft eine hervorragende Energieeffizienz an den Tag.

Im heutigen Umfeld, wo sich Technologien rasend schnell entwickeln, überleben nur die Unternehmen, die mögliche Entwicklungen antizipieren, den Wandel annehmen und die damit einhergehenden Chancen erkennen und packen. Wer weiß schon, welche Möglichkeiten sich noch auftun – wir stehen erst am Anfang dieser spannenden Reise. Vielleicht werden auch Drohnen oder E-Jets schon bald Druckgussteile benötigen. Bühler wird seinen Kunden auf jeden Fall mit innovativen Druckgusslösungen zur Seite stehen.

Marcello Fabbroni, Bühler AG, Die Casting, Uzwil/Schweiz

www.buhlergroup.com