Kfz-Elektrifizierung Zulieferer unter Strom

Die Automobilzulieferer beim Wandel zur Elektromobilität unterstützen: Dieses Ziel verfolgt das Verbundprojekt „transform_EMN“. Mit einer Vielzahl von Angeboten richtet es sich vor allem an die 500 kleinen und mittleren Unternehmen der Branche in der Europäischen Metropolregion Nürnberg (EMN). Die EMN-Geschäftsstelle steuert das Projekt und koordiniert die Partner, zu denen u. a. die IHKs Nürnberg, Bayreuth und Coburg, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB, die Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und die IMU Institut GmbH gehören (siehe WiM 2-3/2023, Seite 28).

Geplante Angebote für Kfz-Zulieferer

Ein zentrales Projekt innerhalb von „transform_EMN“ wird vom Fraunhofer-Institut IISB mit Sitz in Erlangen koordiniert: Die Wissenschaftler bauen eine „Innovationsplattform Fahrzeug-Elektrifizierung“ auf und starten weitere Angebote rund um Themen wie elektrische Antriebe, autonomes Fahren, Batteriespeicherung und Wasserstofftechnologie. Die Plattform soll dazu beitragen, den Austausch und den Technologietransfer zwischen den Automobilzuliefer-Betrieben und der Wissenschaft voranzubringen. Vorgesehen sind u. a. auch Weiterbildungsformate für Mitarbeiter der Zulieferbetriebe, Arbeitskreise zu fachspezifischen Themen sowie gemeinsame Forschungsprojekte. Institutsleiter Prof. Dr. Martin März, der auch Inhaber des Lehrstuhls für Leistungselektronik an der FAU ist, will dabei auch intensiv mit der Universität zusammenarbeiten – etwa in den Bereichen Forschung und Entwicklung, Praktika und Rekrutierung von Fachkräften.

Forschungsfelder des Fraunhofer IISB

Das Fraunhofer IISB bringt großes Know-how mit für den Umstieg auf die Elektromobilität, wie Professor März beim Auftakt-Workshop in Erlangen unterstrich. Das IISB sieht sich als eine der führenden Forschungseinrichtungen im Bereich Leistungselektronik und arbeitet mit zahlreichen Partnern aus der Industrie zusammen. Entwickelt werden innovative leistungselektronische Systeme, die u. a. in Elektromobilität, Luftfahrt, Industrieautomatisierung, Stromnetzen und neuen Energietechnologien zum Einsatz kommen. Der zweite Geschäftsbereich ist die Halbleitertechnologie, mit dem das IISB ebenfalls Forschungsfelder wie Materialentwicklung, elektronische Bauelemente, Aufbau- und Verbindungstechnik, Zuverlässigkeit, Energieelektronik, Simulation oder spezifische Messtechnik abdeckt.

Neue Geschäftsfelder entwickeln

Die Wissenschaftler wollen sich im Zuge des „transform_EMN“-Projekts auch der Frage widmen, wie die Automobilwirtschaft angesichts des tiefgreifenden Wandels neue Geschäftsfelder entwickeln kann. Es gibt laut März beträchtliche Unterschiede zwischen Verbrennungsmotor (Tausende Komponenten, zahlreiche wartungsintensive Teile wie etwa Filter oder Zahnriemen, höherer Verschleiß usw.) und Elektromotor (vergleichsweise wenig Teile, wartungsarm, meist hohe Lebensdauer der Teile, hoher Anteil der Wertschöpfung bei Batterie, Software und Elektronik). Dies werde spürbare Konsequenzen für die Kfz-Zulieferer, aber auch für die Service- und Reparaturbetriebe haben. Deshalb müssten neue Geschäftsfelder entwickelt werden, um Arbeitsplätze und Wertschöpfung in der Metropolregion zu halten. Gute Geschäftschancen werden sich laut März beispielsweise auf diesen Feldern ergeben: elektrische Antriebstechnik, Speichertechnologien, Netz- und Ladeinfrastruktur, Mobilitätskonzepte, Recycling und autonomes Fahren.

Cluster Leistungselektronik

Eingebunden in das „transform“-Projekt ist auch der „Cluster Leistungselektronik“ mit Sitz in Nürnberg. Dieses Innovations- und Kooperationsnetzwerk ist in den Bereichen Automobiltechnik, industrielle Antriebstechnik, erneuerbare Energien, Stromnetze und Gebäudetechnik aktiv. Aktivitäten des Clusters sind nach Aussage von Cluster-Mitarbeiter Thomas Harder beispielsweise Innovationsprojekte, Weiterbildung, Markterschließung und Nachwuchsförderung. Der Cluster, der Teil der European Center for Power Electronics (ECPE) ist, organisiert Workshops, Tutorials und andere Fachveranstaltungen.

Elektromotoren und Wasserstoff

Beim Auftakt-Workshop von „transform_EMN“ am Fraunhofer-IISB stellten sich zwei innovative Unternehmen vor, die mit ihren Entwicklungen einen Beitrag zum Übergang auf alternative Antriebsformen leisten wollen. Die Mach Motors GmbH in Neunkirchen am Sand hat sich auf die Fertigung von Elektromotoren spezialisiert, wie die Geschäftsführer Dr. Ted Hopper und Jonas Röder berichteten. Mach Motors baut Prototypen sowie Einzel- und Sondermotoren für unterschiedliche kundenspezifische Anwendungen. In Auftrags- und Lohnfertigung werden Motoren gebaut, die aufgrund geringer Stückzahl, besonderer Geometrien und anderer Faktoren nicht für die automatisierte Fertigung geeignet sind. Gemeinsam mit Auftraggebern aus verschiedenen Branchen ist das kleine Team von elf Mitarbeitern in Forschung und Entwicklung aktiv: Beispiele für solche Forschungsprojekte sind Antriebe für Leichtbau-Flugzeuge oder leistungsstarke Traktionsmotoren für die Elektromobilität und weitere Einsatzfelder (www.machmotors.de).

Die PS-Hytech GmbH in Burghaslach und deren Tochterunternehmen Hesphera GmbH in Kelheim arbeiten an neuen Speichertechnologien für Wasserstoff. Geschäftsführer Peter Stadthalter setzt dabei auf kugelförmige Tanks, die mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Behältern hätten, insbesondere die höhere Druckfestigkeit und das deutlich geringere Gewicht. Gearbeitet wird auch an Container-Systemen für die Kugeltanks, an Wasserstoff-Antrieben für Leichtflugzeuge (Projekt „HyFly“) sowie an Zusatztanks („Range Extender“) für Nutzfahrzeuge, Wohnmobile oder Schiffe, um deren Reichweite zu erhöhen. Ein weiteres Vorhaben sind „Fuel Cells“ für Versorgungsinseln, die nicht an das öffentliche Netz angeschlossen sind: Mit den Wasserstoffspeichern könnte deren Energieversorgung sichergestellt werden (www.ps-hytech.de).

www.iisb.fraunhofer.de/transform_EMN
www.clusterle.de
www.ihk-nuernberg.de/transform_emn
www.transform-emn.de