Green Products

Das Ziel der CO₂-neutralen Mobilität kann nur durch den verstärkten Einsatz von erneuerbaren Energien erreicht werden, weshalb die Schaeffler Gruppe zusammen mit ihren Kunden Produkte für die gesamte Energiekette entwickelt – mit technologischer Fokussierung auf den Sektor der erneuerbaren Energien.

Vor dem Hintergrund globaler Entwicklungen wie Urbanisierung, Digitalisierung, Ressourcenverknappung und Klimawandel verfolgt die Schaeffler Gruppe das Ziel, Kunden mit innovativen Produkten und Systemlösungen bei der Bewältigung von Herausforderungen wie der Reduzierung von CO₂-Emissionen zu unterstützen. Hierunter fällt die Entwicklung von Produkten, die einen signifikanten und messbaren Beitrag dazu leisten, Antriebe für die urbane und interurbane Mobilität sowie die Energiekette umweltgerecht zu gestalten. Die Produkte der Schaeffler Gruppe – besonders in den Fokusfeldern interurbane Mobilität, E-Mobilität und Energiekette – leisten einen direkten Beitrag zur Erfüllung der SDGs 7 und 11. Produktlösungen, etwa für die Mikromobilität in Städten, fördern die Entwicklung von „nachhaltigen Städten und Siedlungen“ (SDG 11). Dies gilt auch für Produkte und Entwicklungen im Bereich der Energiekette, wobei sie zudem einen Beitrag leisten zu SDG 7: „nachhaltige und moderne Energie für alle“.

Ausblick: Nachhaltige Mobilität

Schaeffler rechnet damit, dass sich der Automobilmarkt im Jahr 2030 durch ca. 30 % Verbrennungsmotoren, 40 % Hybridantriebe und 30 % rein elektrische Antriebe im weltweiten Durchschnitt zusammensetzt. In Bezug auf die Weiterentwicklung der unterschiedlichen Antriebstechnologien verfolgt die Schaeffler Gruppe verschiedene Stoßrichtungen. Bis 2030 sollen Effizienzsteigerungen im Verbrennungsmotor sowie (Neu-)Entwicklungen für die elektrobasierte Mobilität realisiert werden. Darüber hinaus sollen antriebstechnologieübergreifend Verbesserungen durch Querschnittstechnologien, z. B. im Bereich der Reibungsoptimierung, erzielt werden.

Beschleunigtes Szenario

Regionalisiertes beschleunigtes Szenario 2030

Quelle: Annahmen IHS und Schaeffler / Werte basieren nur auf leichten Nutzfahrzeugen < 6 Tonnen, ICE = Verbrennungsmotor; HEV = Hybride Elektrofahrzeuge Spanne von Mild-Hybrid (48-Volt) bis Plug-In-Hybrid-Fahrzeug (PHEV), BEV = Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (inkl. Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge)

Ausbau der E-Mobilität

Für die nächsten Jahre erwartet die Schaeffler Gruppe einen kontinuierlichen Anstieg elektrifizierter Fahrzeuge. Schaeffler setzt daher auf einen konsequenten Ausbau der E-Mobilität: Zum 01. Januar 2018 wurde ein eigenständiger Unternehmensbereich E-Mobilität eingeführt. In ihm werden die Kompetenzen für alle Produkte und Systemlösungen im Segment elektrobasierter Antriebstechnologien gebündelt. Ebenso wie der Unternehmensbereich „Industrie 4.0“, der ebenfalls im Januar 2018 seine Arbeit aufnimmt, soll der Unternehmensbereich E-Mobilität dazu dienen, zentrale Zukunftschancen zu erkennen und zusätzliches Wachstumspotenzial zu erschließen.

Bis 2020 steht für den Aufbau des neuen Unternehmensbereichs ein Investitionsbudget von einer halben Milliarde Euro zur Verfügung. Schaeffler befindet sich im Prozess, weltweit drei Kompetenzzentren für E-Mobilität aufzubauen: in Bühl, im US-amerikanischen Wooster und im chinesischen Anting. Im November 2017 gab das Unternehmen bekannt, am Standort Wooster 60 Mio. USD in den Aufbau des Kompetenzzentrums zu investieren. Am Standort Bühl ist geplant, das Entwicklungsteam E-Mobilität um 50 % auf 300 Mitarbeiter aufzustocken. Das Kompetenzzentrum in China soll der wachsenden Bedeutung des chinesischen Markts hinsichtlich der E-Mobilität Rechnung tragen.

Neben dem organischen Wachstum baut die Schaeffler Gruppe ihre Kompetenzen im Bereich E-Motoren durch gezielte Zukäufe aus. So wurden ein Jahr nach Übernahme der Mehrheit an der Compact Dynamics GmbH im Dezember 2017 auch die restlichen 49 % der Anteile des Unternehmens erworben. Die Compact Dynamics GmbH mit Sitz in Starnberg ist ein Entwicklungsspezialist auf dem Gebiet innovativer elektrischer Antriebskonzepte mit Fokus auf Hochleistungsantrieben und integriertem Leichtbau in Kleinserien und in Motorsportanwendungen.

Wachsendes Produktportfolio

Die Schaeffler Gruppe beschäftigt sich seit über zehn Jahren mit der Entwicklung neuer elektrischer Antriebskonzepte. Sie kooperiert dabei im Rahmen eigener forschungsnaher Einrichtungen intensiv mit führenden Hochschulen und verfügt heute über ein umfangreiches, weiter wachsendes Produktportfolio. Das Spektrum reicht von der elektrisch betätigten Kupplung über Bauteile und Antriebe für milde Hybride bis hin zu Hochvolt-Hybridlösungen und kompletten elektrischen Antrieben für Hybrid- und reine Elektrofahrzeuge.

Serienprodukte der Schaeffler Gruppe im E-Mobilitäts- und Hybridbereich

SOP = Start of Production

Insgesamt hat Schaeffler bis Ende 2017 acht Serienprojekte für Produkte im E-Mobilitäts- bzw. Hybridbereich akquiriert. Hierzu zählen u. a. elektrische Achsen und Hybridmodule mit integriertem Drehmomentwandler. In den nächsten Jahren werden aber auch konventionelle Antriebe weiterhin in großen Stückzahlen gefragt sein. Vor diesem Hintergrund setzt die Schaeffler Gruppe auf eine kontinuierliche Steigerung der Effizienz und Leistungsfähigkeit konventioneller Antriebstechnologien, um den Kraftstoffverbrauch sowie die CO₂-Emissionen nachhaltig zu reduzieren.

Neben rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugen wird ein Großteil des zukünftigen Fahrzeugbestands hybrid angetrieben. Im Bereich umweltfreundliche Antriebe wurde das Konzeptfahrzeug „Gasoline Technology Car II“ (GTC II) entwickelt. Es zeigt das Potenzial einer intelligenten 48-Volt-Hybridisierung auf dem aktuellen Stand der Entwicklung auf. Das GTC I, das im Jahr 2014 in Wien auf dem Motorensymposium vorgestellt wurde, verursachte einen CO₂-Ausstoß von 95 g/km. Das GTC II stößt bei gleichen Prüfbedingungen sogar rund 10 % weniger CO₂ aus. Als modulare Baukastenlösung sowohl für Hybridfahrzeuge als auch für reine E-Mobile hat die Schaeffler Gruppe im Oktober 2017 die E-Achse vorgestellt.

Verbrennungsmotoren: Reibungsreduktion im Fokus

In absehbarer Zeit wird die Mobilität weiterhin vom Verbrennungsmotor geprägt sein. Umso wichtiger ist es, die CO₂-Emissionen von Benzin- und Dieselantrieben weiter zu senken. Im Produktentwicklungsprozess der Schaeffler Gruppe hat die Vermeidung von Reibungsverlusten deshalb einen großen Stellenwert. Ein Ansatz, der von den Entwicklern verfolgt wird, sind Schmierstoffe mit weiter abgesenkter Viskosität. Ein anderer Weg ist die Nutzung von Wälz- anstelle von Gleitlagern im Motor – ein Weg, den Schaeffler durch umfangreiche Vorentwicklungstätigkeiten bereits geebnet hat. In einem zusammen mit Ford durchgeführten Entwicklungsprojekt hat die Schaeffler Gruppe die Voraussetzungen für eine Kurbelwellen-Wälzlagerung und die resultierenden Vorteile an einem 1,0-l-Dreizylinder-Ottomotor detailliert untersucht. Zur bedarfsgerechten Auslegung der Kurbelwellen-Wälzlagerung arbeiten die Entwickler mit Berechnungen der Schmierstoffeigenschaften und analysieren alle hierfür relevanten Parameter mit der hausintern entwickelten Software BEARINX.

Die gesamte Energiekette im Blick

Sich verändernde Rahmenbedingungen erfordern eine ganzheitliche Betrachtung der Energiekette ebenso wie innovative Mobilitätskonzepte. Dies bietet für die Schaeffler Gruppe große Chancen und bestimmt das gegenwärtige Entwicklungsumfeld.

Einen Schwerpunkt der zentralen F&E-Aktivitäten bildet die ganzheitliche Erschließung der Energiekette – von der Energieerzeugung aus vornehmlich erneuerbaren Energien über die Energiespeicherung bis zur Energienutzung. Auf der Seite der Energieerzeugung werden z. B. im Windkraftbereich reibungsarme Lager entwickelt, durch die Verschleiß reduziert und damit die Einsatzdauer verlängert wird. Darüber hinaus wird der Einstieg in eine industrialisierte Brennstoffzellentechnologie vorbereitet. Bestehende Kompetenzen in Technologien wie dem Umformen, Beschichten, und der Montage werden genutzt, um leistungsfähige metallische Bipolarplatten – ein zentraler Bestandteil von Brennstoffzellen – zu entwickeln und herzustellen.

Lösungen für Fahrräder und Cargobikes

Die urbane Mikromobilität zu erhöhen war auch das Ziel der Entwickler der FAG Velomatik. Das System sorgt dafür, dass in jeder Fahrsituation der richtige Gang anliegt, erhöht damit die Sicherheit und verbessert die Kraftentfaltung über die Pedale. Im Frühling 2017 lieferte ein Kunde die ersten Prototypen an interessierte Käufer und Fachpresse. In Kooperationen mit der TH Nürnberg arbeitet die Schaeffler Gruppe an einem Light Electric Vehicle (LEV), das den Ansprüchen professioneller Kurier-Express-Paket(KEP)-Dienstleister entspricht. Im Rahmen des Projekts „LEV@KEP“ befindet sich das LEV seit März 2017 im Testbetrieb. Die Serienproduktion soll 2020 starten.

Robuste und zukunftsorientierte Produktentwicklungsprozesse

Für ihre Kunden ebenso wie für die Schaeffler Gruppe selbst ist es wichtig, „grüne“ Entwicklungen in ihrer Technologie- und Produktentwicklung früher als der Wettbewerb zu antizipieren, um schneller marktfähige Innovationen zu realisieren. Hierzu hat sie gruppenweit einen einheitlichen Produktentstehungsprozess (PEP) definiert. Der PEP ist ein Gruppengeschäftsprozess mit dem Ziel, neue markt- und verkehrsfähige (Serien-)Produkte serienreif zu entwickeln. Hierfür benutzt er ein Reifegradmodell, das die Produkt- und Produktionsreife über mehrere Phasen und dazwischenliegende Gateways strukturiert.

Eine der relevanten Entwicklungen, die das Unternehmen mit seinem PEP antizipiert, ist die Verschärfung der Anforderungen in Bezug auf Lärm, CO₂-Emissionen und Sicherheit für Lkw, aber auch für Pkw. Unter anderem hat die EU-Kommission im November 2017 neue Höchstgrenzen für den CO₂-Ausstoß beschlossen: Neuwagen müssen bis zum Jahr 2030 im Flottendurchschnitt einen um 30 % geringeren CO₂-Ausstoß haben – ausgehend von dem bis 2021 zu erreichenden Höchstwert von 95 g/km. Zugleich ist zu erwarten, dass das Verkehrsaufkommen in urbanen Ballungsräumen weiter ansteigt und sich damit auch die Art der Fortbewegung verändern muss.