EQC-Fertigung im Daimler-Werk in Bremen.

Der EQC wurde als rein elektrisches Fahrzeug in die laufende Serienfertigung des Mercedes-Benz-Werks Bremen integriert, wo er auf derselben Linie wie die C-Klasse und der GLC gefertigt wird. Bild: Daimler

| von Götz Fuchslocher

Die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen erfährt derzeit eine Delle. Einer Untersuchung des Beratungsunternehmens Deloitte zufolge konnten sich im Herbst 2020 weniger Autofahrer als nächstes Fahrzeug eines mit alternativem Antrieb vorstellen als noch ein Jahr zuvor – 41 Prozent statt gut die Hälfte. Die Produktion elektrischer Modelle nimmt dennoch kräftig Fahrt auf. Bereits 2028, womöglich aber schon ein Jahr vorher, könnten erstmals mehr vollelektrische Autos zugelassen werden als Pkw mit Verbrennungsmotor. Dies ermittelte LBBW Research im Rahmen einer aktuellen Studie.

„Für Deutschland und Europa erwarten wir 2030 einen BEV-Anteil an den Neuzulassungen von knapp 60 Prozent“, sagt Analyst Gerhard Wolf. Derweil sind Hybride attraktiv, auch dank umfangreicher Förderpakete. Enden diese, könnte aber auch dieser Peak schnell abflachen. Die OEMs stehen daher schlicht vor der Aufgabe, die gesamte Bandbreite in den Antrieben abzubilden und diese Varianz im Powertrain in den Fabriken künftig flexibel zu jonglieren.

Um aktuelle und zukünftige Bedarfe in den Märkten zu stillen, schlagen die Konzerne derweil unterschiedliche Wege ein. Volkswagen und Volvo präferieren für die Produktion von Modellen mit Verbrennungsmotoren und jenen mit E-Antrieben eine strikte Trennung. OEMs wie BMW und Mercedes-Benz setzen auf die Produktion sämtlicher Antriebsformen auf einer gemeinsamen Fertigungslinie. Doch ist dies nur ein Übergangsszenario?

Der tiefgreifende Transformationsprozess in der Autoindustrie erstrecke sich über die kommenden zehn Jahre, sagt Oliver Riedel, Leiter am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO). Dem Wandel begegne die Branche mit unterschiedlichen Produktionsansätzen, die sich hinsichtlich Flexibilität, Volumen oder Wertigkeit verschiedener Technologiealternativen, wie etwa Plug-in-Hybride versus rein batterieelektrische Fahrzeuge, unterscheiden. „Damit verbunden gilt es ebenfalls die Frage nach den zukünftigen Absatzmärkten und deren Präferenzen beziehungsweise Anforderungen, etwa im Kontext von CO2-Vorgaben, in der unternehmenseigenen Strategie zu berücksichtigen“, sagt Riedel. Diese Faktoren nehmen dem Experten zufolge Einfluss auf das jeweilige Produktionskonzept.

(Arten-)Vielfalt am laufenden Band

Der Schwenk in Richtung Elektromobilität zwingt alle Hersteller zum Umdenken. Sollen Modelle mit Verbrennungsmotor und batterieelektrischem Antrieb auf denselben Montagelinien gebaut werden, ist in der Produktionstechnik deutlich mehr Flexibilität gefragt. Von der Teilebereitstellung bis zum letzten Fahrzeugcheck bedarf es in allen Fertigungsschritten wandlungsfähiger Anlagenkonzepte.

Die Antwort auf kurzfristige Modellzyklen, die steigende Modellvielfalt und die vielfältigen Herausforderungen der Elektromobilität heißt bei Mercedes-Benz CubeTEC. Werden die Karosserieeinzelteile im traditionellen Rohbau durch verschiedene Verfahren in einer starren Fertigungslinie zusammengefügt, lassen sich in dem neuen Konzept die einzelnen Stationen flexibel kombinieren und über ein fahrerloses Transportsystem miteinander verbinden.

So etwa im Werk Bremen: Damit die neue C-Klasse gleichzeitig mit Benzin- oder Dieselaggregat und Plug-in-Elektromotor gebaut werden kann, hat der Stuttgarter Autobauer in der neuen Halle 80 eigens Flächen geschaffen, um der Varianz im Rohbau gerecht zu werden. „In der CubeTEC-Anlage lassen sich sowohl Karosserien für herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor als auch für batterieelektrische Modelle produzieren, die aufgrund der Batterie eine angepasste Grundarchitektur benötigen“, erklärt Michael Frieß, der als Standortverantwortlicher die Produktion in Bremen leitet.

Ein Mann arbeitet in der iX-Produktion im BMW-Werk Dingolfing.
Im BMW-Werk Dingolfing läuft die Produktion der iX-Modelle gemeinsam mit den anderen Modellen des Premium-OEM. Bild: BMW

Auch BMW nutzt die E-Modelloffensive, um seine Werke mit Automatisierung und digitalen Zwillingen auf Vordermann zu bringen. Der bayerische Premiumhersteller investiert bis zu 400 Millionen Euro in eine neue Fahrzeugmontage für das Stammwerk München. Gleichzeitig wird die Fertigung von Verbrennungsmotoren in Europa an den Standorten Steyr und Hams Hall gebündelt.

„Wir setzen unsere Elektrifizierungsstrategie konsequent um. Bis Ende 2022 wird jedes unserer deutschen Werke mindestens ein vollelektrisches Fahrzeug produzieren“, verspricht Produktionsvorstand Milan Nedeljkovic. Nach eigenen Aussagen verfüge BMW damit über eines der weltweit flexibelsten Produktionssysteme der Automobilindustrie. „Wir sind in der Lage, sowohl Fahrzeuge mit Verbrennungs- als auch Elektroantrieben auf einer Linie zu fertigen und flexibel auf Kundenwünsche zu reagieren.“

Die neue Montage und die Fertigungsprozesse in München werden auf eine neue Cluster-Architektur ausgelegt, in deren Mittelpunkt elektrische Antriebe stehen. „Diese Architektur wird ab Mitte des Jahrzehnts zum Einsatz kommen. Sie wird erstmals in unserem Werk im ungarischen Debrecen anlaufen und anschließend Schritt für Schritt im weltweiten Produktionsnetzwerk ausgerollt“, so Nedeljkovic.

Gegenüber unserem britischen Schwestermagazin Automotive Manufacturing Solutions sagte er: „Vom i3 haben wir viel Wissen mitgenommen, wie wir Elektroautos in die normale Produktionslinie mit Verbrennungsfahrzeugen integrieren können.“ Den größten Anpassungsbedarf gibt es offensichtlich in der Hochzeitsstation, in der entweder ein Verbrennungsmotor in das Chassis montiert wird oder die Hochspannungsbatterie und der Elektromotor ins Auto kommen.

Insellösung: Autarke Fertigung von E-Autos

Es gibt kaum einen öffentlichen Auftritt, bei dem Volkswagen-Chef Herbert Diess nicht sein Bekenntnis zur Elektromobilität betont. Bis 2025 will der Wolfsburger Autohersteller allein 35 Milliarden Euro in die elektrische Zukunft investieren. Die klare Strategie und Fokussierung auf eine Antriebsform zieht sich auch bis an die Bänder des OEM, denn VW fokussiert sich bei der Fertigungsstrategie auf reine E-Produktionsstätten.

Statt Verbrenner und E-Autos auf einer Linie zu fertigen, baut der VW-Konzern einige seiner Standorte sukzessive zu reinen E-Fabriken um. Neben den deutschen Werken Zwickau, Dresden, Emden und Hannover sollen auch das tschechische Mladá Boleslav, der US-Standort Chattanooga und die chinesischen Werke in Anting (Schanghai) und Foshan zu reinen E-Standorten transformiert werden. Somit treibt der OEM auf drei Kontinenten den Bau von E-Fahrzeugen auf Basis des neuen modularen E-Antriebsbaukastens (MEB) voran. Das für 2025 ambitionierte Ziel von einer Million produzierten Stromern könnte damit vermutlich bereits zwei Jahre früher erreicht werden. Für 2025 rechnen die Wolfsburger mittlerweile mit 1,5 Millionen Einheiten.

Ein Mann arbeitet an einem ID.4 von Volkswagen im Werk Zwickau.
Bei Volkswagen werden die reinen Stromer-Modelle ID.3 und ID.4 separat von den Verbrennern gebaut wie hier im Werk Zwickau. Bild: Volkswagen

Straffe Zeitpläne verfolgt auch Volvo. Der schwedische Premiumhersteller möchte ab 2030 nur noch Elektrofahrzeuge produzieren. „Es gibt keine langfristige Zukunft mehr für Autos mit Verbrennungsmotor“, sagte jüngst Volvos Technikvorstand Henrik Green.

Bereits 2025 sollen Elektromodelle 50 Prozent des weltweiten Absatzes ausmachen, der Rest werde auf Hybride entfallen, ist man in der Göteborger Firmenzentrale überzeugt. Derzeit bereitet sich Volvo in Gent für die Produktion eines zweiten vollelektrischen Modells auf Basis der modularen Architektur CMA vor. Das erste vollelektrische Fahrzeug, der Volvo XC40 Recharge P8 AWD, läuft bereits im belgischen Werk vom Band.

Am Standort Skövde baut der OEM zudem aktuell eine hauseigene E-Motorenfertigung auf und investiert dafür rund 70 Millionen Euro. Die in Skövde verbleibende Produktion von Verbrennungsmotoren wird in eine separate Tochtergesellschaft von Volvo Cars mit dem Namen Powertrain Engineering Sweden (PES) übertragen. Außerhalb Europas konzentriert sich die Geely-Tochter auf die Produktion der stark nachgefragten SUV-Modelle XC60 und XC90. Diese laufen sowohl an den chinesischen Standorten Chengdu und Daqing als auch im US-Werk Charleston vom Band.

Manufacturing Engineering: Flexibilität im Auftrag

Auch für Auftragsfertiger ist die Produktion verschiedener Antriebsarten ein Flexibilitätsimperativ, der gewissermaßen zum Geschäftsmodell gehört. Das gilt allen voran für den Branchenprimus Magna Steyr. In Graz rühmt man sich damit, verschiedenste Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller als Verbrenner, Hybride sowie voll elektrifiziert fertigen zu können – zum Teil nicht nur im selben Werk, sondern auf einer Linie. Aktuell sind das Modelle von Daimler, BMW und Jaguar Land Rover.

Von den Briten rollen in Österreich etwa das SUV E-Pace und der Elektro-Crossover I-Pace vom Band – vom selben wohlgemerkt. Ein Schlüssel zum Erfolg liege in der frühzeitigen Integration des sogenannten Manufacturing Engineerings in die Produktentstehungsphase, da „das Produkt den Fertigungsprozess definiert und der Prozess das Produktionsequipment“, erklärt Erwin Fandl, Vice President Manufacturing Magna Steyr. Dieser „Schulterschluss zwischen Produktentstehung und Produktion“, wie Fandl es beschreibt, sei Grundvoraussetzung, um mit der rasant steigenden Komplexität durch explodierende Ausstattungsvarianten in Kombination mit verschiedenen Antriebsarten umgehen zu können.

Und letztlich geht nichts ohne Digitalisierung: Die Grazer arbeiten mit einem vollständigen digitalen Zwilling ihrer Fabrik. Dieses intelligente Produktionssystem macht gemeinsam mit Smart-Factory-Anwendungen wie der Mensch-Roboter-Kollaboration oder fahrerlosen Transportsystemen die notwendige Flexibilität im Werk erst möglich.

Beim Wettbewerber Valmet Automotive in Finnland hört man ähnliche Bekenntnisse zu den verschiedenen Spielarten des Powertrains. Aktuell fertigen die Finnen am Stammsitz in Uusikaupunki den GLC und die A-Klasse von Mercedes-Benz – als Verbrenner sowie Plug-in-Hybriden. Trotz der umfassenden Elektro-Offensive mit dem Ziel, Tier-1-Lieferant für Batteriesysteme zu werden, rollt ein reiner Stromer momentan bei Valmet nicht vom Band.

Doch man sei bestens auf die Produktion batterieelektrischer Fahrzeuge vorbereitet, hört man aus Finnland. Der Auftragsfertiger verweist dabei auf die eigene Historie. Bereits vor rund zehn Jahren wurden in Uusikaupunki reine Elektrofahrzeuge gefertigt – wie der Kleinstwagen Think City des inzwischen insolventen norwegischen Autobauers Think Global. Aktuell sei Valmet auf der Suche nach weiteren Fahrzeugprogrammen. Womöglich ist ja bereits der nächste Auftrag ein E-Auto.

Chancen und Risiken zugleich

Welche dieser diametralen Fertigungsphilosophien ist aus ökonomischer wie ökologischer Sicht nun zielführender? In der integrierten Fertigung von Elektrofahrzeugen und Verbrennern ist Oliver Riedel vom Fraunhofer-Institut IAO zufolge vor allem eine feine Steuerung von Mensch und Technik für möglichst kurze Taktzeiten im heterogenen Produktionsumfeld besonders wichtig.

Um die ambitionierten Klimaziele auf EU-Ebene zu erreichen, werden 2030 nach aktuellem Stand rund 50 Prozent Elektrofahrzeuge oder mehr im Produktionsmix erforderlich sein, sagt der Experte. „Rein batterieelektrische Fahrzeuge können unter diesen Voraussetzungen bereits Mitte dieses Jahrzehnts den heutigen Verbrennern kostenseitig überlegen sein, was langfristig für den Ansatz getrennter Linien spricht.“

Mit Blick auf die Zulieferer und die Lieferkette sieht der Institutsleiter des IAO bei reinen E-Fahrzeugen eine Wertschöpfungskette mit deutlich flacheren Strukturen. In der aktuellen Phase der Transformation erweitern die Automobilhersteller zur Sicherung von Wertschöpfung und Beschäftigung ihre Fertigungstiefe bei den neuen Komponenten, was zu einem gesteigerten Druck bei den Zulieferern führe.

„Während sich Tier-1-Zulieferer durch Übernahme ganzer Systeme als wertvoller Partner für den OEM etablieren, sehen sich insbesondere kleinere Zulieferunternehmen der Gefahr gegenüber, dass ihre Umfänge über kurz oder lang von größeren Playern im System übernommen werden“, so Riedel. In der frühen Fokussierung auf die Produktion von reinen Elektrofahrzeugen liege aber auch die Chance für neue innovative Zulieferer und Ausrüster, in das Wertschöpfungssystem einzusteigen.

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