“Generieren aktuell Einsparungen von vier bis sechs Gramm CO2″, sagt Thomas Schütt, Vorentwicklung und Produktstrategie Sunroofs & Components bei Webasto. (Bild: Webasto)
Die EU schuf mit den Grenzwerten für Neuwagen-Flotten strenge Vorgaben für OEMs. Jedoch gibt sie in Form so genannter ÖKO-INNOVATIONEN eine Möglichkeit an die Hand, drohende Strafzahlungen zu mindern oder womöglich zu verhindern. Webastos Solardach ist eine der wenigen, derzeit anerkannten Technologien, mit deren Hilfe sich einige Gramm CO2 im Rahmen der harten Grenzwerte reduzieren lassen, wie sie die Verordnung (EG) Nr. 443/ 2009 des Europäischen Parlaments und des Rates zur Regelung des Kohlendioxid-Ausstoß von Neuwagen vorgibt. Wir sprachen mit dem bei Webasto verantwortlichen Experten Thomas Schütt über die Voraussetzungen und technischen Anforderungen, die mit der Anerkennung als Öko-Innovation zusammenhängen. Und natürlich über die Fortschritte, die der Stockdorfer Zulieferer im Bereich Solarmodule erzielt.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Herr Schütt, die EU ermöglicht so genannte Öko-Innovationen außerhalb der auf Basis des derzeit gültigen NEFZ-Prüfzyklus ermittelten Werte anrechnen zu lassen. Was war der Anlass für die gemeinsame Entwicklung der Öko-Innovation “Battery Charging Solar Roof” mit einem OEM?
Der aktuelle Prüfzyklus zur Ermittlung des Verbrauchs von Fahrzeugen, der sogenannte NEFZ, inkludiert nicht alle in der realen Anwendung relevanten Faktoren. Unsere Öko-Credits zielen darauf ab, den messtechnisch nicht erfassbaren Bereich kalkulatorisch, nach genauen Vorgaben der EU, zu berücksichtigen. Den Application Process, die erste Stufe dieses Zulassungsverfahrens, haben wir als TIER 1 in die Wege geleitet. Im zweiten notwendigen Schritt, dem Certification Process, ist dann der OEM gefragt.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Beruht das Thema Solardach rein auf einer Webasto-Initiative, oder wie viel kommt da von Seiten des OEMs?
Wir fertigen bereits seit über 20 Jahren Solarmodule für Automobile. Durch das Thema Öko-Innovation bietet sich für uns eine Möglichkeit, dieses Feld auszuweiten. Dies geschieht, indem wir die Öko-Credits als Benefit einbringen und auch Anwendungen, wie etwa das Kühlen und Belüften des Fahrzeugs, durch diese Nebenaggregat-Speisung ausdehnen. Wir haben das ohne den OEM umgesetzt und in der ersten Phase des Applikationsprozesses angemeldet. Rupert Kogler, unser Experte rund um das Thema Solar, hat maßgeblich mit der EU die technische Guideline erarbeitet. Es geht hierbei um vielfältige technische Fragen und Parameter, wie etwa Einstrahlwinkel oder Beschattung des Daches.
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Aktuelle Ausgabe der AUTOMOBIL PRODUKTION Das Interview mit Thomas Schütt ist eines der Themen der aktuellen Ausgabe von AUTOMOBIL PRODUKTION. |
AUTOMOBIL PRODUKTION: Was steckt hinter der Technik mit monochristalliner Hochleistungssolarzelle, die in Dünnglas eingelassen ist? Ist dies ein Alleinstellungsmerkmal von Webasto?
Wir stellen Solarmodule mit einer 3-D-Krümmung her und verstehen es, eine sehr bruchempfindliche Zelle auf eine gekrümmte Dachhaut aufzubringen – stets unter Einhaltung der bekannt hohen Automotive-Standards. Hierbei sprechen wir von ganz anderen Anforderungen als im Hausbereich. Nehmen Sie etwa die Themen Schwingung oder Klimawechsel mit Testzyklen für Arizona oder dem Death Valley. Der Verbund aus Glas, Zelle und den Kontaktierungen muss über die Lebenszeit feuchteresistent bleiben – eben die Automotive-Anforderungen erfüllen. Das zweite Thema ist freilich die Optik. Auch hier muss ein ansprechendes Design in Automotive-Qualität für die Serie geliefert werden.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Was ist das Geheimnis? Gibt es eine Art besondere Webasto-Rezeptur?
Wir verstehen uns als Systemlieferant und bieten als solcher unseren Kunden eine Gesamtlösung in Form kompletter Dachmodule an. Daher begleiten wir die Automotive-Prozesse bei uns im Unternehmen vollständig bis hin zu den finalen Freigabeprozessen. Wir diskutieren mit unseren Kunden, wie die Anbindung ans Fahrzeug aussehen muss; wir sind mit bei der Integration ins Fahrzeug dabei, sowohl mechanisch als auch elektrisch/elektronisch und so weiter. All das zeichnet uns als Tier1-Supplier aus.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Wie müssen Sie dabei bei der EU um Technik und wie viel womöglich mit politischem Geschick verhandeln?
Die gesamte Thematik Öko-Credits wird von der Direction Generale Climate, kurz DG Climate, geleitet. Hier zählen alleine nüchterne technisch-physikalische Fakten sowie statistisch erhobene Werte. Nach einer Überprüfung der eingereichten Unterlagen spricht die DG Climate schließlich ihre Empfehlungen aus.
Berücksichtigung finden hier auch regionale Gegebenheiten, beispielsweise die Anzahl der Sonnenstunden oder die jeweilig abweichenden Winkel der Sonneneinstrahlung. Dies ist übrigens ein gutes Beispiel, da naturgemäß die Einstrahlung in Skandinavien nicht mit der in Spanien zu vergleichen ist. Wir haben uns diesbezüglich angenähert, haben Vorschläge gemacht und betrachten je nach Land bzw. Breitengrad die Einstrahlung der dort zugelassenen Fahrzeuge. Abschließend gewichten wir dies und erstellen daraus einen Einstrahlungsfaktor für die gesamte EU.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Mit diesem Produkt ist Webasto Teil einer Liste mit zehn Öko-Innovationen. Nun folgt das Two-Battery-System für Hybride. Was unterscheidet die Systeme?
Die heutige Öko-Credit Freigabe bezieht sich auf Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren in einem 12-Volt-Umfeld. Dies ermöglicht – in einem bestimmten Bereich – die Abpufferung diverser Nebenaggregate. Zur Verdeutlichung: diese Nebenaggregate eines Fahrzeuges benötigen während eines typischen Fahrzyklus‘ so zwischen 750 bis 1.000 Watt Strom. Die teilweise Pufferung spart Energie. Aktuell generieren wir auf diese Art Einsparungen von etwa vier bis sechs Gramm CO2. Im Testzyklus auf dem Rollenprüfstand können jedoch nicht sämtliche Umwelteinflüsse dargestellt werden. Dass wir dies kalkulatorisch auch in Öko-Credits umwandeln, ist mit der EU abgestimmt. Je nachdem, wie groß das Solardachmodul ausgelegt und je nachdem, wie groß die Batteriekapazität ist, ergibt sich das kalkulatorische Einsparungspotenzial.
Künftig bewegen wir uns in einem 48-Volt-Umfeld, wodurch wir quasi den Bereich der Hybride betreten. Bedingt durch die größeren Batterien dieser Fahrzeuge wird ein deutlich breiteres Spektrum an Nutzungsmöglichkeiten eröffnet – und gleichzeitig weitere Einsparungspotenziale.
Als Öko-Innovation anerkannt: Solardach mit monochristallinen Hochleistungssolarzellen, die in Dünnglas eingelassen sind. Bild: Webasto
AUTOMOBIL PRODUKTION: Vieles ist von der Batteriesteuerung abhängig. Da kommt das Thema Elektronik-Kompetenz ins Spiel. Wie viel Webasto steckt im System und ab wann holen Sie sich Know-how von außen?
Webasto hat grundsätzlich das Know-how, Elektronik in Eigenregie zu entwickeln – was wir vor allem bei unseren Dachsystemen leisten. Fallweise definieren wir die Anforderungen und entscheiden uns dann, was wir selbst leisten können bzw. welche Leistungen wir von außen zukaufen. Hier ist es so, dass wir einen starken Partner haben, mit dem wir zusammenarbeiten.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Um welchen Partner handelt es sich dabei?
Wir bitten um Verständnis, dass wir hierüber leider nicht reden können.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Worin liegt der Schwerpunkt im 48-Volt-Umfeld?
Beim Zwei-Batterien-System liegt der Fokus auf dem Gedanken, dass mehr nutzbare Speicherkapazität zur Verfügung steht. Der Solar Correction Coefficient (SCC) beschreibt in diesem Zusammenhang das Verhältnis der Solarmodulgröße zur nutzbaren Batteriekapazität. Je größer die Batterie, umso größer ist der Faktor. Im besten Falle liegt der Wert bei „eins“.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Sprechen wir hier nur über 48 Volt, oder auch darüber hinaus?
Das kann auch weiter reichen, sowohl in Bezug auf Solarmodulgrößen als auch in Bezug auf die Batteriekapazität. Ob 400-Volt-Batterie oder 48-Volt-Batterie spielt dabei letztlich keine Rolle. Es geht nur um die Speicherkapazität für die Solarenergie.
AUTOMOBIL PRODUKTION: In welchem Bereich liegen künftige Leistungssprünge?
Aktuell setzen wir eine Zelle mit einem Wirkungsgrad von ca. 17 Prozent in der Serie ein. Wir sind momentan dabei eine Zelle zu qualifizieren, die im Bereich von 22 bis 23 Prozent liegt. Das entspricht einem Plus von fast 30 Prozent an Leistung – aus der gleichen Fläche. Und das ist schon beachtlich.
Mit Blick auf die nahe Zukunft peilen wir für unsere Hochleistungssysteme 250 bis 300 Watt Peak aus der bestehenden Dachfläche an. Dies ermöglicht uns neue Funktionalitäten für das Auto zu erschließen. Stellen Sie sich beispielsweise vor, Sie kommen in fünf Jahren zu Ihrem Auto, welches in der Sonne parkt. Durch die über das Solardach generierte Energie können Sie dann den Innenraum – mit einer angemessenen Vorlaufzeit von ca. fünf Minuten – aktiv auf angenehme Temperaturen herunter kühlen. Ein echter Gewinn an Komfort – bei gleichzeitiger Schonung der Umwelt, ist doch die Anforderung zur Kühlung des Fahrzeuginnenraums durch die Klimaanlage im anschließenden Fahrbetrieb geringer. Somit spare ich aktiv Treibstoff.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Ein modulares System mit weiteren Möglichkeiten?
Es ist durchaus weiter skalierbar. Wir fertigen das Solarmodul, unabhängig davon, in welches Bordnetz es einspeist. Den Unterschied macht einzig die Steuerelektronik.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Weshalb liegt die maximale anrechenbare Einsparung bei sieben Gramm?
Unseres Wissens nach gibt es für die Grenze von 7g CO2/km im Flottendurchschnitt keine technisch-wissenschaftliche Begründung. Eine größere Batteriekapazität vorausgesetzt, könnte man auch mehr einspeisen. Kombiniert mit anderen Technologien würden die CO2-Einsparungen auch über diesen Wert von sieben Gramm hinausgehen.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Was ist ein weiteres Thema im Umfeld Solardächer?
Generell ein großes Thema ist die Gewichtseinsparung durch Leichtbau. Dies aus zwei Gründen: einerseits mit Blick auf die Fahrdynamik, andererseits zur Reduktion des CO2-Ausstosses. Ein weites Thema ist Solarenergie mit einem Leichtbaumodul, so dass es leichter ist als ein vergleichbares Element aus Stahl. Jedoch entwickeln wir Leichtbaumodule nicht nur für unsere Solardächer, sondern für alle unsere Dachsysteme. Wir denken hier in Richtung Leichtbaumaterialien als Ersatz für die herkömmliche Dachhaut. Als innovative Leichtbaulösung fokussieren wir von Webasto das Thema Paper Honey Comb, kurz PHC. Das erste Serienprojekt ist bereits mit einem italienischen Kunden im Markt.
Unabhängig vom Thema Solar ist der größte Gewichtsanteil in unseren Produkten in der Regel das Glas. In Schierling haben wir daher eine sehr große Fertigung für das Thema transparente Polycarbonat-Anwendungen im Außenhautbereich wie auch für nicht-transparente Blenden aufgebaut. Wir sparen damit 50 Prozent Gewicht im Vergleich zu Glas. In Schierling ist das Dach für den neuen smart fortwo eines unserer Hauptprodukte.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Wie hoch ist bei Webasto der Anteil an den Produkten aus Polycarbonat?
Da stehen wir noch relativ am Anfang, da es sich hierbei um eine noch recht junge
– aber zukunftsträchtige – Technologie handelt.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Welche Zukunftsthemen bewegen sie?
Um nur einige zu nennen: Hochleistungszellen zum einen, Transparenz zum anderen. Generell beschäftigt uns die Frage, wie man Energie im Fahrzeug weiter nutzen und sie möglichst verlustfrei in die Batterien einspeisen kann.
AUTOMOBIL PRODUKTION: Wie sieht es mit Öko-Innovationen auf anderen Märkten aus? Etwa in USA oder in China, wo Webasto bei den Dachmodulen ja auch Marktführer ist?
Der chinesische Markt ist für uns nicht nur vor dem Hintergrund aktuell guter Verkaufszahlen interessant, sondern vor allem auch, weil beim Thema Umwelt viel Bewegung zu verzeichnen ist. Die Regierung hat inzwischen festgestellt, dass sie etwas anders machen muss und deswegen erwarten wir, dass mittelfristig Solar in China zum Thema wird. Unser Fokus liegt derzeit aber in den USA. Es gibt in Kalifornien bereits Gesetze, die solche Solar-Systeme bevorzugen und aktiv unterstützen. Die Amerikaner haben eine Art Öko-Credit, das Solaranwendungen zur CO2-Reduktion anerkennt. Ein Unterschied zu Europa ist die Betrachtungsweise. In Europa muss ein System zur Verbrauchsreduktion beitragen. In Amerika sieht man vor allem die Komfortsteigerung, also wenn ein Fahrzeug vom Start weg kühler ist und die Klimaanlage daher weniger Energie verbraucht.
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Das Interview führte Götz Fuchslocher
