Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Entwicklungen neuer Produkte und Lieferketten im Zeichen der Klimaneutralität
Global hat ein Wandel in der Mobilität und der Fahrzeugentwicklung eingesetzt. Treiber sind gesetzliche Vorgaben zu Antriebsvariante, Nachhaltigkeit, Anforderungen zum Mobilitätsangebot, Verknappung von Rohstoffen und sich ändernde Lieferketten. Um in dem sich wandelnden Markt zu bestehen, müssen strategische Entscheidungen zur Sicherstellung von Ressourcen, zu wirtschaftlichen Geschäftsmodellen und zur Sicherung von Absatzmärkten über die nächsten Dekaden getroffen werden.
Neue Geschäftsmodelle von Autobauunternehmen wie TESLA oder NIO sind insbesondere für die deutsche Automobilindustrie eine Herausforderung. Anforderungen durch die Gesetzgebung in Bezug auf nachhaltige Antriebsvarianten und sich ändernde Mobilitätsangebote sowie stark schwankende Rohstoffpreise und schwierige langfristige Verfügbarkeit von Rohstoffen zwingen Produzenten zum Umdenken.
Hinsichtlich der Antriebsvarianten ist allen neuen Entwicklungen, egal ob voll elektrisch, Brennstoffzelle oder Hybridvariante, eins gemeinsam – der Elektromotor. Hier hat das Fraunhofer IFAM in den letzten Jahren durch die Entwicklung von gegossenen Spulen eine Möglichkeit geschaffen, E-Motoren mit hoher Effizienz zu bauen. Durch den Einsatz vieler Gleichteile lassen sich Skaleneffekte bei der Fertigung von Motorvarianten nutzen. Außerdem lässt die Technik auch die Verwendung von Aluminium zu und erlaubt so den Verzicht auf Kupfer..
Kreislaufwirtschaft zwingend notwendig
Eine wesentliche Herausforderung für alle Produzenten wird das Thema Nachhaltigkeit und CO2-Neutralität sein. Hierzu arbeitet das Fraunhofer IFAM an Kreislaufsystemen für die automobile Produktion. Das Ziel ist, von den bisherigen linearen Produktionsketten mit Rohstofferzeugung, Produktion, Einsatz und Entsorgung zu einer Kreislaufwirtschaft zu kommen, in der weniger Rohstoffe und Energie benötigt werden und Abfall zum Rohstoff wird.
Konzepte zur Reduktion der Materialvielfalt zur Vereinfachung des Recyclings, zu Designrichtlinien für die Nutzung von Komponenten oder Teilsystemen, z. B. ein Batteriegehäuse in mehreren Fahrzeuggenerationen, und zum Wiedereinsatz des verwendeten Materials, sind im Fokus der Forschungsarbeiten am Fraunhofer IFAM.
Legt man zugrunde, dass zukünftig nicht mehr die Hardware das Produkt ist, sondern der Nutzen, die Mobilität, bleibt die Hardware im Eigentum des Herstellers und wird damit zum Rohstoffpool. Eine Digitalisierung der Materialflüsse in der Produktion und dem Einsatz sowie die Entwicklung internationaler Standards im Bereich der Kreislaufwirtschaft helfen, diesen Rohstoffpool zu nutzen und so eine Rohstoffsouveränität zu erlangen.