„2020 war der Wendepunkt der Elektromobilität in Deutschland“, sagt Professor Stefan Bratzel, Direktor des Center of Automotive Management (CAM) in Bergisch Gladbach. Nun bestimmen die Zukunft der Automotive-Branche Elektromobilität, Connectivity, Autonomes Fahren und Mobilitätsdienstleistungen. CO2-Emissionsminderung und Einsatz klimaneutraler Technologien treten keinesfalls in den Hintergrund, ganz im Gegenteil – der Mobilitätssektor könnte bei den CO2-Einsparungen eine entscheidende Rolle spielen. Gleichzeitig verändern sich die Geschäftsmodelle und Wertschöpfungsketten der Automobilbranche.
Diese und andere heiße Automotive-Themen stehen im Mittelpunkt der IAA Mobility, die vom 7.-12. September in München stattfindet. Die Messe stellt ein neues Konzept dar: Die Veranstaltung ist nicht als Autoshow gedacht, sondern als Plattform für die digitale und klimaneutrale Mobilität der Zukunft. Auf dem Programm stehen Produktpräsentationen, Konferenzen für Professionals, Austausch über Mobilitätskonzepte, eine Teststrecke zum Ausprobieren neuer Mobilitätsformen und emissionsarmer Antriebstechnologien und noch vieles mehr.
Digitale Technologien optimieren viele Prozesse in der Automobilindustrie, machen den Straßenverkehr effizienter und sorgen für mehr Nachhaltigkeit. Werfen wir einen genaueren Blick auf die Technologien, die den Ton angeben:
Smart Factory steht nicht so sehr für Industrieroboter, sondern eher für eine sich selbst organisierende Produktionsumgebung, in der viele Prozesse automatisiert ablaufen – ohne direkte Eingriffe durch Mitarbeiter. Smart Factory ist ein Teil von Industrie 4.0 und basiert auf Big Data und der Digitalisierung. Zum Konzept gehören vernetzte Sensoren, vollautomatische Fertigungsanlagen und eine fahrerlose Logistik. Diese Komponenten sorgen für eine deutliche Effizienzsteigerung in der Lieferkette, der Produktion und der Auslieferung.
Die Automobilindustrie investiert stärker als viele andere Branchen in intelligente Fabriken und plant, ihre Investitionen in den nächsten drei Jahren um mehr als 60 Prozent zu erhöhen. Was ist der Grund dafür? Neben der Optimierung von Prozessen und Einsparung von Kosten werden mit IoT-Anwendungen und intelligenten Steuerungssystemen auch viele Ressourcen gespart. Doch um das Potenzial der Technologie auszuschöpfen, sollten die Unternehmen ihre Smart-Factory-Initiativen skalieren und in die Weiterbildung ihrer Mitarbeiter sowie in ihre IT-Systeme investieren.
Automatisiertes Fahren (das sogenannte Level 3) ist technisch bereits möglich: Bei Mercedes EQS und der S-Klasse übernimmt der Computer zeitweise das Steuer, während der Fahrer nur bei kritischen Situationen eingreift. In Japan rollen schon erste teilautonome Modelle von Honda und Toyota. Und VW will bis 2025 einen vollautomatisierten Roboter-Bulli auf den Markt bringen.
Autonomes Fahren sorgt für mehr Mobilität. Ein gutes Beispiel dafür ist ein fahrerloser Bus in Niederbayern. Der Shuttlebus pendelt in Bad Birnbach zwischen Marktplatz und Bahnhof. Dies ist eine perfekte Lösung vor allem im ländlichen Raum, wo der öffentliche Personennahverkehr oft nur gering ausgebaut ist und diejenigen, die selbst nicht Autofahren, unter der schlechten Verkehrsanbindung leiden.
Zudem sind bei autonomen Fahrzeugen deutliche Gewinne im Bereich Effizienz möglich. Diese Autos sind darauf programmiert, sich an den Verkehr anzupassen, die optimale Route zu wählen und auf unnötiges Beschleunigen und Bremsen zu verzichten. Je mehr automatisierte und vernetzte Fahrzeuge unterwegs sind, desto weniger Stop-and-Go-Verkehr und Staus entstehen. Außerdem müssen vernetzte selbstfahrende Autos seltener in die Werkstatt, da der Einsatz von Over-The-Air-Updates steigt und somit Softwareprobleme schnell von unterwegs gelöst werden können.
Ein weiterer bedeutender Automotive-Trend lautet: Vernetzt entwickeln und produzieren. Im Jahr 2023 werden weltweit über 76 Millionen verkaufte Fahrzeuge vernetzt sein, d.h. jedes von ihnen wird mit anderen Autos und Systemen über Mobilfunk kommunizieren.
“Car-to-X Kommunikation hat das Potenzial, die Sicherheit auf den Straßen signifikant zu erhöhen. Mit diesem Projekt heben wir die bisherigen Ansätze auf eine neue Stufe: Erstmals sind viele leistungs- und reichweitenstarke Partner an Bord, so dass Gefahrenhinweise nahezu in Echtzeit eine große Anzahl an Verkehrsteilnehmern erreichen. Das kann Leben retten.”
Sajjad Khan, Mitglied des Bereichsvorstands Mercedes-Benz Cars, CASE
Im Connected-Car-Innovations-Ranking nehmen die deutschen Automobilhersteller Spitzenplätze in den Bereichen „Vernetztes Fahrzeug“ und „Vernetzte Dienstleistungen“.
Bis 2030 werden Elektroautos die Hälfte aller verkauften Fahrzeuge ausmachen, so Prognosen. Das rasante Wachstum ist größtenteils auf CO2-Regulierungen zurückzuführen, die die Produktion von E-Autos anregen. So streben die EU-Länder im Rahmen ihrer Green-Deal-Strategie bis 2050 eine EU-weite CO2-Neutralität an. Elektrofahrzeuge sind auch wirtschaftlich sinnvoll. Der Betrieb ist günstiger als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, da Strom weniger kostet als Diesel oder Benzin. Außerdem gibt es bei E-Fahrzeugen kaum Verschleißteile, dadurch reduzieren sich die Wartungskosten.
Shared Mobility spielt in Anbetracht der E-Mobilität eine immer größere Rolle. Ride- und Carsharing-Services sorgen für eine effizientere und ressourcenschonendere Mobilität. Der Pendlerverkehr ist einer der Anwendungsbereiche für Ride-Sharing. Hier legen viele Menschen regelmäßig die gleichen Arbeitswege zurück. Durch digitale Lösungen wie die Pendler-App Carployee spart man Wegstrecken und schützt die Umwelt – genau wie beim Carsharing. Da ein Fahrzeug von mehreren Nutzern gefahren wird, werden weniger davon in Betrieb genommen und der Emissionsausstoß nimmt ab.
Ein weiterer Vorteil besteht für Unternehmen, die Carsharing als Teil ihrer Firmenflotte nutzen. Durch Shared Mobility reduziert man Kosten, denn man zahlt ausschließlich für die tatsächliche Nutzungsdauer eines Fahrzeugs. Darüber hinaus übernehmen Carsharing-Anbieter die Kosten für Reparatur und Instandhaltung.
Werfen Sie einen Blick auf einige spannenden Automotive-Innovationen aus Deutschland 2021:
Continental bietet moderne Assistenzsysteme, die Fahrer warnen, wenn sich im toten Winkel ein Fußgänger oder Radfahrer befindet. Das radarbasierte System überwacht den Verkehrsraum, ermittelt die Position von allen Verkehrsteilnehmern, berechnet die Zeit bis zu einer möglichen Kollision und stoppt im Notfall das Auto.
Die zweite Generation des Rechtsabbiegeassistenten wird noch leistungsfähiger sein. Maschinelles Lernen, künstliche neuronale Netze und bildgebende Verfahren werden den Rechtsabbiegeassistenten erlauben, zu erkennen, in welche Richtung sich ein Fußgänger oder Fahrradfahrer voraussichtlich bewegen wird.
MAHLE kooperierte mit dem Sportwagenhersteller Porsche und dem Maschinenbauunternehmen Trumpf, um als erstes Unternehmen weltweit Hochleistungskolben aus Aluminium mit dem 3D-Drucker herzustellen. Die Kolben wurden auf dem Motorprüfstand für den Sportwagen von Porsche erfolgreich getestet: 200 Stunden Dauerlauf unter härtesten Bedingungen lieferten den Beweis, dass die 3D Druck-Kolben die Leistung und Effizienz des 700 PS starken Triebwerks steigern.
MAHLE plant, seine Kunden künftig schnell mit 3D-gedruckten Bauteilen im Bereich alternativer Antriebe, Thermomanagement und Mechatronik versorgen zu können.
Mehrere Hersteller, darunter BMW, VW, Hyundai und Honda sowie Apple, Samsung, Panasonic und LG Electronics, schlossen sich zum Car Connectivity Consortium zusammen, um gemeinsam an einer Lösung zu arbeiten, die Autos per Smartphones „teilbar“ macht. Ein Beispiel ist der BMW Digital Key, ein digitaler Autoschlüssel, den BMW in Zusammenarbeit mit Apple entwickelte. Damit können Autobesitzer das Auto entriegeln, starten und mit bis zu fünf Freunden teilen. Der Digital Key ist mit höchsten Sicherheits-Standards auf dem iPhone gespeichert.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Front- und Seitenairbags trifft das neue Pre-Crash-System schon vor dem Aufprall des Unfallgegners die Entscheidung, ob der Außen-Airbag als Knautschzone genutzt werden soll. Das Schutzsystem kann das Eindringen des Unfallgegners in die Karosserie um bis zu 30 Prozent reduzieren und so die Unfallfolgen für die Insassen um bis zu 40 Prozent vermindern.
Das klappt nur mit einer zuverlässigen Unfallvorhersage. Ein Netzwerk aus Kameras, Lidar und Radar hält unermüdlich Ausschau nach drohenden Gefahren. Die Algorithmen des Systems schätzen ein, ob eine Kollision unvermeidlich ist und ob das externe Luftkissen dann auch tatsächlich auslösen darf und soll.
Digitale Technologien sorgen für mehr Nachhaltigkeit in der Automobilindustrie. Das E-Mobilitäts-Start-up Olmatic aus Stuttgart entwickelte ein Ladesystem für E-Fahrzeuge, das auch dann nicht überlastet wird, wenn mehrere Autos zeitgleich geladen werden. Das System verhindert, dass sogenannte Stromspitzen und schlimmstenfalls Versorgungsengpässe auftreten, die Kostenexplosionen in Stromrechnung bedeuten.
Wie funktioniert die Lösung? Das IoT Edge Gateway wird im Schaltschrank oder dezentral platziert und dank seiner Vorkonfiguration einfach nur mit dem Strom verbunden. Um eine umfassende Kommunikation zwischen Geräten und der Cloud-Infrastruktur zu ermöglichen, werden offene Industriestandards verwendet. Dank KI mit Deep Learning Algorithmen lernt das System den Energiebedarf automatisch zu optimieren.
Die IAA gehört zu den wichtigsten Automobilmessen und auch wenn coronabedingt nicht alle großen Player der Mobilitätsbranche dabei sind, zeigt sie doch beeindruckend den Trend der Branche. Deutschland positioniert sich im Bereich autonomes Fahren stark und es ist nicht unwahrscheinlich, dass es jetzt zu einer Innovationsexplosion kommt, nun, da die Richtung klar ist – hin zu digitalen, vernetzten und nachhaltigen Lösungen, wie sie auch Softeq als End-to-End-Solution Provider für innovative Firmen vieler Branchen bereits heute entwickelt. Treffen Sie uns auf der IAA!