Corporate Publishing

brand eins Thema Innovation // 2017

Hochspannungsforschung

Rupert Stadler, Harald Krüger und Dieter Zetsche sind auf dem richtigen Weg. Das findet auch Donald Trump – wenngleich der den Chefs von Audi, BMW und Daimler seinen Respekt auf recht drollige Weise bekundete. Noch vor seiner Amtseinführung drohte Trump den deutschen Autoherstellern mit einem Strafzoll, weil er fand, dass auf den Straßen von San Francisco oder Manhattan zwar viele Autos deutscher Hersteller unterwegs seien, er in München oder Berlin aber nur sehr selten einen Chevy sähe. Dass General Motors (GM) diesseits des Atlantiks bis vor Kurzem Opel hieß und der Verkauf von neuen Chevrolets in Deutschland und Westeuropa Ende 2015 weitgehend eingestellt wurde, hatte der US-Präsident offenbar nicht auf dem Plan.

Inzwischen gehört Opel mit den Marken Peugeot und Citroën zur Groupe PSA, und wer die Überreste von GM in Deutschland sucht, findet nur Nischenanbieter, die gerade mal ein paar Hundert Camaros, Corvettes und Cadillacs absetzen – weniger als Maserati und SsangYong. Deutsche Autofahrer können demnach nur eines tun, um Donald Trump von seinen protektionistischen Anwandlungen abzubringen: ab sofort mehr als die bislang knapp 50 000 SUVs kaufen, die BMW und Daimler 2016 in Spartanburg im US-Bundesstaat South Carolina und Tuscaloosa in Alabama für den Export nach Good Old Germany bauen lassen.

Wer baut die Infrastruktur für Wasserstoffautos?

Mit Zöllen für Verkaufserfolge abgestraft zu werden ist eines der geringeren Risiken, mit denen sich deutsche Autobauer derzeit herumschlagen müssen. Vorbei sind die Zeiten, in denen sie die Bilanz mit leicht planbaren Innovationen glänzen lassen konnten. Waren die Stammkunden bislang schon zufrieden, wenn es den Ingenieuren gelang, aus einem Liter Kraftstoff ein wenig mehr Leistung herauszukitzeln und bei einer neuen Modellgeneration ein paar technische Finessen hinzuzufügen, hängt die Zukunft der Zunft heute von ihrer Fähigkeit ab, wirklich große Fragen zu beantworten.

Ist der Verbrennungsmotor noch zeitgemäß? Werden sich Akku-Autos durchsetzen, oder tanken wir womöglich irgendwann alle Wasserstoff? Aber wer baut dafür die Infrastruktur? Werden bald alle Autos autonom fahren? Und wenn ja, wo? Werden die Menschen der Zukunft überhaupt noch einen eigenen Vierrad-Roboter haben wollen? Oder rufen sie bei Bedarf einen per App herbei? „In den nächsten fünf Jahren“, orakelt BMW-Entwicklungsvorstand Klaus Fröhlich, „wird sich in der Automobilindustrie mehr verändern als in den vergangenen 30 Jahren.“

Fünf Jahre sind eine sehr kurze Zeit für eine Branche, die gewohnt ist, in siebenjährigen Modellzyklen zu denken. Ein fünf Jahre altes Auto hat bei Otto Normalfahrer erst 70 000 Kilometer auf dem Tacho und rund zwei Drittel seiner Lebensdauer noch vor sich. Mit einem derartigen Erwartungshorizont steht die Branche quasi vor einem Zeitenwechsel. Schließlich haben in der Autoindustrie Ingenieure früher ihr halbes Berufsleben an Innovationen gearbeitet, die erst Jahre später Realität wurden. Selbstfahrende Autos und alternative Antriebe zum Beispiel beschäftigten die Forschungsabteilungen seit den Neunzigerjahren. Doch was den Herstellern nun bevorsteht, geht weit darüber hinaus – und wird sehr schnell passieren.

Das Lenkrad bleibt jedenfalls, wo es ist!

Wie viel diese Gefährte noch mit einem klassischen Pkw gemein haben werden, muss sich erst zeigen. Der Internetkonzern Alphabet hat zwar mit seinem eiförmigen, lenkradlosen Google-Elektromobil enorme mediale Aufmerksamkeit auf sich gezogen, doch die großen Drei aus Süddeutschland schätzen ihre Kunden anders ein. „Wir wollen nicht das Lenkrad aus einem Mercedes-Benz verbannen“, sagt Anke Kleinschmit, Leiterin Konzernforschung & Nachhaltigkeit der Daimler AG. Die Technik dürfe die Kunden nicht bevormunden, sondern solle sie unterstützen und entlasten.

Auch Dirk Isgen, Leiter der Fahrzeugkonzept-Entwicklung bei Audi, überlässt es den Nutzern, „je nach Fahrsituation zu entscheiden, ob sie selbst steuern oder sich vom Auto chauffieren lassen“. Und für BMW-Mann Fröhlich kommt es keinesfalls infrage, jemandem die Freude am Fahren zu verwehren. „Ich halte das autonome Fahren, im Gegensatz zu einigen Marketing-Genies, für eine riesige Herausforderung“, sagt der Münchner. Die Technik sei noch nicht so weit, ein Auto unbeaufsichtigt durch die Stadt rollen zu lassen.

Vorbereitet ist man nichtsdestotrotz auch bei BMW: In fünf Jahren soll sich der hauseigene „iNext“ vollautonom bewegen können, ohne dass ein Mensch auf ihn aufpassen muss. Wie es aussieht, wird die Premium-Limousine der kommenden Zwanzigerjahre wohl bei allen drei Herstellern ein Roboter sein, der einem den Stress mit Staus und Autobahnbaustellen erspart und perfekt einparkt.

Die Frage, womit die mehr oder weniger autonomen Fahrzeuge angetrieben werden, steht auf einem anderen Blatt. Das iNext-Projekt entwickelt zwar einen batteriebetriebenen Wagen, doch die Produktstrategen bei BMW gehen davon aus, mindestens noch 20 Jahre Verbrenner und Stromer parallel zu produzieren. „Die E-Mobilität ist ein Marathon, kein Sprint“, sagt Fröhlich. „In Deutschland kommt sie langsamer, in den USA schneller, in China disruptiv.“

Auch seine Stuttgarter Kollegen denken langfristig. Bis 2025 soll es in jedem Marktsegment vom Smart bis zum großen SUV mindestens ein reines Elektromodell geben. Dafür will Daimler mit seinem Projekt EQ ein eigenes „Ökosystem“ für E-Autos aufbauen. Am eiligsten hat es Audi. Die Ingolstädter haben schon für nächstes Jahr ein vollelektrisches Modell angekündigt, dessen Akkus für mehr als 500 Kilometer reichen sollen, vergleichbar mit dem unlängst aufgerüsteten Tesla S.

Dabei ist noch gar nicht absehbar, ob der Markt reichweitenstarke Batterieautos überhaupt akzeptiert. Zum einen treiben die Akkupacks den Preis des Wagens nach oben. Wegen der hohen Batteriekosten sieht Fröhlich für dieses Konzept vorerst nur bei „höher positionierten und emotionalen Fahrzeugen“ eine Chance. Zum anderen sind die Kraftpakete im Chassis selbst mit verbesserten Zellen noch sehr schwer, und Gewicht bedeutet Mehrverbrauch. Das heißt: Der Autofahrer muss länger laden und mehr Geld für Strom ausgeben, um Akkus herumzukutschieren, die er nur benötigt, wenn er mal eine längere Strecke fährt.

Der Zweitwagen wird zum Erstwagen

Günther Schuh von der RWTH Aachen hält das für völlig unwirtschaftlich. „Der natürliche Nutzungsraum eines Elektroautos ist die Stadt“, sagt der Professor und Chef des Start-ups e.Go Mobile AG, der auf dem Campus der Uni den Elektro-Stadtflitzer „Life“ entwickelt hat. Der Kleinwagen wiegt mit Akkus nur rund 800 Kilo und hat eine Reichweite von 100 Kilometern – genug für Pizzafahrer, Pflegedienste und die meisten Pendler. Der große Benziner wird nach Schuhs Vorstellung nicht abgeschafft, mutiert aber zum Zweitwagen, während der Zweitwagen Life faktisch zum Erstwagen wird. Denkbar wäre in diesem Szenario auch, ein benzingetriebenes Langstreckenauto nur noch zu mieten, wenn man wirklich eines braucht.

Tatsächlich haben die deutschen Premium-Autohersteller nach wie vor einen Plan B für die Migration zum abgasfreien Fahren: B wie Brennstoffzelle. „Das Fahren mit Wasserstoff ist, rein technisch gesehen, weit fortgeschritten“, sagt Audi-Entwickler Dirk Isgen. Der Charme der Brennstoffzelle liegt darin, dass das Auto elektrisch fährt, aber nicht stundenlang geladen werden muss. Und aus dem Auspuff kommt nur Wasserdampf.

Auch die Forscher von Mercedes und BMW haben mit Brennstoffzellen und Wasserstoff als Treibstoff schon Erfahrung gesammelt. Diese Entwicklungslinien wurden nur nicht ernsthaft weiterverfolgt, weil zur Erzeugung von Wasserstoff bisher überwiegend Erdgas und andere fossile Energieträger verwendet werden und die Ökobilanz dementsprechend düster aussieht. Außerdem fehlt bislang ein entsprechendes Tankstellennetz. Deshalb werden zurzeit vor allem Flurförderzeuge (Gabelstapler) so betrieben.

Kürzlich brachte sich allerdings die deutsche Tochter von Shell als ökologisch korrekter Lieferant ins Gespräch. Gemeinsam mit dem Wuppertal Institut präsentierte der Konzern eine Wasserstoff-Studie, die für den Einsatz des Gases in Brennstoffzellen-Pkw wirbt. „Für die Zukunft gehen wir davon aus, dass per Elektrolyse hergestellter Wasserstoff aus Strom aus erneuerbaren Energien eine wichtige Rolle einnehmen wird“, lässt sich Professor Manfred Fischedick vom Wuppertal Institut zitieren. An einen Einsatz in wirklich großem Stil glauben aber auch die Autoren der Studie noch nicht. Auf Basis eines Szenarios der Internationalen Energie-Agentur gehen sie davon aus, dass bis 2050 in den USA, Japan und ausgewählten Pkw-Märkten in Europa gerade einmal 113 Millionen Autos mit Brennstoffzellenantrieb fahren werden. Immerhin: Laut Anke Kleinschmit von Daimler steht das Thema in Stuttgart auf der „Antriebs-Roadmap“.

Sichere Straßen dank des Internets der Dinge

Parallel zu den klassischen Automobil-Innovationen arbeiten die Entwickler an der besseren Vernetzung der Bordsysteme mit der Außenwelt. Genau genommen können autonome Fahrzeuge gar nicht genug „wissen“ über das, was vor ihnen liegt. Die digitalen Straßenkarten im Speicher des Navis helfen nur, die richtige Strecke auszuwählen. Und selbst die beste Kombination aus Kameras, Radar-, Lidar- und Ultraschallsensoren stößt in der Praxis ausgerechnet dann an ihre Grenzen, wenn der Fahrer sie am dringendsten bräuchte: im Schneetreiben oder bei Blitzeis, an Autobahnbaustellen oder beim innerstädtischen Slalom zwischen in zweiter Reihe haltenden Lieferwagen.

Die Lösung könnte 5G heißen, Mobilfunk der fünften Generation. Dirk Isgen spricht zum Beispiel von vernetzten Ampeln. Eine robuste Funkverbindung zwischen Auto und Lichtzeichenanlage wäre nicht nur einer Kamera überlegen, wenn gerade die pralle Sonne auf das Rotlicht knallt. Denkbar ist auch eine verkehrsabhängige grüne Welle, ganz ohne die Straße für Induktionsschleifen aufzureißen. Mit der gleichen Methode könnten Verkehrsschilder in ein Internet der Dinge des Verkehrs integriert werden. Das Auto würde sie selbst dann noch erkennen, wenn sie verschmutzt, verdeckt oder umgeknickt sind.

Mit der 5G-Technik, an der Forscher aus der Autoindustrie gemeinsam mit Netzbetreibern und Netzwerkausrüstern wie Ericsson tüfteln, würden sich im Prinzip auch Autos untereinander vernetzen lassen. Dann könnten sich die Fahrzeuge gegenseitig warnen, wenn sich zum Beispiel an schwer einsehbaren Stellen Fußgänger oder Radfahrer nähern. Denkbar wäre auch, dass deren Handys direkt mit dem Bordcomputer des Autos Kontakt aufnehmen.

Das Problem dabei ist aber nicht nur, dass die ab 2020 geplante Aufrüstung der Mobilfunknetze Jahre dauern wird, weil die bestehenden Basisstationen nicht dicht genug stehen. Das System müsste zudem unabhängig von dem Mobilfunkbetreiber funktionieren, dessen Kunde der Autofahrer ist – und das am besten europaweit. Außerdem darf das Fabrikat des Fahrzeugs selbstverständlich keine Rolle spielen. Deshalb kann sich kein Hersteller mit so einer Technik einen Wettbewerbsvorsprung sichern.

Noch sind 5G-Anwendungen Zukunftsmusik. Doch schon jetzt lässt die Digitalisierung die Erzrivalen Audi, BMW und Mercedes über ihre Schatten springen. Als Nokia vorvergangenes Jahr seine Navigationstochter Here zum Verkauf stellte, teilten sich die drei deutschen Unternehmen die Investition. Das spart nicht nur Geld, sondern kommt auch den Nutzern entgegen. Denn falls es tatsächlich so sein sollte, dass sich in Zukunft immer mehr Menschen bei Bedarf ein Auto kommen lassen, statt sich eines zu kaufen, wäre es praktisch, wenn die Bedienung der komplexen Technik nicht bei jedem Wagen anders funktioiniert. //

Mehr aus diesem Heft

 

Abstand halten

In naher Zukunft werden Maschinen mit künstlicher Intelligenz große Teile unseres Lebens begleiten. Gut so, meint Wolfgang Wahlster, der das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz leitet. Wenn sich auch der Mensch weiterentwickelt.

Lesen

 

Der Silicon-Kult

Für Inspirations-Suchende und Innovations-Pilger ist das Silicon Valley ein wichtiger Wallfahrtsort. Vom Besuch der heiligen Stätten, den dortigen Konzernzentralen, versprechen sich viele Erleuchtung.

Lesen

Idea
Read