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„Kompetenz bei Batteriesystemen ist unerlässlich“

Harald Kröger, Leiter Entwicklung Elektrik/Elektronik & E-Drive bei Mercedes-Benz Cars
„Kompetenz bei Batteriesystemen ist unerlässlich“

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Die Elektromobilität hat große Auswirkungen auf das Bordnetz der Fahrzeuge. Wie Daimler mit dieser Herausforderung umgeht, erläuterte uns Harald Kröger, Leiter Entwicklung Elektrik/Elektronik & E-Drive bei Mercedes-Benz Cars.

Das Interview führten Jürgen Goroncy und Hartmut Hammer

Sind im Bereich der Datenbussysteme zukünftig neue Standards zu erwarten?
Kröger: Wir rechnen mit einem dramatisch steigenden Bedarf an Bandbreite, denken Sie nur an die große Zahl neuer Assistenz- und Infotainmentsysteme. Das erfordert zwangsläufig neue Bussysteme, um die damit anfallenden Datenmenge zu verarbeiten. Ethernet ist dafür prädestiniert und wird sicher massiv Einzug im Fahrzeug halten.
Wird Ethernet die anderen Bussysteme ersetzen oder ergänzen?
Kröger: Ethernet wird eine Ergänzung werden, da der Mix heutiger Bussysteme schon hocheffizient arbeitet und sehr robust ist. Es wäre Wahnsinn, diese bewährte Architektur radikal umzukrempeln, da für Funktionen wie die Spiegel- oder Sitzverstellung ein kostengünstiger LIN-Datenbus völlig ausreicht. Keep it simple!
Welche Implikationen hat der Einzug von Ethernet im Automobil? Etwa bezüglich EMV?
Kröger: Hohe Datenraten bedeuten natürlich mehr Sensibilität und Aufwand bezüglich EMV. Das Störpotenzial von Ethernet lässt sich mit Twisted-Pair-Kabeln und anderen Vorsichtsmaßnahmen aber gut beherrschen.
Wie kann man die teils armdicken Kabelstränge optimieren? Dünnere Leitungen, andere Werkstoffe?
Kröger: In diese Richtungen ist vieles im Fluss. Beispielsweise reduzieren wir bei jedem Modell konsequent die Kabelquerschnitte und ersetzen Kupfer- durch Aluminiumkabel. Natürlich nur dort, wo das möglich und sinnvoll ist. Man darf die Miniaturisierung nicht so weit treiben, dass die Kabel und Steckverbinder bei der Fertigung oder der Fahrzeugmontage reißen oder gegen Störeinflüsse zu sensibel werden.
Werden die heutigen Leitungen mit 0,13-Querschnitt noch häufiger eingesetzt oder geht man gleich auf noch dünnere Querschnitte?
Kröger: Sowohl als auch. Zunächst wird man bei weiteren Anwendungsfällen dickere Kabel durch solche mit 0,13 Quadratmillimeter Querschnittsfläche ersetzen. Parallel dazu wird aber schon an noch dünneren Kabeln gearbeitet. Dabei stehen Aspekte wie das sichere Crimpen, das sichere Stecken und Lösen der Konnektoren oder die Reißfestigkeit des Werkstoffs in Fokus.
Wo werden denn schon Aluminiumkabel eingesetzt?
Kröger: Dieser Wechsel vollzieht sich Top-Down von großen zu kleineren Querschnitten. Ein schönes Beispiel sind die dicken Batteriekabel, die schon häufig in Aluminium ausgeführt werden. Aktuell werden die ersten Kabel mit 16 Quadratmillimeter Querschnitt in Aluminium ausgeliefert.
Welche Strategie fährt Mercedes-Benz bei den Komponenten für Elektroantriebe?
Kröger: Um mit dem Einfachen zu beginnen: die Leistungselektronik entwickeln wir mit Partnern und lassen sie von diesen fertigen. Elektromotoren kaufen wir zum Teil zu. Ergänzend entwickeln und fertigen wir bei der EM-motive – unserem 50:50-Joint Venture mit Bosch – bestimmte Elektromotoren selbst. Dieses Mischkonzept deckt die Anforderungen des Marktes sehr gut ab, außerdem verfügen wir auf diese Weise über das nötige Know-how.
Bei Batteriesystemen ist eine entsprechende Kompetenz für den OEM unerlässlich. Denn sie sind allein schon aufgrund ihrer Dimensionen ein wichtiges Element der Fahrzeugstruktur. Batteriezellen hingegen betrachten wir als lupenreines Zukaufteil. Dennoch verbleibt mit der Integration der Zellen in das Batteriemodul und dessen Integration in das Fahrzeug noch ein erheblicher Teil der Wertschöpfung im eigenen Haus.
Diese Aufgaben werden am Standort Kamenz erledigt?
Kröger: Genau. Die Batteriefertigung in Kamenz produziert derzeit Energiespeicher für unsere Hybridmodelle. Für die Zellenfertigung gibt es inzwischen einen Markt mit genügend und kompetenten Zulieferern.
Die markenspezifischen Eigenschaften von Mercedes-Benz werden aktuell noch stark mit dem Verbrennungsmotor assoziiert. Wie will Daimler es schaffen, dass in Zukunft der Kunde bei „Mercedes-Benz“ sofort an „Elektroantrieb“ denkt?
Kröger: Der Antrieb war schon immer ein ganz wesentlicher Teil des Automobils, da er vor gut hundert Jahren aus der Pferdekutsche erst ein richtiges Automobil machte. Aber seine Bedeutung schwankt heute je nach Modell. Ein Mercedes-AMG GT etwa definiert sich im Wesentlichen über seinen Motor. Eine C- oder E-Klasse hingegen bietet speziell bei den in diesen Segmenten häufig gekauften Varianten mit kleinen Motorisierungen ein Gesamtpaket, bei dem der Motor wichtig, aber in der Kundenwahrnehmung nicht unbedingt im Mittelpunkt steht. Für alle Modelle werden wir passende Elektroantriebe bereitstellen, die den Fahrzeugcharakter noch schärfer herausarbeiten. Bei der E-Variante des Mercedes-AMG SLS ist uns das schon sehr gut gelungen. Selbst ein ehemaliger Rallyeweltmeister und Markenbotschafter eines Wettbewerbers hat begeistert bestätigt, dass dieser Antrieb in diesem Fahrzeug derzeit das Nonplusultra der Elektromobilität darstellt. Sprich: Auch Elektroantriebe können – je nach Zielfahrzeug – sportlich, effizient, komfortabel und emotional sein.
Wie wird sich die Elektromobilität generell in den unterschiedlichen Märkten entwickeln?
Kröger: In Deutschland ist der Trend noch verhalten, kann aber jederzeit an Fahrt gewinnen. Vor allem, wenn die Elektrofahrzeuge bei der Gesamtkostenbetrachtung sich den herkömmlichen Fahrzeugen annähern. Dann sehe ich einen großen Markt für E-Fahrzeuge als Zweitwagen, da in diesem Segment die sonstigen Rahmenbedingungen – wie etwa die durchschnittlich pro Tag zurückgelegten Kilometer – stimmen. Auch die aktuell niedrigen Ölpreise werden nicht dauerhaft so günstig bleiben. Ein dritter Aspekt sind die Kunden. Wir spüren großes Interesse an der Elektromobilität, vor allem bei den jüngeren Altersklassen. Diese Kundenpräferenzen werden über kurz oder lang zum Durchbruch führen. Unsere Planungen gehen da über Zeithorizonte von zehn und mehr Jahren hinaus.
Welches Konzept wird in einem Jahrzehnt die Nase vorn haben: Mildhybrid, Plug-in-Hybride oder reine E-Fahrzeuge?
Kröger: Bei Daimler sehe ich Plug-in-Hybride zumindest für die nächste Dekade vorn: lokal emissionsfrei, kleine kostengünstige Batterie, keine Reichweitenangst, hoher Fahrkomfort und Fahrspaß. Dieses Paket ist einfach ein ausgewogener Kompromiss für den problemlosen Alltagsbetrieb.
Und welche Zukunft prophezeien Sie dem 48-Volt-Bordnetz?
Kröger: Ein (Teil-)Bordnetz mit 48 Volt hat viele Vorteile. Es kann beispielsweise viel mehr elektrische Leistung ohne größere Querschnitte und Leitungsverluste durch das Fahrzeug transportieren. Alle großen OEMs sind an diesem Thema dran. Auch Daimler wird sich zu gegebener Zeit zu seinen 48-Volt-Plänen und -Produkten äußern.
Sehen Sie die Hybride der Zukunft eher mit einem 48-Volt- oder einem Hochvolt-Bordnetz realisiert?
Kröger: Das ist heute noch nicht hundertprozentig prognostizierbar. Mikro- und Mildhybride sind sicherlich mit 48-Volt-Bordnetz sinnvoll und kostengünstig. Etwa, weil die Kosten für die Sicherheitsvorkehrungen bei diesem Spannungslevel noch sehr überschaubar sind. Allerdings ist ein Plug-in-Hybrid, der nicht nur Kraftstoff sparen, sondern auch hohen Fahrspaß bieten soll, wohl nur mit Hochvolt-Komponenten darstellbar. Der Kunde erwartet in diesem Fall einfach mehr Emotionalität. Vermutlich werden Volumenmodelle eher ein Fall für 48 Volt, die Premiummodelle für Hochvolt. Vielleicht werden künftig auch beide (Teil-) Bordnetze in den Fahrzeugen integriert.
Im Zuge von Autosar haben die Zulieferer vor einigen Jahren die Befürchtung geäußert, dass der Steuergerätelieferant nicht mehr automatisch auch die Software dafür mitliefert. Es war sogar die Rede davon, dass der OEM als Tier-2-Zulieferer die Software beisteuern könnte. Hat sich diese Befürchtung bewahrheitet?
Kröger: Da muss man differenzieren. Die mühselige und fehlersensible Neuprogrammierung der Software müssen wir dank Autosar nicht mehr für jedes Modell neu erledigen. Standardisierte Modelle können jetzt recht problemlos auch in andere Steuergeräte integriert werden. Wir sehen das als sehr sinnvoll an, um die Stabilität des Entwicklungsprozesses zu erhöhen und die Komplexität zu beherrschen.
IAA: Halle 2.0, Stand A01
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