Ted Duclos, Geschäftsführung Technik bei Freudenberg Sealing Technologies

„Emissionsvorschriften sind eine dreifache Chance“

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Strengere Abgasgrenzen stellen nicht nur die Motorenhersteller, sondern auch die Zulieferer vor neue Herausforderungen. Besonders schadstoffarme Verbrennungsmotoren und immer mehr Elektroantriebe erfordern auch ein Umdenken bei den Herstellern von Dichtungen. Theodore „Ted“ Duclos, der seit dem 1. Januar 2016 in der Geschäftsführung von Freudenberg Sealing Technologies für die Technik verantwortlich ist, erklärt, wie sich das Unternehmen auf die Zukunft einstellt.

Das Interview führte Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

Bekommt der Verbrennungsmotor durch elektrische Antriebe ernsthafte Konkurrenz?
Da Hybridfahrzeuge Elektroantrieb und Verbrennungsmotor vereinen, stellen sie einen natürlichen ersten Schritt in Richtung vollständige Elektrifizierung dar. Sollte die Brennstoffzellentechnik deutliche Fortschritte machen, könnte man auch den Verbrennungsmotor eines Tages durch die Brennstoffzelle ersetzen – den batterieelektrischen Teil des Antriebs wird man auch dann noch benötigen. Wenn der Fortschritt bei elektrischen Antriebssträngen groß genug ist, könnten diese den Hybridantrieb ersetzen.
Freudenberg arbeitet selbst an der Brennstoffzelle, wie weit sind Sie schon?
Mehrere Freudenberg-Unternehmen stellen verschiedene Komponenten für die Brennstoffzelle her, wie beispielsweise Befeuchter, Filter oder Gasdiffusionsschichten. Wir, die Dichtungsexperten, entwickeln spezielle Gehäusedichtungen für Brennstoffzellen. Anfang 2017 werden wir eine neue Dichtung an den Markt bringen, die den Austritt von sowohl Wasser- als auch Sauerstoff aus der Brennstoffzelle verhindert. Diese Gehäusedichtung kommt bei Brennstoffzellen in mobilen Arbeitsmaschinen wie beispielsweise Gabelstaplern zum Einsatz. Während der Entwicklung haben wir auch neue Formgebungsverfahren, Klebetechniken und Automatisierungskonzepte erforscht, um bereits bei Produktlaunch flexibel auf die Volumenanforderungen reagieren zu können. 
Was bedeutet die Elektromobilität für einen Anbieter von Dichtungen für Verbrennungsmotor und Getriebe?
Strenge Emissionsvorschriften bedeuten für uns eine dreifache Chance: Erstens gilt es, Verbrennungsmotoren noch effizienter zu machen. Hochwertige, reibungsarme Dichtsysteme können dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Zweitens müssen die Komponenten elektrifizierter Fahrzeuge üblicherweise gekühlt werden – und jedes Kühlsystem benötigt Dichtungen. In jeden Antrieb, der Batterieleistung in erheblichem Maß nutzt, kann die Zahl der Dichtungen signifikant steigen. Zudem sind Leckagen unbedingt zu vermeiden, damit es nicht zu elektrischen Kurzschlüssen kommt. Und drittens wird es wichtiger, das Fahrzeuggewicht zu verringern. Hier leisten wir mit neuen Materialien einen Beitrag.
Freudenberg muss sich also schnell in neue Segmente einarbeiten oder überlappen sich die Anforderungen von Dichtungen für Verbrenner und E-Motoren?
Beides ist richtig. Natürlich gibt es Überlappungen. Aber das Wissen, das Sie über bestehende Technologien und Anwendungen haben, ist die Grundlage, um sich schnell in neue Segmente einzuarbeiten. Sie starten ja nie komplett bei Null.
Welche Herausforderungen stellen sich bei der Entwicklung von Dichtungen für Elektro- und Hybridfahrzeuge?
Batteriesysteme werden aus Kostengründen von den Automobilherstellern meist als Module entwickelt, die in verschiedenen Größen angeboten werden. Dementsprechend muss auch die Kühlmittelführung in flexibler Modulbauweise ausgeführt werden – gleichzeitig aber auch bei hoher mechanischer Belastung durch Vibrationen absolut stabil sein.
Welche Rolle können Dichtungen denn beim Leichtbau spielen?
Das Stichwort heißt hier „Funktionsintegration“. Gemeint ist, dass wir Dichtungen aus Elastomeren und umgebende Kunststoffteile in einem Fertigungsverfahren herstellen und damit Bauteile ersetzen können, die zuvor aus Metall gefertigt wurden. Damit sind signifikante Gewichtseinsparungen von bis zu 50 Prozent möglich. Zudem richten wir unsere Materialforschung darauf aus, unser langjähriges Know-how auf dem Gebiet der Elastomere auf andere Polymere auszuweiten. Entscheidend ist dabei, dass man den Werkstoff und das Verarbeitungsverfahren gemeinsam betrachtet. Dabei hilft uns entscheidend die Expertise unseres Tochterunternehmens Schneegans, das ein Zwei-Komponenten-Verfahren entwickelt hat, mit dem sich unterschiedliche Elastomere und Kunststoffe in einem Werkzeug herstellen lassen.
Wie sieht die Umweltbilanz aus, wenn die Produktion einbezogen wird?
Für künftige Antriebskonzepte wird es immer wichtiger, die Gesamtbilanz aller Emissionen aus Produktion, Nutzung und Recycling zu betrachten. Deshalb intensiviert Freudenberg die Nachhaltigkeit der eigenen Produktion permanent. So ist eine Fertigung ganz ohne Abfälle unser Langfristziel. Ein erster Schritt dazu ist ein Spritzgussverfahren, bei dem das Bauteil nicht mehr nachbearbeitet werden muss. Das heißt, es besitzt die endgültigen Abmessungen bereits nach Verlassen der Maschine. Der nächste Schritt, den wir intensiv erforschen, ist der industrielle 3D-Druck. Derzeit werden solche Verfahren vor allem für die Herstellung von Prototyp-Bauteilen verwendet. Sie haben den Charme, dass auch bei komplexer Bauteil-Geometrie keine Abfälle entstehen. Und wir denken schon weiter in die Zukunft: Alle chemischen Elemente, die man für die Produktion einer typischen Dichtung benötigt, sind in 27 Kubikmeter Luft enthalten. Warum sollte es nicht möglich sein, eines Tages Kohlen-, Sauer-, Stick- und Wasserstoff aus der Luft zu extrahieren und Atom für Atom zu einer Dichtung zusammenzubauen? Das wäre ein organischer Prozess, vergleichbar dem Wachstum einer Pflanze.
Gibt es hinsichtlich der Extraktion aus der Luft schon konkrete Forschung bei Freudenberg oder ist das nur Zukunftsdenken?
Viele Unternehmen und Forscher arbeiten bereits an solchen und ähnlichen Innovationen. Wir haben beispielsweise einen EPDM-Kautschuk für fluidische Anwendungen entwickelt, der zu 45 Prozent auf einer biologischen Basis besteht und damit die CO2-Bilanz wesentlich verbessert. In diesem Produkt wird Zuckerrohr als Alternative zu fossilen Brennstoffen eingesetzt wird. Denn EPDM wird üblicherweise unter Verwendung der auf Erdöl basierenden Rohstoffe Ethylen und Propylen produziert. Jetzt besteht das Ethylen zu 45 Prozent aus Zuckerrohr. Oder nehmen Sie den Automobilhersteller Ford, die derzeit an der Entwicklung und Erprobung neuer Kunst- und Schaumstoffe arbeiten, bei deren Herstellung Kohlenmonoxid verwendet wird, welches während des Produktionsprozess anfällt. Ich bin überzeugt, dass wir in naher Zukunft viele neue, spannende Innovationen dieser Art sehen werden.

Zur Person
Im September 1996 trat Dr. Theodore G. Duclos in die Freudenberg-Gruppe als Corporate Director Technology ein. Nach Stationen als Vice President Operations und Technology übernahm er die Führung der Division Radialwellendichtringe, ab 2011 leitete er die Division Fluid Power. Seit 1. Januar 2016 ist Duclos als Chief Technology Officer (CTO) für Technologie, Qualität, Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutz sowie Components am Firmensitz in Weinheim verantwortlich. Duclos hat an der Duke University in Biomedizintechnik promoviert.
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