Größter Alu-Hersteller

TRIMET Automotive Holding GmbH

Auf die Bedeutung des Traditionsstandortes setzt auch Trimet, Deutschlands größter Hersteller von Aluminium. 2001 übernahm Trimet die 1870 gegründete Aluminium-Gießerei  und das 1995 errichtete Recyclingwerk in Harzgerode. Einzigartig in Deutschland ist das Full Recycling von Aluminium. Schrotte werden im Recyclingwerk eingeschmolzen und die Legierung wird direkt in der benachbarten Gießerei zu Druckgussteilen für Fahrwerke, Motoren, Getriebe, Strukturbauteile und Karosserien verarbeitet. „So können wir eine erhöhte Wertschöpfung erzielen und die Umwelt schonen“, betont Erich Jürgens, Direktor und Leiter Metallmanagement der TRIMET Automotive Holding GmbH. „Die Prozessoptimierung ist bedeutend für die Qualität der Produkte und für die Wettbewerbsfähigkeit.“

Eine Schlüsselkompetenz der Trimet Aluminium SE ist die Entwicklung und Produktion von Speziallegierungen. Die Anforderungsprofile wie Festigkeit, Härte oder Duktilität werden durch die Wünsche der Kunden bestimmt. Die Legierungen werden auf Basis thermodynamischer Berechnungen und experimenteller Untersuchungen entwickelt. Ein wichtiger Anwendungsbereich ist das Automobil, da leichtere Fahrzeugkomponenten zur Erfüllung zukünftiger CO2-Ziele unerlässlich sind.

Eine möglichst energieeffiziente und ressourcenschonende Produktion ist in Harzgerode durch die kurzen Wege zwischen Schmelze und Gießerei optimal umgesetzt. „Aluminium-Leichtbau ist Garant dafür, dass die gesellschaftliche Forderung nach Einhaltung der Grenzwerte zur Reduzierung der globalen Umweltbelastungen auch gelingt“, ist Jürgens überzeugt. „Aluminium ist der Werkstoff der Gegenwart und Zukunft.“ Die Globalisierung und der Wunsch nach Ansprechpartnern in den Kernmärkten sorgten im Sommer 2018 für ein Joint Venture mit dem chinesischen Teilehersteller Bohai Automotive. Bohai Automotive ist mit 75 Prozent und die Trimet Aluminum SE mit 25 Prozent an der TRIMET Automotive Holding GmbH beteiligt. Diese Kooperation wird den Standort in Harzgerode weiter stärken, der bereits heute mit rund 630 Mitarbeitern zu den big five der Aluminium-Druckgießereien in Deutschland zählt.

Crashrelevante Teile

KSM Castings

Ein klarer Standortvorteil in Sachsen-Anhalt ist die Nähe zu den Erstausrüstern (OEMs), wie VW, Daimler, BMW und Porsche. Die gute Infrastruktur, die verfügbaren Industrieflächen und die unkomplizierte Unterstützung seitens des Landes und der Kommunen sind ausschlaggebend für die Ansiedlung von Weltmarktführern in Sachsen-Anhalt. So investierte KSM Castings, der weltweit größte Hersteller von Fahrzeugteilen im CPC-Verfahren bereits 2001 in seinen Standort in Wernigerode. Die strategisch günstige Lage zwischen dem Hauptsitz in Hildesheim und den Volkswagen-Werken sowie das vorhandene Know-how am traditionellen Gießereistandort waren gute Gründe für diese Entscheidung. „Wernigerode ist unser neuestes Werk in Europa“, betont Dr. Marc Menge, Werkleiter der KSM Castings Group am Standort Wernigerode. „Mit mittlerweile 440 Mitarbeitern und  96 Millionen Euro Umsatz hat sich die Standortwahl als genau richtig erwiesen.“

KSM Castings produziert unter anderem crashrelevante Fahrwerksteile, wie Radträger, Schwenklager oder Vorderachs-Hilfsrahmen/-Komponenten, die eine hohe Festigkeit aufweisen müssen. Dynamische Performance für Betriebsfestigkeit und Crash wird immer bedeutender. Durch eigens entwickelte Produktionsverfahren, wie das Counter Pressure Casting (CPC) und die stetige Weiterentwicklung bestehender Verfahren und Legierungen entstehen stabile, sichere Bauteile, die bis zu 30 Prozent Gewicht einsparen. Für die Bauteilauslegung werden modernste Entwicklungstools eingesetzt. Zur Absicherung der Produkthaftung sowie der Ausweitung von Wertschöpfung und Know-how ist auch die Bauteilprüfung ein wichtiger Bereich. „Ein weiteres spannendes Feld für uns ist die E-Mobilität“, so Menge. „Die Entwicklungsabteilung unserer Gruppe beschäftigt sich schon seit langem mit neuen Komponenten, die zukünftig in E-Fahrzeugen Einzug finden werden.“

Cluster MAHREG

MAHREG Automotive – Technologievorsprung für Aluminiumguss und Leichtbau schaffen

Seit mittlerweile 18 Jahren hat sich das Cluster MAHREG Automotive, eine Initiative des Sachsen-Anhalt Automotive e.V., regional und überregional zu einer innovativen Allianz zwischen Wissenschaft und Wirtschaft entwickelt. 65 Mitglieder und über 170 Partner arbeiten Hand in Hand für Innovationen rund um das Automobil der Zukunft.

MAHREG ist Technologieführer für den Forschungs- und Entwicklungsbereich des Kompetenzclusters Aluminium im Automotive Cluster Ostdeutschland (ACOD). Wesentliche Aufgaben sind sowohl die Entwicklung innovativer Guss-Produkte als auch die Prozessoptimierung, um Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit zu gewährleisten sowie umweltschonende Verfahren zu etablieren. Die intensive Zusammenarbeit von Forschungseinrichtungen, Automobilzulieferern, Werkzeug- und Sondermaschinenbauern sorgen für einen Technologievorsprung made in Sachsen-Anhalt. Das Cluster will zukünftig als Full-Service-Partner Kunden weltweit zur Verfügung stehen. Forschung, Entwicklung und Umsetzung vom Prototyp bis zur Serienreife werden durch das Kompetenznetzwerk abgedeckt.

Kunststoffwabenkerne

Die Firma THERMHEX WABEN GmbH fertigt in einem einzigen und vor allem kontinuierlichen Produktionsschritt Kunststoffwabenkerne für Leichtbauplatten und –bauteile. Bisher waren für die Herstellung dieser Wabenelemente diverse Einzelschritte notwendig, was die Produkte teuer machte. Jede Lage der Waben musste einzeln gefertigt und anschließend zu Platten zusammengeführt werden. Bei der THERMHEX WABEN GmbH schafft man das alles jetzt in einem Schritt.

„Bislang waren diese Wabenkerne relativ teuer, aufwändig und in vielen einzelnen Schritten zu produzieren und konnten die Kombination aus Kosten- und Gewichtseinsparung, die Kunden in vielen Industriezweigen heute fordern, nicht erfüllen“ erklärt Jochen Pflug, Geschäftsführer der THERMHEX WABEN GmbH.  Bei dem international patentierten ThermHex-Verfahren wird eine Folienbahn aus Polypropylen extrudiert und direkt mit einer Vakuumwalze kontinuierlich thermisch verformt. Danach wird diese Bahn sofort aufgefaltet. Dieser Prozess ermöglicht die Produktion von Wabenkernen mit 3 bis 30 mm Dicke und einer individuellen Länge bis zu 6 Metern mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10 Metern pro Minute.

Die Kunden der THERMHEX WABEN GmbH verarbeiten die Wabenkerne je nach Anwendung und Anforderung mit entsprechenden Oberflächen zu Sandwichplatten. Von Aluminium oder Stahl über Holz, Acryl, Textil bis zu Karbonfasern – eine spezielle Vliesstoffoberfläche der Wabenkerne stellt sicher, dass alle Deckschichten perfekt halten. Die Einsatzmöglichkeiten sind breit gefächert: Verkleidungen für LKW und Busse, Wände für Fertigbäder, Aufbauten für LKW-Anhänger, verschiedenste Faserverbundbauteile sowie Interieur- und Strukturbauteile für Fahrzeuge oder Yachten. Selbst komplex geformte Bauteile wie Gondelverkleidungen von Windkraftanlagen sind möglich. Auf Grund der sehr dünnen THERMHEX-Wabenkerne von nur 3,5 mm können auch dünne Faserverbundplatten und -bauteile durch Sandwichplatten ersetzt werden. Dies ermöglicht eine Gewichtsreduktion um bis zu 50 Prozent gegenüber homogenen konventionellen Faserverbundplatten bei gleicher Steifigkeit und Belastbarkeit. Durch die automatisierte Fertigung konnte auch die Qualitätsüberwachung automatisiert und lückenlos gewährleistet werden.

„Wir haben es geschafft, maximale Kostenersparnis, maximale Gewichtsreduktion bei minimalem Materialeinsatz in einem Produkt und einer kontinuierlichen Produktionslinie zu vereinen.“ sagt Jochen Pflug. Seit seinem Studium beschäftigt sich der Ingenieur für Luft- und Raumfahrttechnik mit Wabenkernen. Seit 2005 ist er zudem Geschäftsführer der belgischen Firma ECONCORE, die sich ausschließlich mit Forschung und Entwicklung im Leichtbau beschäftigt. THERMHEX WABEN GmbH ist eine hundertprozentige Tochter des belgischen Unternehmens.

Da Faserverbundmaterialien und Leichtbau Schlüsseltechnologien in Sachsen-Anhalt sind, hat das Bundesland die Unternehmensansiedlung am Standort in Halle mit 50 Prozent der 1,4 Millionen Euro Investitionssumme gefördert. Auf rund 4.000 Quadratmetern soll bald die zweite Produktionsanlage entstehen, die Mitarbeiterzahl soll sich dann von 10 auf 20 verdoppeln.

Und noch etwas zeichnet die THERMHEX Waben aus: Der starke Fokus auf den sparsamen Ressourcen-Einsatz. Alle bei der Produktion anfallenden Reste werden sofort und vollständig wieder dem Produktionskreislauf zugeführt. Der Rohstoff Polypropylen wird aus dem nahegelegenen Chemiestandort Leuna bezogen, so dass der logistische Aufwand minimal ist.

Für die Entwicklung der automatisierten Produktion der leichten, widerstandsfähigen und vergleichsweise preiswerten Wabenkernen ist die THERMHEX WABEN GmbH 2014 mit dem Hugo-Junkers-Preis des Landes Sachsen-Anhalt ausgezeichnet worden. Hugo Junkers selbst hatte die Sandwichbauweise mit Wabenkern für seine Flugzeuge entwickelt und patentiert.

Dass sich das Unternehmen ausgerechnet in Halle an der Saale in Sachsen-Anhalt niedergelassen hat, ist kein Zufall. Im Jahr 1901 entwickelte die Papierwarenfabrik HEILBRUN & PINNER das patentierte Verfahren für expandierende Papierwaben. Und so kehrt die Idee, die damals nur für dekorative Papierwaren gedacht war, auch an ihren Geburtsort zurück. Nur eben weiterentwickelt an die Anforderungen des modernen Leichtbaus.

Und noch ein Grund spricht für diese Region. Sachsen-Anhalt bietet neben einer ausgezeichneten Förderperspektive beste Voraussetzungen für Unternehmen, die sich mit der Produktion und Verarbeitung von Kunststoffen beschäftigen. Das Bundesland in der Mitte Deutschlands hat sich zu einem weltweit führenden Kompetenzzentrum der Polymerherstellung und -verarbeitung entwickelt. Als eines der wichtigsten Chemiezentren Europas bietet das Bundesland eine sehr gute Rohstoffverfügbarkeit sowie effiziente Wertschöpfungsketten, qualifizierte Arbeitskräfte und eine spezialisierte industrienahe Forschungs- und Entwicklungslandschaft.

Leichte Kofferaufbauten

Die RAPID Leichtbau GmbH ist Spezialist für die Herstellung gewichtsreduzierter Kofferaufbauten für Transporter und Lkws

RAPID Leichtbau GmbH ist Spezialist für die Herstellung von gewichtsreduzierten Kofferaufbauten und hat sich zum Marktführer bei der Nutzlast-Maximierung entwickelt. Denn leichter ist keiner!

Mit den Aufbau-Konzepten von RAPID Leichtbau kann eine Gewichtsreduzierung von über 500 kg erreicht werden, die dem Anwender einen erheblichen Mehrwert bietet und gleichzeitig Kosten spart. Je nach Fahrgestell und Aufbaugröße können ca. 30% höhere Nutzlasten erreicht werden. Das bedeutet: mehr Ladung auf gleichem Raum.

RAPID-Kofferaufbauten sind gleichzeitig stabiler als Produkte aus vergleichbaren Leichtbau-Materialien. Die verwendeten Kunststoff-Elemente werden vor der Montage auf dem LKW zu einem robusten Korpus verschweißt. Dieses aufwendige Verfahren ist einmalig in Mitteleuropa und garantiert höchste Stabilität bei niedrigem Gewicht.

Alle namhaften Fahrzeughersteller (z.B. Mercedes-Benz, Peugeot, Volkswagen etc.) vertrauen der Qualität des Unternehmens. Außerdem hat RAPID-Leichtbau durch die eigene Entwicklung und Fertigung von innovativen Verbundwerkstoffen eine hohe System-Kompetenz im Leichtbau erlangt.

Antriebstechnik

NTN-Antriebstechnik GmbH

Der zweitgrößte Produzent von Seitenwellen weltweit, die japanische NTN Corporation, betreibt in Gardelegen im Norden Sachsen-Anhalts einen von drei europäischen Produktionsstandorten. Die NTN Antriebstechnik GmbH, 2002 als IFA Antriebstechnik GmbH gegründet und seit 2017 100-prozentige Tochter der japanischen NTN Corporation, produziert Festgelenke, Profilwellen, VL-Gelenke und Seitenwellen für deutsche und internationale Automobilhersteller. Das Gewicht, der Wirkungsgrad und die Winkelung sind ausschlaggebende Parameter für Antriebswellen. Während die Entwicklungsabteilung in Japan ansässig ist, werden in Gardelegen die Prozesse möglichst optimiert. „In Sachen Antriebswellen geht es eher um Evolution als um Revolution“, erklärt Guido Steffen, Geschäftsführer der NTN Antriebstechnik GmbH. „Was unserer Produktion jedoch einen Wettbewerbsvorteil verschafft sind die optimierten Prozesse und Abläufe.“ Durch eine abgestimmte Verkettung der Maschinen und eine weitest gehende Automatisierung erfolgt die Produktion vom Rohmaterial bis hin zum verpackten Produkt nahezu autark. Der Mensch ist hier in erster Linie zur Überwachung des Produktionsablaufes zuständig. „Unsere Maschinen sind teilweise mit Messtechnik ausgestattet und überprüfen sich selbst“, so Steffen. „Dadurch können wir eine sehr hohe gleichbleibende Qualität liefern.“ Mit einem neuen Auftrag zur Produktion von Antriebswellen in Elektrofahrzeugen kann NTN einen weiteren Beitrag zur Mobilität der Zukunft leisten, passend zum Selbstverständnis als Neues Technologie Netzwerk (NTN).

Produktionskreisläufe

Novelis Deutschland GmbH - Neueste Verfahrenstechnik für einzigartige Aluminium-Legierungen

Die Aluminiumproduktion am Novelis Standort Nachterstedt basiert auf einer 50-jährigen Geschichte. Mit heute rund 1150 Novelis Mitarbeitern werden hier Aluminiumwalzprodukte hergestellt und seit 2014 ebenfalls das weltweit größte Recyclingwerk für Aluminium betrieben.

Innovative Lösungen für den Karosserieleichtbau mit Aluminium entstehen in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Unternehmensgruppe im schweizerischen Sierre. Automobilhersteller fordern für die Zukunft nachhaltige, sichere, leichte und energieeffiziente Multimaterial-Konzepte. Eine Neu-Entwicklung bei Novelis ist eine Remote-Laserschweißbare Legierung, die eine erhöhte Schweißgeschwindigkeit und Flexibilität ermöglicht. Das Schlüsselelement für die Herstellung der Legierung ist die Verfahrenstechnologie Novelis FusionTM, eine von Novelis patentierte Stranggusstechnologie, bei der gleichzeitig mehrere verschiedene Legierungsschichten zu einem einzigen Aluminiumbarren vergossen werden, der einen Kern und zwei äußere Schichten besitzt. Nach seiner Erstarrung wird er zu Blech gewalzt, das außergewöhnlich vielseitige Attribute wie Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenbeschaffenheit in einem vereint.

Das Recyclingwerk ist mit seiner innovativen und flexiblen Prozesstechnologie in den Bereichen Zerkleinerung, Schrottsortierung, Entschichtung sowie Schmelzen einzigartig innerhalb des Novelis-Konzerns und wird als Vorbild für zukünftige Anlagen weltweit dienen. Diese sind wichtige Basis für das „Closed Loop Prinzip“, geschlossene Produktionskreisläufe, die in Zusammenarbeit mit Kunden der Automobilbranche konzipiert werden. Anfallender Aluminiumschrott aus der Fahrzeugproduktion wird gesammelt und von Novelis eingeschmolzen, gegossen und zu Aluminiumblech gewalzt. Dadurch wird der Ausstoß großer Mengen von CO2 in die Atmosphäre vermieden.

„Für uns sind das vorhandene Know-how, die gute Infrastruktur, die strategisch günstige Lage zentral in Europa, ausreichend Ausbaufläche sowie die Unterstützung seitens Land und Kommunen ausschlaggebend für unser Engagement in Nachterstedt“, so Michael Hahne, Vice President Automotive Europe Novelis. „Es ist einer unserer wichtigsten Standorte weltweit.“

Reibschweißverfahren

IFA Holding GmbH - Umweltfreundliche, dynamische, zukunftsweisende Antriebstechnik entsteht in Sachsen-Anhalt

Um die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen durch Technologievorsprung zu sichern, gibt es in Sachsen-Anhalt eine enge Vernetzung von Wirtschaft und Wissenschaft. In gemeinsamen Forschungsprojekten entwickelten beispielsweise die Otto von Guericke Universität in Magdeburg, die Hochschule Magdeburg-Stendal und die IFA Holding GmbH aus Haldensleben ein innovatives Reibschweißverfahren für die Automobilindustrie. Die IFA Gruppe als weltweiter Zulieferer von Gelenken und Antriebswellen nutzt mit ihrer Forschungsabteilung am Standort Haldensleben die Nähe zu den wissenschaftlichen Einrichtungen des Landes. Sowohl in der Verfahrenstechnik als auch in der Prozessentwicklung entstehen so innovative Lösungen.

Nockenwellen + Lenksysteme

thyssenkrupp Presta Schönebeck GmbH und thyssenkrupp Presta Ilsenburg GmbH

Nockenwelle leicht gemacht

Das thyssenkrupp Werk in Ilsenburg ist in Feierlaune. Vor genau zwanzig Jahren eröffnete der Essener Industriekonzern diesen Automobilzuliefererstandort in der sachsen-anhaltischen Harzstadt. An hochmodernen Arbeitsplätzen sind hier heute über 700 Mitarbeiter damit beschäftigt, Motorkomponenten für verschiedene Fahrzeugklassen herzustellen. In Ilsenburg werden in erster Linie gebaute Nockenwellen und in deren Weiterentwicklung einbaufertige und variabel verstellbare Ventiltriebsmodule hergestellt.

Nockenwellen sorgen in Verbrennungsmotoren für die Steuerung der Einlass- und Auslassventile der Zylinder. Sie sind entscheidend für das einwandfreie Funktionieren des Motors. „Wesentlich für den unternehmerischen Erfolg und das Wachstum der Produktion in Ilsenburg ist die vom Unternehmen speziell entwickelte Bauweise der Motorkomponenten. Wir reagieren damit auf die weltweit anhaltend hohe Nachfrage nach effizienten und CO₂-armen Antriebssystemen“, sagt Frank Altag, CEO der Nockenwellen-Gruppe bei thyssenkrupp. Die aus verschiedenen Werkstoffen gebauten Nockenwellen seien über 30 Prozent leichter und leistungsfähiger als herkömmliche gegossene Nockenwellen. „Auch die Ventiltriebsmodule“, so Altag, „zeichnen sich durch deutlich geringeres Gewicht und Kraftstoffverbrauch aus.“ Optimierte Fügeverfahren ermöglichten thyssenkrupp die Weiterentwicklung der Bauweise. Auf Basis dieses Knowhows wurden in den letzten Jahren auch Bauteile für Elektromotoren neu entwickelt. So werden in Ilsenburg bald auch Rotoren für E-Fahrzeuge in Großserie gefertigt.

„Von unserem Harzer Standort aus wurde in den vergangenen Jahren der Aufbau neuer Werke rund um den Globus gesteuert“, betont der Geschäftsführer der Nockenwellen-Gruppe. Das Unternehmen produziert heute an insgesamt zehn Standorten in aller Welt, darunter in China, den USA, Mexiko und Brasilien. Der Ilsenburger Standort gehört zu den weltweit führenden Produzenten von Antriebskomponenten. Jährlich werden allein mit den Produkten aus Ilsenburg über fünf Millionen Fahrzeuge ausgerüstet. Zu den Kunden zählen namhafte Automobilhersteller wie BMW, VW, General Motors, Ford, Audi, Porsche, PSA, Volvo, Iveco, und die Fiat Chrysler Gruppe.

Intelligente Lenksysteme

Um im globalen Wettbewerb bestehen zu können, braucht es neben Produktinnovationen immer auch eine bedarfsbezogene und intelligente Produktionssteuerung. Auf der Schwelle zur Industrie 4.0 sind smarte Fabriken, die selbstständig, lernfähig und flexibel operieren, ein wesentlicher Wettbewerbsvorteil. Das Ilsenburger Werk von thyssenkrupp ist für den Übergang ins digitale Zeitalter gut gerüstet.

„Ebenso modern geht es auch in der Produktion bei uns in Schönebeck zu“, sagt Sascha Singer, Leiter des thyssenkrupp Lenkungswerkesin Schönebeck. Hier werden Lenkungsbauteile für elektrisch unterstütze Lenksysteme hergestellt. Die sind eine technologische Voraussetzung für viele Fahrerassistenzsysteme, wie zum Beispiel automatisiertes Parken, Spurerkennung und teil- bzw. vollständig automatisiertes Fahren. „Auf Basis dieser elektrischen Lenksysteme entwickelt unsere Lenkungsgruppe auch ganz neue Fahrwerks- und Lenkungskonzepte, wie zum Beispiel Steer-by-Wire Systeme“, sagt Werksleiter Singer und erklärt: „Es handelt sich dabei um Lenkungen, die ohne durchgehende mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Rädern auskommen. Der Lenkbefehl wird vom Lenkrad aus über ein Steuergerät ausschließlich elektrisch zu einem Elektromotor weitergeleitet.“

Elektroantriebe

Krebs & Aulich GmbH - Pionier der E-Mobilität

Mit dem Slogan „Krebs & Aulich – sonderbare Elektromaschinen“ macht ein Unternehmen aus Wernigerode auf sich aufmerksam, das elektrische Antriebsmaschinen für hochspezifische Anforderungen entwickelt. Das Harzer Unternehmen richtete als eines der ersten seinen Fokus auf den Zukunftsmarkt Elektro-Mobilität.

Schon vor fast zehn Jahren startete gemeinsam mit der Fraunhofer-Gesellschaft ein Feldversuch, bei dem vierzehn Audi A2 auf elektrische Antriebe umgerüstet wurden. „Wir kontrollieren regelmäßig die zwölf noch laufenden Audi A2, die von Privatleuten, Verwaltungen und Firmen genutzt werden. Die Ergebnisse gehen in die Weiterentwicklung der elektrischen Antriebskonzepte ein“, sagt Krebs & Aulich-Geschäftsführer Martin Sobczyk.

Das Kerngeschäft der Firma ist jedoch die Herstellung von Antrieben für Automobil-Prüfstände. „Jeder, der Automobile, Antriebe oder Komponenten dafür entwickelt, testet diese mit Maschinen von Krebs & Aulich“, sagt Sobczyk mit Stolz. Das Unternehmen gilt weltweit als Technologieführer der Branche und wird bei Forschungsvorhaben gern zu Rate gezogen. Für die steigenden Anforderungen entwickelt Krebs & Aulich“ derzeit eine neue Generation von Prüfstandmotoren, beruhend auf modernsten Berechnungs- und Simulationsmethoden.

„Unser Ziel sind noch leistungsfähigere, effizientere, dem Kunden individuell angepasste Prüfstandmotoren“, sagt Sobczyk und macht auf ein weiteres Forschungsvorhaben aufmerksam: Gemeinsam mit der Hochschule Magdeburg-Stendal und drei produzierenden Firmen des Maschinenbaus beziehungsweise der Metallbearbeitung entwickelt und testet die Krebs & Aulich GmbH eine neuartige Technologie zur Herstellung von Prüfstandmotoren. Insbesondere für den Rotor soll eine effektive und praxistaugliche Fertigung bei höchsten Qualitätsansprüchen erreicht werden. Die unternehmenseigene Forschungs- und Entwicklungsabteilung ist inzwischen auf 16 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter angewachsen. Auch in China ist das Unternehmen präsent. Seit 2016 unterhält Krebs & Aulich eine eigene Niederlassung in Shanghai, um Vertrieb und Service im „Reich der Mitte“ vor Ort abwickeln zu können.

Motorenforschung

Wissenschaftlich-Technischen Zentrum für Motoren- und Maschinenforschung Roßlau (WTZ)

„Wenn die neue AIDAnova in See sticht, dann fährt sie als erstes Kreuzfahrtschiff komplett mit umweltfreundlichem Flüssiggasantrieb“, sagt Titus Tschalamoff. Er setzt großes Vertrauen in die Leistung des Schiffsmotors neuester Generation, schließlich hatte er diesen Motortyp auf dem Prüfstand. „Als Einzylinder-Versuchsmotor“, konkretisiert Tschalamoff. Er leitet die Abteilung Motorenforschung im Wissenschaftlich-Technischen Zentrum für Motoren- und Maschinenforschung Roßlau – kurz WTZ. Die drei Buchstaben waren schon Anfang der 1960er Jahre ein Begriff. In Roßlau,  standen die Giganten auf haushohen Prüfständen – Motoren für Schiffe; Lokomotiven, Blockheizkraftwerke, die hauptsächlich für Kunden in Osteuropa konstruiert wurden. Titus Tschalamoff kam Anfang der 1990er Jahre in den Betrieb, als dessen Absatzmärkte gerade zusammenbrachen. „Aber wir hatten das personelle Knowhow, hier war Jahrzehnte gewachsene Kompetenz zu Hause,“ sagt der Diplomingenieur, der die erfolgreiche Privatisierung 1994 miterlebte.

Mit klugem Weitblick agiert das WTZ in Sachen Klimaschutz und findet dabei die Nischen, die es mit seinen drei Buchstaben besetzt. Seinen Fokus legt das Unternehmen auf den Energieträger Gas. „Die Emissionsvorschriften lassen sich mit Gasmotoren sehr gut erfüllen“, sagt Tschalamoff. Schon vor 30 Jahren wurden erste Erdgasmotoren in Roßlau getestet.

Forschung zu erneuerbaren Energien

„Als Wissenschaftlich-Technisches Zentrum nutzen wir natürlich auch die staatliche Forschungsförderung“, sagt der Abteilungsleiter für Forschung. Und erneuerbare Energien seien immer ein Thema für das WTZ mit seinen 60 Mitarbeitern.

Seit über zehn Jahren arbeitet der studierte Maschinenbauer Carsten Tietze in der betriebseigenen Konstruktionsabteilung. Auf den Prüfstand kamen schon Motoren, die mit Rapsöl liefen oder mit Pyrolyseöl aus Bioabfällen, oder gar aus geschredderten Autoreifen. „Die Kunden bringen uns ihren Motor und den neu entwickelten Kraftstoff. Wir prüfen und optimieren den Motor so weit, dass er damit klar kommt“, drückt es der Diplomingenieur vereinfacht aus.

Wenn ein Hersteller einen Motor entwickelt, dann kenne er zwar ganz genau die Allgemeine Verwaltungsvorschrift „Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft“, aber kundenspezifische Anforderungen würden sich oft erst im Prozess ergeben, weiß Carsten Tietze. Wie zum Beispiel die wachsende öffentliche Akzeptanz von Wasserstoff.

Wasserstoff aus erneuerbaren Energien wird zunehmend als ein Energieträger der Zukunft angesehen. Seit ein paar Jahren ist das WTZ Mitglied im mitteldeutschen Forschungsbündnis HYPOS – Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany. Das vom WTZ gestartete Forschungsprojekt LocalHy beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Wasserstoff-Sauerstoff-Motors, der frei von jeglichen Abgasemissionen ist. Solch ein Versuchsmotor steht in Roßlau auf dem Prüfstand – klein und handlich, noch keiner der „Riesen“. Alle Forschung würde erst einmal an einem Einzylinder-Motor durchgeführt, erklärt Experte Titus Tschalamoff und stellt eine Referenzanlage in Aussicht, die das Wissenschaftlich-Technische Zentrum für Motoren- und Maschinenforschung daraus entwickeln will. Weltweit nämlich wachse das Interesse an der energetischen Nutzung von Restgasen, die bei verschiedensten Herstellungsprozessen entstehen, das weiß Carsten Tietze aus erster Hand. Vor 19 Jahren rief das WTZ die „Dessauer Gasmotorenkonferenz“ ins Leben. Als Trendbarometer verzeichnet die Austausch- und Kontaktbörse inzwischen eine Vielzahl nationaler und internationaler Teilnehmer.

Dauerlaufprüfzentrum

FEV Dauerlaufprüfzentrum

Alternative Antriebssysteme hat auch das FEV Dauerlaufprüfzentrum in Brehna nahe Halle (Saale) auf seinen Prüfständen: Neben denen für Dauertests an herkömmlichen Verbrennungsmotoren werden hier sieben Prüfstände für Elektroantriebe betrieben. Seine 200 Mitarbeiter betreten im Umgang mit Strom damit Neuland, sagt Hans-Dieter Sonntag, einer der FEV-Geschäftsführer. Er betont den wachsenden Bedarf. Viele seiner Kunden, darunter namhafte Automobilhersteller, investieren in die Reinform der Elektromobilität und damit in die Mobilitätswende. Auf dem Weg dorthin, so Hans-Dieter Sonntag, werde das FEV Dauerlaufprüfzentrum auch den Zwischenschritt gehen und Hybridantriebe testen.

Schubschiff

Schiffbauer aus Sachsen-Anhalt bauen das weltweit erste Elektro-Schubboot für Binnengewässer

Das weltweit erste Schubboot, das nur mit Strom aus Batterien und wasserstoffgespeisten Brennstoffzellen fährt, entsteht derzeit auf einer Schiffswerft in Derben an der Elbe. ELEKTRA, so dessen Name, ist ein Beispiel für klima- und umweltfreundliche Mobilität aus Sachsen-Anhalt. 

Nicht nur auf den Straßen und in der Luft gehört dem emissionsfreien Verkehr die Zukunft. Gleiches soll demnächst auch für den Schiffstransport von Waren und Menschen auf dem Wasser gelten.  Firmen zwischen der Altmark und dem Burgenlandkreis stellen sich den Herausforderungen im Schwerpunkt New Mobility der Regionalen Innovationsstrategie des Landes Sachsen-Anhalt.

Auch die Schiffswerft Hermann Barthel aus Derben, einem Ortsteil von Elbe-Parey, ist dabei. Das seit über 200 Jahren Familiengeführte Unternehmen hat schon viele Schiffe gebaut, einige davon bis zu 80 Meter lang, neun Meter breit und mit bis zu 1,3 Meter Tiefgang. Derzeit arbeiten die rund drei Dutzend Werftmitarbeiter an einem neuartigen, rein elektrisch angetriebenen Schubboot für die Binnenschifffahrt auf Elbe, Havel und den Berliner Binnengewässern. Das rund 140 Tonnen schwere Schubboot ist das erste seiner Art weltweit. 

Es basiert auf Planungen und Konzeptstudien eines Forscherteams um Professor Gerd Holbach, Leiter des Fachgebiets Entwurf Maritimer Systeme der TU Berlin. Für die Realisierung des Projektes haben sich acht Partner aus universitärer Forschung und Industrie zusammengetan - darunter die Schiffswerft Hermann Barthel, die von weiteren regionalen Unternehmen unterstützt wird. Die Aussicht, damit etwas in die Zukunft weisendes zu tun, ließ Geschäftsführer Dipl.-Ing. Hermann Barthel nicht lange zögern, als die Frage nach der Zusammenarbeit bei dem Projekt „Brennstoffzellen-Schubschiff“ anstand. 

400 km ohne Zwischenhalt

Die auffälligste Neuerung gegenüber konventionellen Schubbooten ist der Verzicht auf einen Dieselmotor. Damit entstehen auch keine klimaschädlichen Emissionen wie Kohlendioxid, Dieselruß und Stickoxide. Für eine Schubkraft von bis zu 1400 Tonnen sorgen moderne Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Akkus aus den Niederlanden und drei Niedertemperatur-Brennstoffzellen eines kanadischen Unternehmens. Zusammen mit den sechs Wasserstoffdruckbehältern nehmen sie einen Großteil der Fläche des Schiffdecks hinter dem Steuerhaus ein. Deshalb verlängerte sich auch die Schiffslänge im Vergleich mit einem konventionellen Schubboot um etwa drei auf 20 Meter. Aber das ist kein Problem. Zusammen mit dem 65 Meter langen Transportkahn, dem so genannten Schwergutleichter Ursus, wird der Schubverband alle Schleusen auf dem Weg zwischen Berlin und Hamburg passieren können. „Wir erwarten, die rund 400 Kilometer lange Strecke mit einer Schublast von 1400 Tonnen ohne Zwischenhalt zum Energieaufnehmen durchzufahren zu können“, sagt Professor Holbach. Das ist durch wahlweise Hinzuschaltung der drei Wassergekühlten Brennstoffzellen möglich. Zusätzlich speist eine Photovoltaikanlage auf dem Dach Strom in das Bordstromnetz. Ein ausgeklügeltes Fahrassistenzsystem sorgt dafür, dass der Energieverbrauch möglichst gering ist und der Fahrplan optimal eingehalten wird.

Die üblicherweise aus zwei bis drei Besatzungsmitgliedern bestehende Crew eines Schubbootes wird auch weiterhin gebraucht. Neue Ausbildungsberufe bedarf es nicht, nur Zusatzqualifikationen für den sicheren Umgang mit der Wasserstofftechnologie und den Lithium-Akkumulatoren. 

Noch vor Jahresende 2020 soll der Stapellauf der ELEKTRA auf der Schiffswerft in Derben erfolgen. Danach folgen ausführliche Tests auf den Berliner Wasserstraßen und Fahrten, ausgehend vom Heimathafen der ELEKTRA, dem Berliner Westhafen, in dem auch der spätere Eigner des Schiffs, die Berliner Hafen und Lagerhausgesellschaft, ihren Hauptsitz hat. Künftig soll das Schubboot u.a. mehrere hundert Tonnen schwere Siemens-Gasturbinen, die in Berlin gefertigt werden, zum Exporthafen Hamburg befördern.

Der Praxistest muss beweisen, dass elektrische Schubschiffe, neben ihrer Umwelt- und Klimafreundlichkeit, auch sicher und konkurrenzfähig gegenüber konventionellen Binnenfrachtern sind. Dann wird man vielleicht schon in wenigen Jahren weitere emissionsfreie Schiffe auf europäischen Gewässern sehen. Menschen und Natur könnten nicht nur von einer saubereren Luft profitieren, sondern auch von einer deutlich geringeren Geräuschbelästigung. Im Unterschied zu herkömmlichen Schiffsmotoren arbeiten Brennstoffzellen und Batterien nahezu lautlos.

Optimale trimodale Anbindung in Magdeburg

In der Diskussion ist derzeit der Auf- und Ausbau von „Tankstationen“, in denen „grüne“ Schiffe Wasserstoffbehälter und Strom nachladen können. Der Industriehafen Magdeburg-Rothensee bietet sich durch seine optimale trimodale Anbindung an das Autobahn-, Eisenbahn- und Wasserstraßennetz dafür an. Nicht nur der Güterfrachtverkehr dürfte in Zukunft eine Abkehr vom Schiffsdiesel erleben, erwartet Professor Holbach. Auch auf Hausboten und Fahrgastschiffen könnten sich emissionsfreie Antriebstechniken mehr und mehr durchsetzen, wenn die politisch-wirtschaftlichen Rahmenbedingungen mehr grüne Mobilität zulassen.  

Wasserstoffzug

Das innovative Bahntechnologie-Bündnis „TRAINS“ arbeitet in Sachsen-Anhalt am Klimawandel auf der Schiene

Das Flaggschiff der künftigen Bahntechnologie-Region „Anhalt“ ist ein Zug. Genauer: ein „grüner“ Triebwagen, den die Dessauer Verkehrs AG zunächst auf der Strecke zwischen Dessau und Wörlitz im Testbetrieb fahren lassen will. Dieser Triebwagen wird der erste „Wasserstoffzug“ sein: Angetrieben wird die technische Neuheit von einem Gasmotor, der Wasserstoff als Verbrennungsmedium nutzt. Die mögliche Umrüstung bestehender Triebzüge auf saubere Gasmotoren ist das zentrale Projekt des Bahntechnologie-Clusters „TRAINS“. Das Bündnis tritt an,den Klimawandel auf der Schiene voranzutreiben, gleichzeitig die traditionsreiche Bahntechnik-Region Anhalt zu einer Hochtechnologie-Region zu machen, Arbeitsplätze zu schaffen und eine umwelt- und nutzerfreundliche Mobilität im ländlichen Raum zu fördern.

Ausgewählt aus 107 Bewerbern

Vor mehr als drei Jahren wurde TRAINS gegründet, um die Region Anhalt weiter zu entwickeln. Initiatoren waren der Verein Bahntechnologie Dessau e.V., in dem zahlreiche Unternehmen und Institutionen der Bahntechnik-Branche der Region Anhalt organisiert sind, und die Hochschule Anhalt. Inzwischen gehören dem Bündnis mehr als 50Mitglieder an, neben Unternehmen auch Forschungsinstitute, Strukturplaner, die Industrie- und Handelskammer, regionale Verbände und Politikvertreter. Vor gut einem Jahr hat TRAINS dann im Förderprogramm „Wandel durch Innovation in der Region – WIR!“ des Bundesministeriums für Forschung und Soziales den Zuschlag bekommen, verbunden mit einer Förderung in Höhe von 12,2 Millionen Euro. Das neue grüne Mobilitäts-Projekt aus Sachsen-Anhalt setzte sich damit als eines von nur 20 Projekten aus bundesweit 107 Anträgen durch.

Nun hat die praktische Umsetzung begonnen. „Studien zu Diesel-Ersatzlösungen für Bestandsbetriebszüge“ heißt das erste Projekt, das vor wenigen Tagen gestartet ist. Ein Jahr lang entwickeln Ingenieure und Wissenschaftler praktikable technische Lösungen, um Dieselmotoren auf Wasserstoffverbrennung umzurüsten. „Eine solche Lösung gibt es bisher noch nicht, lediglich mit LKW-Motoren wird bisher experimentiert. TRAINS will beweisen, dass eine Umrüstung der Flotte auf Gasmotoren für Bahnunternehmen wirtschaftlich möglich ist und damit grüne Mobilität auf der Schiene“, sagt Sascha Ziesemeier, TRAINS-Bündnismanager von der Hochschule Anhalt, der größten Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Sachsen-Anhalt. Und natürlich sei das Ziel, so Ziesemeier, dass eine solche Umrüstung in der Region Anhalt durchgeführt werde. Im Bündnis sind Partner, die für den Einbau von Gasverbrennungsmotorenin Bestandsbetriebszügen für die Energiewendebereits über theoretische und praktische Kompetenzen verfügen: Das WTZ Roßlau und das „Institut für Mobile Systeme“ der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg gehören dazu. Ebenso unterstützt die KEYOU GmbH in Unterschleißheim bei München die Umrüstung von Dieselmotoren auf Wasserstoffverbrennung.

Grün durch Wasserstoff

Zum grünen Triebwagen wird der Zug aus Sachen-Anhalt allerdings erst mit Grünem Wasserstoff als Brennstoff. Hergestellt werden soll der Wasserstoff durch Elektrolyse aus Wind- und Photovoltaik-Energie, gewonnen aus einer „Power-to-Gas-Anlage“. Mit der Nutzung des grünen Wasserstoffs als Treibstoff realisiert TRAINS die Sektorenkopplung „Erneuerbare Energien“ und „Schienenverkehr“. Auch für die Wasserstoff-Gewinnung per Elektrolyse gibt es Partner im Region-Bündnis.    

Die Region Anhalt untermauert mit TRAINS ihre Kompetenz in der Bahntechnologie. Die Bahntechnik hat hier eine mehr als 100-jährige Geschichte. Gegen Ende der DDR waren dort etwa 10.000 Menschen in diesem Bereich beschäftigt. Heute arbeiten, nach einem tiefen Einschnitt in den 1990er-Jahren, wieder rund 2.500 Personen in dieser Branche mit überwiegend mittelständischen Firmen und ihren Zulieferern. Anhalt, die Region um Dessau-Roßlau, Anhalt-Bitterfeld und Wittenberg mit etwa 390.000 Menschen, zählt zu den ältesten Industrieregionen Deutschlands. Die Chemie-, Pharma- und Luftfahrttechnik sowie Maschinen- und Anlagenbau, insbesondere im Bereich Bahntechnik, prägen die Region bis heute.

„Das Bündnis TRAINS mit etwa 20 Teilprojekten wird ja gerade erst aufgebaut. Mit den Eigenmitteln beispielsweise bei den beteiligten Industrieunternehmen werden bis 2025 insgesamt rund 16 Millionen Euro investiert“, sagt Bündnismanager Sascha Ziesemeier.  In einem weiteren Teilprojekt forschen beispielsweise Wissenschaftler der Hochschule Anhalt an einem Digitalprojekt, in dem der grüne Triebwagen mit Sensortechnik ausgestattet wird, um anhand eines digitalen „Zwillings“ eventuelle Schadensereignisse vorauszuberechnen. Begonnen hat neben den „Studien zu Diesel-Ersatzlösungen“ auch der Aufbau des „TRAINS-Centers“. An diesem Innovations- und Servicezentrum für Bahntechnologien sollen die Beteiligen technologische Entwicklungen umsetzen, um auch überregionale Forschungspartner einzubinden. Bis Ende 2025 sollen alle innovativen Mobilitäts- und Schienenverkehrsprojekte in der Bahntechnologie-Region Sachsen-Anhalt umgesetzt werden.

Sachsen-Anhalt nimmt Fahrt auf für die Mobilität der Zukunft

Seit den Lockdown-Maßnahmen zur Eindämmung der Covid-19-Pandemie ist die Schadstoffbelastung weltweit gesunken und viele Menschen berichten, dass sie von geringeren Emissionen profitiert hätten. Mit dem Rückgang der Restriktionen werden die politischen Entscheidungsträger darüber nachdenken, wie das zukünftige Wirtschaftswachstum nachhaltiger gestaltet werden kann. Führende Kräfte in Sachsen-Anhalt sehen der Zukunft ihres New Mobility Sektors optimistisch entgegen. Mit seiner langen Tradition der Innovationen für die Automobilindustrie positioniert sich das Bundesland als Region des grünen Wasserstoffs. „Etwa 270 Automobilzulieferer beschäftigen derzeit 26.000 Menschen und stellen damit einen beträchtlichen Anteil an der Wirtschaftskraft unseres Bundeslandes“, erklärt Dr. Jürgen Ude, Staatssekretär im Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung des Landes Sachsen-Anhalt. „Die Unternehmen und Forschungsinstitute in Sachsen-Anhalt leisten einen Beitrag in wichtigen Bereichen, indem sie die Konzepte und Anforderungen für das Auto der Zukunft voranbringen, sei es in der Leichtbauweise, in innovativen Antriebstechnologien oder in der Batterie- und Brennstoffzellentechnologie.“

Forschungszentrum

Laut Thomas Einsfelder, Geschäftsführer der Investitions- und Marketinggesellschaft Sachsen-Anhalt (IMG), etabliert sich die Region zunehmend als Zentrum für Forschung und Produktion in Sachen Antriebstechnologie.

„Komponenten, Systeme und Technologien werden hier entwickelt, um die Anforderungen der Erstausrüster (Original Equipment Manufacturers; OEM) zu erfüllen und nationale sowie internationale Trends zu bedienen. Die entsprechenden Werke liegen im Umkreis von weniger als 150 km“, erklärt er.

„Unsere Unternehmen sind auf die Fertigung von Produkten in Spitzenqualität spezialisiert, insbesondere in den Bereichen Achsen, Radsätze, Steuerungs- und Motorkomponenten, Metallgussteile, Blechformtechnik und Verarbeitung.“

Einsfelder zählt Sachsen-Anhalts Vorteile für Investoren auf. „Das deutsche Rechtssystem schützt Privateigentum und Individualrechte. Wettbewerbsfähige Steuergesetze und eine breite Palette von Finanzierungsoptionen, insbesondere für F&E, bilden einen soliden Rahmen für Investitionen. Die ausgezeichnete Infrastruktur, Wissenschafts- und Forschungseinrichtungen vor Ort und hochqualifizierte Arbeitskräfte sind weitere Faktoren, die zu einem nachhaltigen Geschäftserfolg beitragen.“

Attraktiver Standort

Auch die geografischen Voraussetzungen in Sachsen-Anhalt sind attraktiv, erklärt Dr. J. Ude. „Unser Standort bietet enormes Potenzial für erneuerbare Energien, da viele Unternehmen mit Fokus auf der Produktion und dem industriellen Einsatz von Wasserstoff vor Ort angesiedelt sind. Außerdem ist hier eine weitreichende Produktionsinfrastruktur für dieses Gas vorhanden, die sich ebenfalls zur Erzeugung von grünem Wasserstoff nutzen lässt“, fügt er hinzu. „So verfügt Mitteldeutschland zum Beispiel nicht nur über das zweitgrößte Leitungsnetz für Wasserstoff – die Salzkavernen des Landes bieten außerdem riesige Speicherkapazitäten.“

Sachsen-Anhalt kann mehrere große Investitionsprojekte im Mobilitätssektor vorweisen. „Farasis, einer der weltweit führenden Batteriehersteller, baut in den kommenden Jahren eine Produktionseinheit für Batteriezellen, -module und -systeme in Bitterfeld-Wolfen“, so Dr. J. Ude.

„Dieses Projekt beinhaltet Investitionen in Höhe von 600 Mio. € und die Schaffung von mindestens 600 neuen hochwertigen Arbeitsplätzen. Der Chemiepark Bitterfeld-Wolfen als eines der 12 Zukunftsorte in Sachsen-Anhalt bietet ideale Voraussetzungen für das US-Unternehmen, das sein Wachstum auf dem europäischen Markt auf diese Weise beschleunigen und lokale OEM wie etwa Daimler beliefern kann“, führt er aus. „Eine weitere Investition wurde von dem niederländischen Unternehmen AMG angekündigt, das die Errichtung von Deutschlands erster Raffinerie zur Produktion von Lithiumhydroxid für Batterien im Chemie- und Industriepark Zeitz plant.“

Zu erwähnen sind außerdem die Erweiterung des Entwicklungs- und Testzentrums für Hochvoltbatterien von FEV in Sandersdorf-Brehna, die Erweiterung der Werke des Batterie- und Brennstoffzellenspezialisten HORIBA FuelCon bei Magdeburg, Tesvolts Bau einer neuen Produktionseinheit für Lithium-Akkus in der Lutherstadt Wittenberg sowie die gemeinsamen Pläne von Porsche und Schuler zur Fertigung von Karosserieteilen in Halle ab 2021.

„All diese Ansiedelungs- und Erweiterungsprojekte führen zur Entstehung von neuen hochwertigen Arbeitsplätzen, die die wirtschaftliche Entwicklung der gesamten Region nachhaltig positiv beeinflussen werden“, erklärt Dr. J. Ude. „Ganz zu schweigen von dem Dominoeffekt im Hinblick auf weitere Unternehmensprojekte.“ Dies kommt Sachsen-Anhalt als Industriestandort ebenso zugute wie dem Wissenschaftssektor des Bundeslandes.“

Verfügbarkeit von Talenten

Eine wichtige Rolle für den New Mobility Sektor spielen die Universitäten und Forschungsinstitute der Region, darunter das Fraunhofer-Institut. Dr. J. Ude berichtet, dass das Bundesland außerdem die Schaffung eines neuen automotiven Entwicklungszentrums (Centre for Method Development; CMD) an der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg fördert.

„Hauptziel des CMD ist die Erarbeitung von Lösungen zur Verkürzung von ingenieurwissenschaftlichen Entwicklungsprozessen im Automotive-Bereich, der einem strukturellen Wandel unterliegt. Die Entwicklung hin zu Elektromobilität, Leichtbau und klimafreundlichen Kraftstoffen stellt auch die Zulieferer in Sachsen-Anhalt vor große Herausforderungen. Um unsere Unternehmen zu unterstützen, möchten wir zur Stärkung des gesamten Sektors beitragen und die Region Magdeburg-Barleben zum E-Mobility-Campus machen“, erklärt er.

In der Region befinden sich mehrere Zukunftsorte, von denen einige den New Mobility Sektor unterstützen.

„Die hochspezialisierten Forschungsinstitute haben sich an den Produktionsprozessen ausgerichtet“, so T. Einsfelder. „In dieser Region herrscht ein ganz besonderer Forschungsgeist, der schon zu vielen historisch bedeutsamen Errungenschaften der Ingenieurskunst geführt hat.

„Die innovative Zusammenarbeit zwischen den Clustern des Bundeslandes und das gute Forschungsnetzwerk lokaler Unternehmen haben Sachsen-Anhalt zur treibenden Kraft für das Auto der Zukunft gemacht. In den Bereichen Leichtbau und Elektromobilität spielt das Bundesland eine immer größere Rolle als Zulieferer für die Automobilindustrie.“

Bewährte Infrastruktur

Joachim Wicke ist Vorstandsvorsitzender von Hypos, einem Netzwerk für Interessenvertreter der Wasserstoffwirtschaft, darunter kleine und mittelständische Unternehmen, Vertreter der Industrie, Universitäten und Forschungsinstitute. Ihm zufolge hebt sich Sachsen-Anhalt

durch die bereits bestehende Infrastruktur für eine grüne Wasserstoffwirtschaft von anderen Regionen ab, wobei Industrie, Wissenschaft und Politik durch Hypos auf beispielhafte Weise vernetzt sind.

„Über 100 Mitglieder von Hypos verfolgen das gemeinsame Ziel der Errichtung einer sektorübergreifenden grünen Wasserstoffwirtschaft“, erklärt er. „Derzeit gibt es 32 Projekt-Konsortien zur Erforschung des Innovationspotenzials der Elektrizitätsbereitstellung, von der Erzeugung und Speicherung bis 

zur Verteilung und Nutzung von grünem Wasserstoff in der chemischen Industrie, der Raffinerie, Mobilität und Energieversorgung. Das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung stellt im Rahmen seines Programms „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ 45 Mio. € bereit.“

J. Wicke ist davon überzeugt, dass die Wasserstoffindustrie Arbeitsplätze schaffen und zum Meistern wirtschaftlicher Herausforderungen beitragen wird. „Wir sehen das Potenzial für den Einsatz von grünem Wasserstoff in den Bereichen Energieversorgung, Chemie, Raffinerie und Mobilität. Neben dem beträchtlichen Potenzial zur Dekarbonisierung der erstgenannten drei Sektoren stellt insbesondere die Mobilität einen sehr vielversprechenden Einsatzbereich für grünen Wasserstoff dar“, erklärt er.

„Brennstoffzellenfahrzeuge sind die ideale Ergänzung zur batteriebetriebenen Elektromobilität für den Schwerlastbereich sowie für weite Entfernungen. Grüner Wasserstoff könnte auch für Mobilitätslösungen im Schienenverkehr, Schwerlastverkehr, Busverkehr und in der Logistik eingesetzt werden, ebenso wie für die kommunalen Fahrzeuge, wie Müllfahrzeuge oder Straßenkehrmaschinen.“ 

Lebensdauer von Zellen

Institut für Kompetenz in AutoMobilität (IKAM) - Forschung zur Lebensdauer von Brennstoffzellen und Batteriezellen

Beladen, entladen. Immer wieder. Fachlich formuliert: Kontinuierlich einen Energieträger tanken und diesen mit einer chemischen Reaktion in elektrische Energie wandeln. Auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet, beschreibt dieser Vorgang die allgemeine Funktionsweise einer Brennstoffzelle. „Seit mehr als eineinhalb Jahren wird die Lebensdauer einer solchen Brennstoffzelle bei uns nun schon getestet, im „Zeitraffer’“, wie Dr. Stefan Schünemann sagt. Wann dieser Test beendet sein wird, wann also die Zelle ihre Leistungsfähigkeit verliert, kann auch er nicht voraussagen. Stefan Schünemann ist Geschäftsführer des Instituts für Kompetenz in AutoMobilität - IKAM GmbH mit seinen zwei Standorten in Magdeburg und im Technologiepark Barleben. Das Unternehmen versteht sich als Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Wirtschaft im Branchenschwerpunkt Automotive. Gemeinsam mit Unternehmen aus Sachsen-Anhalt werden im IKAM Produkte aus unterschiedlichen Geschäftsfeldern, auch aus der Elektromobilität, getestet. IKAM manage und moderiere dabei strategische Kooperationen zwischen den beteiligten Partnern, sagt Stefan Schünemann.

Im IKAM werden sowohl Brennstoffzellen als auch Batteriezellen getestet. Beide Technologien unterscheiden sich grundlegend: Die Batterie ist ein Energiespeicher, die Brennstoffzelle ein Energiewandler. Die Brennstoffzelle produziert dabei den Strom beispielsweise aus Wasserstoff oder Methanol. „Das Prinzip funktioniert“, sagt Stefan Schünemann, „aber momentan ist es noch zu teuer.“ Die Produktion von kosteneffizienten Brennstoffzellen in Großserie ist deshalb noch eine Vision. Stefan Schünemann aber arbeitet mit seinen Partnern an der Realisierung. BiS-Net nennt sich das von ihm vorangetriebene Projekt, ein Netzwerk von 25 Unternehmen aus ganz Deutschland. Die strategische Ausrichtung von BiS-Net zielt dabei auf das Schließen wesentlicher Entwicklungslücken, den Technologietransfer und den Aufbau integrierter Wertschöpfungsketten.

Forschung

Forschungsvielfalt als Standortvorteil

Denn Sachsen-Anhalts Forschungslandschaft widmet sich in ganz verschiedenen Teilaspekten den Anforderungen der Wirtschaft und nicht zuletzt des Endkunden an Brennstoffzellen und Batteriezellen. Die Hochschule Anhalt beispielsweise spezialisiert sich im Bereich Photovoltaik der Vermessung elektrochemischer Speicher bei Einzelbatterien. Einer der Schwerpunkte des Fachbereichs Automatisierung und Informatik der Hochschule Harz ist im Bereich Leistungselektronik die Erforschung von Brennstoffzellen, Solar-Wasserstoff-Speicherung sowie von Gleichstromantrieben.

Die Forscher des Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Sachsen-Anhalts Landeshauptstadt Magdeburg entwickeln intelligente Systeme für das Energiemanagement und entwerfen integrierte Produktions- und Logistiknetze, um die sichere Nutzung volatiler Energien zu ermöglichen. Gemeinsam mit dem Unternehmen Krebs und Aulich GmbH wurde - zunächst in Kleinserie für die eigene Fahrzeugflotte - ein dreiphasiges bidirektionales On-Board-Ladesystem mit netzdienlichen Funktionen für Elektrofahrzeuge zur intelligenten Netzentlastung entwickelt. Gemeinsam mit der Aktiengesellschaft ABO Wind arbeitet das Fraunhofer IFF mit regionalen Wirtschaftspartnern an Konzepten für wasserstoffbetriebene Fahrzeugflotten im gewerblichen Einsatz. Zudem erprobt das Fraunhofer IFF in Kooperation derzeit einen der größten mobilen Stromspeicher Deutschlands. Die 1-Megawatt-Batterie steckt in einem Container von der Größe eines Eisenbahnwaggons und könnte etwa 100 normale Haushalte vierundzwanzig Stunden lang autark mit Strom versorgen.

Weitere große Forschungsplayer sind in Sachsen-Anhalt das Institut für Kompetenz in AutoMobilität - IKAM GmbH sowie die Otto-von-Guericke Universität Magdeburg.