Die Zukunft wird hybrid

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Die Automobilbranche befindet sich in ihrem größten strukturellen Wandel seit ihrem Bestehen. Erstmalig bestimmt nicht mehr die Technologie die zukünftigen Entwicklungen, sondern politische Willensentscheidungen treiben die Automobilisten hin zur E-Mobilität. Welches Antriebskonzept sich in den nächsten 20 Jahren auf dem Massenmarkt endgültig durchsetzen wird, ist dabei aber längst nicht entschieden.

Die ökonomischen Auswirkungen einer rasant eingeführten einhundertprozentigen E-Mobilität wären momentan sicherlich mehr als nur unüberschaubar. Ein radikaler Umbruch in der Automobilisindustrie würde zum einen einen massiven Umbruch in den angestammten Industrieregionen bedeuten. Zum anderen gibt es auch bei der ökologischen Betrachtung noch einige ungelöste Probleme. Denn sobald man sich von der Ebene des reinen Fahrzeuges löst, erscheinen zahlreiche ökologisch kritische Fragestellungen. Neben dem hohen Energiebedarf für die Herstellung der Batterie, wird zum Beispiel auch der Strom vieler Orts alles andere als klimaneutral produziert. So wie die Elektromobilität derzeit angeboten wird, macht sie aus Sicht des Klimaschutzes von daher keinen oder vielleicht nur einen begrenzten Sinn. Wenn man sich diese technologischen, ökologischen und ökonomischen Einschränkungen näher betrachtet, dann rückt die vermeintliche Übergangstechnik des Hybridmotors zunehmend in den Fokus. Der Mix aus effektivem Verbrennungsmotor und Elektromotor für die Fahrt in den Ballungsräumen, kann so bei der Frage nach der Mobilität der Zukunft die Hauptrolle einnehmen.

Welche Auswirkungen die Umstellung auf eine rein elektrische Mobilität für die Zerspaner bedeuten würde, kann man schon heute aus zahlreichen Studien herauslesen. Gesichert ist ein Rückgang der zu zerspanenden Teile pro Fahrzeug von heute rund 1400 auf rund 100 – 200 Komponenten. Sollte sich jedoch die Hybridtechnik durchsetzen, würde hingegen der Anteil der zu zerspanenden Komponenten im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen sogar steigen.

Lösungsanbieter für nahezu alle
Zerspanungsaufgaben

Der Präzisionswerkzeughersteller Horn aus Tübingen hat sich auf diese Entwicklungsszenarien eingestellt. Durch die jahrelange sehr erfolgreiche Zusammenarbeit mit den Automobilisten wurden die Werkzeugexperten zu einem Lösungsanbieter für nahezu alle Zerspanungsaufgaben. Diese Kompetenz ermöglicht es dem Präzisionswerkzeughersteller, für viele Bearbeitungen stets die beste Lösung anzubieten. In den letzten Jahren haben dabei die Prozessbetrachtung und darausfolgend die Prozessoptimierung deutlich an Bedeutung gewonnen. Und diese Entwicklung wird in Zukunft sogar noch deutlich zulegen, „denn trotz der steigenden Variantenvielfalt bei den Fahrzeugemodellen und Antriebsarten dürfen die Werkzeugkosten nicht steigen“, ist sich Andreas Vollmer, Mitglied der Geschäftsleitung und Vertriebsleiter bei der Paul Horn GmbH sicher. „Besonders interessant ist hierbei die Zusammenlegung von Zerspanaufgaben. Darin liegt eine Stärke von Horn. In den letzten rund 50 Jahren haben wir weit über 120 000 Sonderwerkzeuge gefertigt. Das dadurch gewonnene Knowhow steckt in jedem unserer Werkzeuge.“

Downsizing und Turboaufladung optimieren die
klassischen Verbrenner zunehmend

Neben den Entwicklungen in der E-Mobilität wurden bekannterweise auch die Verbrennungsmotoren über die Jahre hinweg ständig optimiert, dabei hat sich in den letzten Jahren das Downsizing immer mehr durchgesetzt. Mit den kleineren Motoren hat auch der Turbolader immer mehr an Bedeutung gewonnen. Gerade dieses Bauteil stellt die Werkzeugexperten aber vor besondere Herausforderungen. Denn den hitzebeständigen und porösen Werkstoff zu zerspanen, ist eine knifflige Aufgabe. „Der abrasive Nickelanteil in den Turboladerwerkstoffen macht besonders den Schneidkanten zu schaffen“, sagt Vollmer. „Bei Horn haben wir darauf mit einem völlig neuen Substrat und einer ganz bestimmten Schneidkantenausführung reagiert.“ Der Trend geht zudem zu Werkzeugen mit einer inneren Kühlmittelzuführung. Durch deren Einsatz wird die Hitze von der Schneide abgeleitet, was eine deutlich höhere Standzeit zur Folge hat.

Bei Horn in Tübingen beschäftigt man sich außerdem auch mit den scheinbar randständigeren Themen. So ist der Präzisionswerkzeughersteller in Kürze in der Lage, alle Werkzeuge für die komplette Felgenbearbeitung zu liefern. „Eine Besonderheit bei der Felgenbearbeitung ist die Oberfläche“, sagt Vollmer. „Denn nach dem Drehen muss die Felge ein einheitliches Drehbild zeigen, damit der Kunde später perfekt glänzende Felgen an seinem Fahrzeug hat.“ Neu im Programm gibt es dann auch Bohrwerkzeuge für die Ventilsitzbearbeitung.

Herausforderungen der Zukunft

„Wir sehen schon jetzt einen ganz klaren Trend hin zu komplexeren Bearbeitungen“, sagt Vollmer über die zukünftigen Herausforderungen. „Zudem wird die Bearbeitung von Strukturbauteilen deutlich zunehmen. Diese Bauteile werden zukünftig mit einem wachsenden Anteil an Fasverbundwerkstoffen hergestellt werden.“ Für die Zerspanung von CFK oder GFK hat man bei Horn mit den CVD-D-Werkzeugen ein starkes Produkt im Angebot. „Mit unseren diamantbestückten Werkzeugen ist es möglich, viele der Faserverbundwerkstoff-Kombinationen effektiv zu zerspanen“, sagt Vollmer.

Um auf die Herausforderung der Zukunft bestens gewappnet zu sein, haben die Werkzeugexperten zudem mit HiPMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) in eine völlig neue Beschichtungstechnologie investiert. Diese Technologie dient dem Herstellen von komplexeren Beschichtungen, der Erzeugung von Farb- und Deckschichten und der Erhöhung der Beschichtungsraten. Neben der Beschichtung ist das Substrat der zweite wesentliche Faktor, um die Leistungsfähigkeit eines Werkezeuges zu erhöhen. Auch hier sind die Tübinger mit der Horn Hartstoffe GmbH, in der die Herstellung des Plattenrohlings vom Pulver weg erfolgt, bestens aufgestellt, um dem Kunden stets die beste Bearbeitungslösung anbieten zu können.

Hartmetall-Werkzeugfabrik
Paul Horn GmbH
www.phorn.de

Drei Fragen an:

Andreas Vollmer, Mitglied der Geschäftsleitung und Vertriebsleiter bei der Paul Horn GmbH.

Was sind die Lieblingsbauteile eines Zerspaners im klassischen Automobilgeschäft?

Vollmer: Die Nockenwelle war früher unser Eldorado. Leider wird diese heute modular aufgebaut. An zweiter Stelle kam dann dicht danach die Schiebemuffe für die konventionellen Schaltgetriebe. Heute ist der Turbolader eines der Lieblingsbauteile der Präzisionswerkzeughersteller.

Welche Bedeutung hat die Automobilbranche für Horn?

Vollmer: Momentan machen wir rund 50 Prozent des Umsatzes mit Produkten für den Automotivebereich.

Was ist das besondere am Automobilbau, verglichen mit anderen Branchen?

Vollmer: Gerade im Bereich des Antriebsstrangs sind die Bauteile sehr zerspanungsintensiv. Alle dort verbauten Komponenten haben irgendwo einen Einstich, eine Verzahnung oder eine Kerbe. Die Horn-Werkzeuge sind, im Standard- wie auch in der Sonderausführung, für diese Bearbeitungen prädestiniert. Wir sind mit der Automobilbranche groß geworden und können dort heute für nahezu jede Zerspanungsaufgabe die effektivste Lösung anbieten.