Eine solche ist für die Experten des AutoCluster.NRW in erster Linie ein Kompetenz- und Entwicklungszentrum für die Batterietechnik, dessen Fokus universitäre und private Forschungseinrichtungen in der Region Münster bilden sollen.
In einem offenen Konsortium werden alle in der Batterietechnik aktiven Unternehmen, Institute und Dienstleister integriert, um Doppelaktivitäten zu vermeiden, die anstehenden Aufgaben zu koordinieren und vor allem kontinuierliche
und konstruktive Abstimmungsprozesse zu initiieren und zu gewährleisten.
Parallel zu einer Personalstruktur auf diesem Feld wird auch ein neues Technologie- und Innovationszentrum errichtet, das mit geeigneten Prüfhallen und der
erforderlichen Testinfrastruktur ausgestattet wird. Dies bildet den Grundstein,
die aktuell favorisierte Lithium-Ionen-Technologie weiter zu entwickeln, aber
auch gänzlich andere und neuartige Batterietypen zu erproben.
Die Anschubfianzierung sollte in den ersten Jahren öffentlich geleistet werden, indem das Land Nordrhein-Westfalen entsprechende Programme auflegt, welche die Kompetenzzentren und Start-Ups genauso unterstützen wie
innovative Forschungsprojekte, wie dies schon jetzt im Rahmen der NRW-EU
Ziel2-Förderung geschieht. Im Sommer 2009 startete in diesem Kontext beispielsweise der Wettbewerb „ElektroMobil.NRW“. Ebenso wird die Ansiedlung
von Unternehmen unterstützt, um eine Basis zu schaffen, auf der langfristig
die Einbindung privatwirtschaftlicher Investoren angestrebt werden kann.
Im wichtigen Feld der Batterietechnik ist noch einige Entwicklungsarbeit
erforderlich, vor allem im Bereich der Zellebene. Ein Kompetenzzentrum mit
dem Fokus Münster sowie der Ausbau von Forschungs- und Testinfrastruktur
können die Hauptkomponenten der zukünftigen Anstrengungen in diesem
Gebiet bilden.
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Forschungsfeld Fahrzeugtechnik
Ein weiteres wichtiges Forschungsfeld für die Elektromobilität ist die Fahrzeugtechnik. Aufgrund des Wissens und der Erfahrungswerte aus diesem Tätigkeitsbereich für die etablierte Fahrzeugtechnik mit Verbrennungsmotoren ist in
Nordrhein-Westfalen zwar ein mittlerer technologischer Reifegrad vorhanden,
doch gilt es, zukünftig ganz neue Ansätze zu entwickeln, die den Besonderheiten eines Elektroantriebs und dem Nutzerverhalten angepasst werden.
Kurzfristig mag die Branche auch für Elektroautos nicht um die Nutzung
existenter automobiler Standardkomponenten herumkommen, weil sich sonst
kaum höhere Stückzahlen produzieren lassen, doch langfristig soll NordrheinWestfalen einen konsequenten „Purpose Design-Ansatz“ vorantreiben, welcher
der neuen Antriebstechnik deutlich gerechter wird.
Automobilspezifiche Elektromotoren und Steuergeräte
Statt einer Umrüstung der konventionellen Fahrzeuge, die allein auf dem Austausch der Antriebsart beruht, müssen die Fahrzeuge von Grund auf neu konzipiert werden. Die Fahrzeugtechnik muss Lösungswege fiden, die den Antrieb
in den Mittelpunkt der künftigen Fahrzeugtechnik stellt. Statt standardisierter
Elektromotoren aus der Industrie müssen automobilspezifiche Elektromotoren und Steuergeräte entwickelt werden. Zudem können beim Karosseriebau
gänzlich neue Formen und Proportionen entstehen, die für Stabilität, ein niedriges Gewicht, die Sicherheit, den Schutz der Batterien und andere die Karosserie betreffende Variablen eine wichtige Rolle spielen. Um den Ansprüchen und
dem Nutzerverhalten bei Elektroantrieben optimal gerecht werden zu können,
sind daher in Nordrhein-Westfalen ganz neue Prototypen zu entwickeln.
Die Federführung in diesem Prozess sollen dabei die universitären und privaten
Forschungseinrichtungen im Großraum Aachen übernehmen, die den Fokus
des Kompetenzzentrums „Fahrzeugtechnik“ darstellen und so die Koordinierungs- und Abstimmungsleistung erbringen werden.
Übergreifendes Ziel des Kompetenzzentrums wird es sein, zusammen mit anderen Hochschulinstituten, den Automobil-Zulieferern und auch den Fahrzeugherstellern eine „Elektrifiierung des Gesamtfahrzeugs“ voranzutreiben, da
aktuell noch die isolierte Betrachtung von Einzelkomponenten im Mittelpunkt
der Forschungstätigkeiten steht. Als Output ist neben einer Serienfertigung
von Elektromotoren und der Prototypenerstellung auch der Aufbau eines Modulbaukastens für Elektrofahrzeuge geplant, der als elementarer Bestandteil
einer effiienten Massenproduktion unerlässlich ist.
Gerade in diesem Arbeitsfeld ist noch einige Pionierarbeit zu leisten. Daher
sieht der Masterplan auch zusätzlich zum Ausbau der Forschungs- und Prüfifrastruktur besondere Maßnahmen wie die Schaffung eines herstellerneutralen
Entwicklungszentrums für die Zulieferer und die OEM-Unternehmen vor, damit
ein anwendungsnahes Know-how aufgebaut werden kann. Denn die optimale
Zusammensetzung des Elektromotors mit der Batterie als Herzstück sowie die
Entwicklung und die Integration der geeigneten Konverter (Steuergeräte) wird
noch einige Zeit in Anspruch nehmen.
Auch hier ist eine öffentliche Anschubfianzierung über Förderprogramme
sinnvoll, da insbesondere die Entwicklung von Prototypen und von automatisierten Produktionsverfahren sowie die Umsetzung des Purpose-Design-Ansatzes hohe fianzielle Mittel benötigen.
Die Elektrifiierung des Gesamtfahrzeugs ist die Kernaufgabe im Bereich der
Fahrzeugtechnik. Automobilspezifiche Elektromotoren und Steuergeräte
sind hierfür genauso notwendig, wie neue Anätze im Karosseriebau. Diesen
„Purpose-Design-Ansatz“ soll ein Kompetenzzentrum mit dem Fokus Aachen
verfolgen und dabei unter anderem auf ein neues herstellerneutrales Entwicklungszentrum zurückgreifen können.
Forschungsfeld Infrastruktur & Netze
Elementarer Bestandteil der Elektromobilität ist neben der Antriebstechnik
auch die Antriebsenergie in Form von Strom. Die aktuellen Versuche mit Elektromobilen beschränken sich dabei allerdings in aller Regel auf kurze Fahrten
und die private Aufldung am bestehenden Stromnetz. Für einen umfassenden
Wandel der Antriebsform bei Fahrzeugen ergeben sich aber deutlich weitreichendere Herausforderungen. Zusammenfassend kann hier von hauptsächlich
vier Aspekten gesprochen werden: Erstens bedingt der weltweite Klimaschutz
sowie die angestrebte Emissionsfreiheit des Elektrofahrzeugs einen Ausbau
der erneuerbaren Energien. Zweitens müssen analog zum Tankstellensystem
ausreichend Ladestationen entwickelt und aufgebaut werden. Drittens muss
ein intelligentes Abrechnungssystem entstehen, weil unterschiedliche Anbieter
in unterschiedlichen Regionen den Strom zu unterschiedlichen Preisen einspeisen und anbieten. Viertens müssen die Lademöglichkeit, das Fahrzeug und
die vorhandene Netzinfrastruktur aufeinander abgestimmt werden.
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Den Fokus der Maßnahmen und Aktivitäten auf diesem Feld sollten universitäre und private Forschungseinrichtungen in der Region Rhein-Ruhr bilden,
deren Kompetenzzentrum an benachbarte und themennahe Innovationsfelder
andockt.
Beidseitige Abhängigkeit von Elektromobilität und erneuerbaren Energien
Ein batteriebetriebener elektrischer Antrieb ist nur dann emissionsfrei, wenn
der benötigte Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt. Parallel zu
Batterie- und Fahrzeugtechnik müssen daher Wasserkraft, Wind-, Solar- und
Bioenergie sowie Geothermie ausgebaut werden.
Wichtiger Aspekt dieser Forschungsarbeit wird dabei auch die Zwischenspeicherung von „sauberem Strom“ in den Batterien der Elektrofahrzeuge sein.
Langfristig könnte dieser regenerativ erzeugte Strom in den Akkus gespeichert
und in Spitzenlastzeiten aus diesen in die Netze zurückgespeist werden und so
dazu beitragen, dass letztlich mehr Strom aus erneuerbaren Energien genutzt
werden kann.
Hier besteht eine gegenseitige Abhängigkeit von Innovationen im Feld der Elektromobilität und der erneuerbaren Energien.
Die Arbeit in diesem Kompetenzzentrum wird darauf angelegt sein, Fortschritte
in den Feldern der intelligenten Stromverteilung, der Aufldung der Fahrzeuge
sowie der Vermarktung und Abrechnung voranzutreiben.
Analog zu den beiden anderen großen Forschungsfeldern müssen die ersten
Entwicklungsjahre mit Förderprogrammen öffentlich begleitet werden. Da
gerade in diesem Feld das Interesse der Energieversorger sehr hoch ist, sollten
aber auch gemeinsame Industrieprojekte und die Förderung privatwirtschaftlicher Investitionen forciert werden.
Elektrisch angetriebene Fahrzeuge sind nur dann eine zukunftssichernde Entwicklung, wenn die Stromerzeugung vorwiegend emissionsfrei durch erneuerbare Energien geschieht. Für den Ausbau der Infrastruktur zum Auflden der
Elektromobile, soll ein Kompetenzzentrum mit dem Fokus Rhein-Ruhr-Region
zuständig sein.
Pilotversuch – Modellregion Nordrhein-Westfalen
Parallel zu den Zielen des Masterplans, durch den Aufbau von drei Kompetenzzentren und den genannten weiteren Maßnahmen tragbare Konzepte und
Lösungen in Fragen der Elektromobilität zu erhalten, wird Nordrhein-Westfalen
zur ersten großräumigen Modellregion Europas, in der elektrifiierte Fahrzeuge
erprobt und realen Einsatzszenarien ausgesetzt werden.
Angeschoben wird dieses Projekt durch den Umstand, dass die Rhein-RuhrRegion mit den Satelliten Aachen und Münster als einer von acht bundesweiten
Modellstandorten mit Mitteln aus dem Konjunkturpaket II unterstützt wird.
Grundsätzliche Ziele sind hier die Markteinführung und Erprobung elektrobetriebener Fahrzeuge, für die als Vorstufe eine erhöhte Nutzerakzeptanz
erforderlich ist, sowie die Ansiedlung von weiteren Automobilherstellern und
Zulieferern in Nordrhein-Westfalen. Gemeinsam mit bereits ansässigen Fahrzeugherstellern, Energieversorgern, Stadtwerken, Hochschulen und privaten
Forschungsinstituten aus Nordrhein-Westfalen wird in den Bereichen des
ÖPNV, der Abfallentsorgung oder der Logistik das Nutzerverhalten und die
Nutzerakzeptanz einerseits sowie die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit der Antriebstechnik während der Anforderungen des Alltags andererseits
ermittelt.
Da es momentan nur wenige Erkenntnisse darüber gibt, wie sich die Elektrofahrzeuge in verschiedenen Einsatzszenarien verhalten, sind die Testreihen im
Rahmen des Pilotversuchs von enormer Wichtigkeit. Zudem ist der Modell
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versuch eine optimale und notwendige Ergänzung der angestrebten Entwicklungsarbeit. Vor allem für die ersten Entwicklungsjahre werden die Testreihen
viele Ansätze liefern, auf deren Grundlage die Kompetenzzentren Lösungswege
ermitteln können.
Eine optimale Ergänzung für die anvisierte Entwicklungsarbeit der Kompetenzzentren ist eine umfassende Testreihe von elektrisch betriebenen Fahrzeugen
in der Rhein-Ruhr-Region. Hier werden wichtige Erkenntnisse zum Nutzerverhalten sowie zur Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der neuen Antriebstechnik bei alltäglichen Anforderungen gewonnen.
Von der Grundlagenforschung zur Industrialisierung
Insofern ist das Vorhaben Modellregion mit seinen Projekten ein wesentlicher
Bestandteil der Vision, Nordrhein-Westfalen zum führenden Elektromobilitätsstandort zu machen, deren Ansatzpunkt es ist, in Nordrhein-Westfalen ein
innovationsförderndes Klima und Rahmenbedingungen zu schaffen, die für alle
Felder der Zukunftstechnologie Elektromobilität Handlungs-, Forschungs- und
Produktionsräume bieten.
Die ganzheitliche Betrachtung des Themenkomplexes soll letztlich beginnend
mit dem Projekt „Modellregion Rhein-Ruhr/Pilotversuch“ über die Grundlagenforschung, die anwendungsnahe Forschung und die produktionsbezogene
Forschung zur Industrialisierung führen.
Mit dieser Zielsetzung muss auch ein adäquates Qualifiierungs- und Bildungsangebot einhergehen. Der Elektromobilität soll daher sowohl an den Hochschulen als auch in den entsprechenden Lehrberufen in den nächsten Jahren hohe
Aufmerksamkeit zuteil werden.
Für Unternehmen, die sich mit dieser zukünftigen Antriebstechnik auseinandersetzen, entstehen durch die Empfehlungen der Gutachter in NordrheinWestfalen hervorragende Arbeitsbedingungen. Koordiniert von der Betreibergesellschaft „Elektromobilität.NRW“, operationell umgesetzt durch die drei
Kompetenzzentren „Batterietechnik“, „Fahrzeugtechnik“ sowie „Infrastruktur
und Netze“, die als offene Konsortien alle relevanten Akteursgruppen integrieren und durch öffentliche Anschubfianzierung gefördertwerden, kann
Nordrhein-Westfalen dazu ansetzen, der deutsche Automobil-Leitstandort in
Hinblick auf Elektromobilität zu werden.
Gezielte Kommunikations-, Informations- und Ansiedlungskampagnen als unterstützende Maßnahmen können an die Aktivitäten anderer Landesorganisationen wie NRW.INVEST und NRW.International anknüpfen und die Tätigkeiten
der Kompetenzzentren und der Modellregion flnkieren. Zusätzlicher positiver
Effekt wird so eine erhöhte Akzeptanz der neuen Antriebstechnik bei privaten
und institutionellen Nutzern sein.
Mit dem Masterplan und den daraus abgeleiteten Handlungsschritten für alle
relevanten Themenfelder der Elektromobilität wird der Grundstein gelegt, um
die Technologie und die Produktion von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen
zu einem Aushängeschild der nordrhein-westfälischen Wirtschaft zu machen
und die Vision des Automobilstandorts Nordrhein-Westfalen Wirklichkeit werden zu lassen.
Nordrhein-Westfalen legt die Basis, zur führenden Region für Elektromobilität
zu werden. Ausgezeichnete strukturelle und personelle Ausgangsbedingungen
werden durch gezielte Fördermaßnahmen zukunftsweisend fortentwickelt.
Konsequenz ist, dass Nordrhein-Westfalen für alle Unternehmen, die sich
mit der Elektromobilität befassen, ein idealer Standort werden kann: von der
Grundlagenforschung bis zur Industrialisierung.
Bildnachweise:
Seite 2: RWE AG, Seite 9: GM/General Motors, Seite 12: RWE AG
AutoCluster.NRW
Lothar Schneider
Clustermanager
Kölner Straße 80 - 82
45481 Mülheim an der Ruhr
www.***cluster.nrw.de
Tel. 0208 99 25***
Fax 0208 99 25***
schneider[ta]**ocluster.nrw.de
Ministerium für Wirtschaft,
Mittelstand und Energie ***
Landes Nordrhein-Westfalen
Haroldstraße 4, 40213 Düsseldorf
www.***schaft.nrw.de
www.***llenz.nrw.deExzellenz NRW steht für die Clusterstrategie am Wirtschafts- und
Innovationsstandort Nordrhein-Westfalen. Die Landesregierung
will Stärken stärken und die Exzellenzen in Nordrhein-Westfalen
systematisch ausbauen. Ziel der Clusterpolitik ist es, ein günstiges
Umfeld für Innovationen zu schaffen, das die Wettbewerbsfähigkeit
der Wirtschaft stärkt und Wachstum und Beschäftigung stimuliert.
Mehr zur Clusterstrategie des Landes und den 16 Clustern in Nordrhein Westfalen fiden Sie unter www.exzellenz.nrw.de.
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