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Der Leichtbau punktet auch, wenn die Brennstoffzelle kommt

Jetzt lese und höre ich immer öfter von der Brennstoffzelle, die ich als Ingenieur persönlich der Batterie als Energielieferant vorziehen würde und deren effektive Arbeitsweise mir schon lange bekannt ist. Könnte der Leichtbau auch dabei punkten? Und wenn ja, wie?

Um diese Frage zu beantworten, muss ich ganz kurz technisch ausholen. Wie Sie wissen, bietet der hohe elektrische Wirkungsgrad der Brennstoffzelle gute Voraussetzungen, diese für den Antrieb einzusetzen. Im Brennstoffzellenfahrzeug wird die Energie der Brennstoffzelle in einer Batterie zwischengespeichert, bevor der Strom an die Elektromotoren weitergegeben wird. Deshalb kann in einem Brennstoffzellenfahrzeug ein vergleichbares Energiemanagement wie bei batterieelektrischen Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Insbesondere wenn über längere Strecken elektrische Energie zur Verfügung gestellt werden soll, ermöglicht die Brennstoffzellentechnologie größere Reichweiten. Dies ist insbesondere für Lkw und Busse relevant.

Gerade in diesem Bereich kann der Leichtbau außerordentlich punkten, weil jedes eingesparte Kilogramm mehr Zuladung bedeutet. Gleichzeitig zeichnen sich Lkw und Busse durch eine hohe Laufleistung und Lebensdauer aus, sodass sich auch im Moment noch kostenintensivere Werkstoffe und Verfahren schneller rechnen können. Das bedeutet also, dass Leichtbau gerade im Schwerlastbereich die Attraktivität der Brennstoffzelle als alternative Antriebstechnologie befördern kann. Diesen Effekt können wir mit dem TTP LB noch stärken, indem wir die breite industrielle Anwendung der Leichtbautechnologie befördern. Dies sollte dann auch mit Kostensenkungen bei der Herstellung und Verarbeitung von Leichtbaumaterialien einhergehen.

Könnte Ihrer Meinung nach die Batterie und damit auch das Problem mit dem hohen Gewicht eventuell auch bald vom Tisch sein? Der Leichtbau im Fahrzeugsektor also an Attraktivität verliert? Wie sehen Sie das?

Wie bereits dargestellt, gibt es einen klaren Zusammenhang zwischen Gewicht und Energiebedarf für die Fortbewegung. Je leichter ein Fahrzeug ist, desto weniger Energie wird für die Beschleunigung gebraucht. Das ist einfache Physik! Von daher sollte aus meiner Sicht der Leichtbau, unabhängig von der Antriebstechnologie, eben nicht an Bedeutung verlieren, sondern gewinnen. Gerade bei batteriebetriebenen Fahrzeugen wird der Leichtbau eine Schlüsselrolle bei der Optimierung von Nutzlast und auch Reichweite einnehmen. Die Batterie wird eine entscheidende Rolle bei der Mobilitätswende und auch bei der Transformation des Automobilsektors spielen.

Wo muss, abgesehen von den bereits angesprochenen Problemen, noch die meiste Arbeit investiert werden, um den Leichtbau zu dem zu machen, was in ihm steckt?

Aus meiner Sicht haben wir natürlich Herausforderungen zu bewältigen, die jedoch keine Probleme sind. Es gibt Punkte, die wir gemeinsam mit den Leichtbauakteuren angehen müssen. Für mich steht hier der Technologietransfer ganz oben auf der Agenda. Leichtbau wird in unterschiedlichen Branchen bzw. in unterschiedlichen Materialdisziplinen bereits gelebt. Auch in der Forschung gibt es viele gewinnbringende Ansätze, die aber vielfach in der Wirtschaft noch nicht umgesetzt werden. Ich denke, wir können hier unsere Schlagkraft noch deutlich erhöhen, wenn wir den Austausch zwischen den Branchen, den Materialien und zwischen der Wissenschaft und Wirtschaft weiter intensivieren. Das Bundeswirtschaftsministerium unterstützt diesen Wissens- und Technologietransfer aktiv mit dem TTP LB und der Initiative Leichtbau, um die erforderliche Vernetzung in dieser ausgeprägten Querschnittstechnologie zu etablieren.

Aber auch weitere Punkte, wie Nachhaltigkeit und Recycling stellen die Leichtbauakteure vor Herausforderungen. Gerade die Steigerung der Kreislauffähigkeit und die Entwicklung und Optimierung von hochwertigen Recyclinglösungen für Leichtbaumaterialien sind unabdingbar, um über den gesamten Lebenszyklus tatsächlich einen Beitrag zur Energie- und Ressourceneffizienz zu erreichen. Auch hier greift das TTP LB unterstützend ein.

Natürlich will das Bundeswirtschaftsministerium die Weichen richtig stellen, um den deutschen Leichtbaustandort weiter zu stärken. Zu diesen Punkten wird es mit der Initiative Leichtbau ebenfalls flankierend tätig. Gerade haben wir einen Prozess zur Erarbeitung von Eckpunkten für eine Leichtbaustrategie des BMWi beendet. Dabei sind bottom-up von Vertretern aus Wirtschaft und Wissenschaft Vorschläge für 42 konkrete Maßnahmen in sechs Handlungsfeldern zur Verbesserung der nationalen Rahmenbedingungen im Leichtbau erarbeitet worden. Wir wollen diese Empfehlungen als mögliche Grundlage für eine Leichtbaustrategie nehmen und so gebündelt den Wirtschaftsstandort Deutschland über den Leichtbau weiter stärken und zum internationalen Leitanbieter für Leichtbautechnologien ausbauen.

Wie sehen Sie den Leichtbau mit ebenso wichtigen und herrschenden Entwicklungstrends wie Digitalisierung und Vernetzung – sprich Industrie 4.0 – verbunden? Denn die Leichtbau-Unternehmen können sich auch diesen Themen sicher nicht entziehen, um die Wertschöpfung bis 2030 zu maximieren.

Die Digitale Transformation in der Industrie ist ein Schwerpunktthema des BMWi, dies ist nicht zuletzt auch in der Industriestrategie 2030 dargestellt. Dabei ist die Digitalisierung Grundvoraussetzung, um Zukunftstechnologien wie Künstliche Intelligenz und Quantencomputing nutzen zu können. Insbesondere für Schlüsseltechnologien wie den Leichtbau wird es daher entscheidend sein, entsprechende Kompetenzen auszubauen und zu bündeln. So können Potenziale besser ausgeschöpft und digitalisierte Wertschöpfungsketten etabliert werden. Konkret für die Praxis bedeutet das eine verstärkte Bereitstellung, Nutzung und Weiterentwicklung digitaler Techniken, wie z. B. Materialdatenbanken, Modellierungen, prozessstufenübergreifende Simulationen und selbstlernende Prozesse. Hier unterstützt im Übrigen auch das Technologietransfer-Programm Leichtbau durch gezielte Förderung von Projekten im Bereich Digitalisierung und Automatisierung.

Frau Winkelmann-Becker, der MM MaschinenMarkt bedankt sich für dieses interessante und ausführliche Gespräch.

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