Automobilzulieferer: Unsichtbare Verzahnung

Sie sind omnipräsent und doch unsichtbar: Die Zulieferer verantworten mittlerweile extrem viele Entwicklungen im und ums Auto. Ihr Potenzial erkennt man meist vor großen Messen, wo sie ihr komplexes Können präsentieren, was wir exemplarisch bei ZF begleiteten. Die Friedrichshafener lieben es extrem. Extreme Fahrzeuge bei extremem Wetter: Ihre Nutzfahrzeugevents versanken teils schon in Sintfluten, und die Pkw-Innovationen fuhren diesmal unter sengender Sonne vor. Hauptdarsteller waren massiv modifizierte, unscheinbare Allerweltsfahrzeuge.

ZF-Vorstand Dr. Stefan Sommer eröffnete mit einer ehrlichen Ansage: Größter Treiber sind Digitalisierung und Emissionen, doch „den einen einzigen Weg in die Zukunft gibt es momentan nicht.“ Weltweit müsse man von günstiger Basismobilität bis hin zum autonom fahrenden, elektrifizierten People-Mover alle Anfragen bedienen – für Pkw und Nutzfahrzeuge. Dazu arbeitet man verstärkt mit Start-ups und Partnern zusammen – und übernimmt sie, beteiligt sich an ihnen oder kooperiert mit ihnen.

Eine neue Offenheit in der Entwicklung

So entwickelt man zum Beispiel mit Hella gemeinsam Radar- und Kamerasysteme: ZF ist im mittel- und langwelligen Bereich fit, Hella hat bei kurzwelligen und Surroundsystemen viel Expertise. Die Kooperation soll eine komplette Systemfamilie mit höheren Stückzahlen hervorbringen, mit „bester Technik zu niedrigst möglichen Kosten“, so die Idee. Neu ist die Systemoffenheit, die nicht alle Hersteller bieten oder wollen:

Die Kamerasoftware kann mit der Hardware Dritter kombiniert werden. Darum fordert Hella-CEO Rolf Breidenbach verstärkt offene Kooperationen, in die jeder sein Know-how einbringt. Beides kann man nach individuellen Kundenbedürfnissen maßschneidern und anbieten. „Maßschneidern“ heißt für beide CEOs vornehmlich Software, da sich die Hardware immer stärker angleicht.

Wie sehen die Kunden das? Genau so!

Laut Breidenbach fragen immer mehr Interessenten nach Lösungen für konkrete Anwendungen – und deren Updatefähigkeit. Und da räumt Sommer ein, dass man sich dabei verrechnen kann: Die Abgasproblematik beschleunigt die E-Mobilität derzeit schneller, als ZF einst dachte. Ähnliches gilt für das autonome Fahren, das viele Pkw-Hersteller bis 2020 oder 2021 in der Stufe 4 umgesetzt haben wollen. Was die Entscheidung für Nutzer erschwert:

Wenn schon die Industrie derart mit Umbrüchen jonglieren muss, wie sollen Mobilitätsmanager und Endkunden langfristig planen? Diese Frage versuchte Sommer mit vorsichtigen Prognosen zu beantworten: „Bis 2025schätzen wir, dass etwa 20 bis 25 Prozent der Fahrzeuge elektrifiziert sein dürften“, wobei dieserAnteil rein elektrische Fahrzeuge und Hybride umfasst. Schwerer tut sich Sommer mit dem autonomen Fahren nach Level 4: „Das wird nur ein kleiner Teil sein. Ob der zwei, fünf oder zehn Prozent des Marktes ausmacht, lässt sich jetzt noch nicht prognostizieren“. Dazu holte man sich auch den Chiphersteller Nvidia ins Boot.

Wie die ZF-Realität jetzt und in naher Zukunft aussehen wird, lies sich auf einem Testgelände im österreichischen Pachfurth erfahren. Was bei „Klassikern“ wie Zahnrad und Fahrwerk noch möglich ist, demonstrierte man anschließend. Alle Vorführer hatten es faustdick unter den bekannten Karosserien, ebenso wie der von ZF als Demonstrator aufgebaute VW Touran, der zum abgasfreien, teilautonom fahrenden, unfallverhütenden „Vision Zero Vehicle“ mutierte.

Was können die Systeme? Zum Beispiel Straßenunebenheiten glätten, wie wir erfahren durften. So eliminiert das aktive Dämpfungssystem „sMOTION“ Wank-, Nick- und Hubbewegungen fühlbar. Ähnlich gleicht die aktive Wankstabilisierung „Electromechanical Roll Control“ mit bis zu 1.400 Nm Drehmoment im Fahrwerk Wankbewegungen aus. Ein Gleichteilkonzept soll sie erschwinglich für jede Fahrzeugklasse machen. Das „Electro Hydraulic Leveling (eLEVEL)“ versieht die Aufgaben einer Luftfederung mit verschiedenen Höhenlevels, soll aber günstiger sein.

Brandneue Technik in bekannten Karosserien

Hochintelligent ist dagegen das „Integral Chassis Control (ICC)“: Es verknüpft Fahrwerkssysteme respektive deren Aktuatoren für neue Funktionen. Diese sind zum Beispiel Notlenkassistenten („Emergency Steering“), ein Ausgleich von Anhängerbewegungen („Trailer Stabilization“) und eine Verringerung des Wendekreises sowie vertikaler Bewegungen.
Die Schnittstellen erzeugt man über Plug-and-play: Mit den „Advanced Driving Assistance Systems“ und deren Aktuatoren lässt sich ICC skalieren, um das hochautomatisierte Fahren weiterzutreiben. Nimmt man die aktive Hinterachslenkung dazu, wie bei einem Testauto verbaut, fährt sich das merklich dynamischer, kompakter und sicherer. Dabei genügen hinten schon kleine Lenkeinschläge von bis zu drei Grad, um Großes zu bewirken.

Werden es fünf wie beim Prototypen, spürt man das noch deutlicher. Zwölf Grad Lenkwinkel, wie beim umgebauten Ford F-150, machen selbst diesen Koloss sehr wendig. Fazit: Ein elektronisch gesteuertes Fahrwerk und gelenkte Hinterräder haben einen positiven Effekt auf das Fahrverhalten.

Das Ende konventioneller Getriebe

Und das ZF-Urthema Getriebe? Bleibt Thema, wenngleich man im Pkw-Bereich nie mehr als acht Fahrstufen anbieten wird. ZF-Ingenieur Reinhold Höller formuliert noch drastischer: „Es wird kein neues konventionelles Getriebe mehr geben!“ Heißt, dass auch hier Elektronik und Hybridisierung einziehen. Interessant ist Höllers Meinung zum Wandler, den er dem Doppelkuppler vorzieht. Auch die 8HP ohne Wandler agiere bei niedrigen Geschwindigkeiten merklich „schwammiger“ – wobei wir hier über feinste Nuancen reden, im Alltag kaum erfahrbar. Doch die Elektromotoren machen konventionelle Getriebe ohnehin entbehrlich.

So wie beim VW Touran, den ZF vom verbrennenden Front- zum stromernden Hecktriebler samt Hinterachslenkung zum „Vision Zero Vehicle“ umstrickte. Kernstück ist der ZF „Evo-2“-Baukasten, bestehend aus E-Maschine, Leistungselektronik und Ausgleichsgetriebe. Das kann ZF nach Bedarf komplett oder einzeln anbieten und an eine Vorder- oder Hinterachse packen – alternativ an beide. Oder nur als Verbrennerunterstützung nutzen, dem Baukasten sei Dank. Die Bauteilevielfalt wird laut Höller gegenüber dem heutigen Verbrenner-Getriebepackage um 15 bis 20 Prozent sinken. Als Gewicht nennt er rund 150 Kilogramm, wobei das Ganze stabil ausgelegt und kein Leichtbau ist.

Auch elektronisch wurde „aufgeschlaut“: Das Vision Zero Vehicle soll Geisterfahrten auf Autobahnen vermeiden, umfährt dank Hinterachslenkung im Hundegang Hindernisse und passt die Geschwindigkeit vor fiesen Hindernissen respektive Bodenwellen an, die er vorher erkannt hat. Dazu kommt ein Aufmerksamkeitsaufpasser, der via Kamera den Fahrer im Auge behält und ihn im Falle von Unaufmerksamkeit zur Raison zieht. Und weil wir uns mit dem Anschnallen auf der Fondsitzbank oft so schwertun (und es manchmal einfach bleiben lassen), gibt es dort ein ausfahrbares Gurtschloss, dass sich notfalls auch über die erhöhte Sitzfläche des integrierten, aufklappbaren Kindersitzes erhebt. All diese Dinge kann ZF zuliefern und schlägt dabei den gleichen Weg ein, wie Bosch, Conti respektive Schäffler, Magna-Steyr oder Valeo.

Damit mausert man sich vom „Zulieferer“ einzelner Teile zum Komplettanbieter kundenspezifischer Gesamtsysteme. Unsichtbar und unverzichtbar!

Die vollständigen Interviews zu diesem Fachartikel mit Herrn Peter Lake (Vorstandsmitglied der ZF Friedrichshafen AG) und Herrn Guillaume Devauchelle (Vorstand für Innovationen & Wissensentwicklungen bei Valeo) finden Sie in der Zeitschriftenausgabe VISION mobility 6/17.