Der Ruf nach Elektroautos ist zu recht unüberhörbar, vernünftig und ökologisch unabdingbar. Die absehbare Ölknappheit verlangt nach alternativen Antriebstechniken. Erhöhtes Verkehrsaufkommen sowie CO2– und Lärmbelastung, vor allem in den städtischen Ballungsräumen, verstärken den Handlungsdruck. Dennoch scheint das E-Auto den Durchbruch auf dem Markt in den nächsten Jahren noch nicht zu erreichen. Zu teuer lautet der allgemeine Befund. Zu hohe Batteriekosten und zu geringe Stückzahlen – so die betriebswirtschaftliche Perspektive. In diese Marktlücke stößt das Projekt ‚Streetscooter‘ mit einem unorthodoxen Ansatz: Die Entwicklungsgemeinschaft hat sich die Aufgabe gestellt, die Produzierbarkeit eines wettbewerbsfähigen und serientauglichen Elektrofahrzeugs für den urbanen Verkehr nachzuweisen.
Ein reibungsloser Informationsfluss
Zu diesem Zweck haben sich Automobilzulieferer aus den Kompetenzfeldern Karosserie, Thermomanagement, Antriebsstrang, Batterieentwicklung, Bordnetz und Fertigung zu einem virtuellen Unternehmen zusammengeschlossen. Street-scooter und die Partner, die sich in sogenannten Lead Engineering Groups, kurz LEG, organisieren, setzten dabei auf ein Vorgehen jenseits etablierter Prozesse und Methoden. PTC leistet als strategischer Partner für die Infrastruktur mit seinen Softwareplattformen Windchill und Creo einen Beitrag für den Erfolg dieses Vorhabens. „Dank der Windchill-Plattform konnten wir einen reibungslosen Informationsfluss zwischen unseren inzwischen über 80 beteiligten Partnerunternehmen einrichten“, kommentiert Prof. Dr. Achim Kampker, Lehrstuhlinhaber am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen und Geschäftsführer bei Streetscooter. „Mit dieser Umgebung haben wir die Möglichkeit, unabhängig von Ort und Zeit die von den verschiedenen Partnern entwickelten Fahrzeugkomponenten bereits im frühen Entwicklungsstadium aufeinander abzustimmen. Dass wir den ersten Prototypen des E-Mobils fristgerecht zur IAA 2011 nach nur etwas mehr als einem Jahr Entwicklungszeit vorstellen konnten, war ein wichtiger Meilenstein und bestätigt uns, dass wir mit PTC den richtigen Partner für unsere Infrastruktur ausgewählt haben.“
Technik im Detail
Kosten
Das Elektroauto Streetscooter soll nicht mehr als 5.000 Euro zuzüglich Mehrwertsteuer und Batte-rieleasing kosten und damit nicht mehr als ein konventionelles Kleinfahrzeug mit Verbrennungsmotor. Durch den modularen Aufbau des E-Mobils entsteht ein Industriebaukasten, der eine bedarfsgerechte Modellfamilie ermöglicht. Die Verwendung einzelner Module und Komponenten in weiteren Fahrzeugen ermöglicht in einem frühen Stadium das Nutzen von Skaleneffekten. Das Fahrzeug wird auch zur Forschung an einzelnen Modulen von der RWTH Aachen und den beteiligten Unternehmen genutzt. Um Skalen- und Verbundeffekte zu realisieren, orientiert sich das Konzept an dem zentralen Ziel der Skalierbarkeit auf der Ebene einzelner Funktionen.
Technologie
Im Gegensatz zur weit verbreiteten Umrüstung eines konventionell angetriebenen Serienmodells auf Elektroantrieb erschließt die Neuentwicklung eines Purpose-Design-Elektrofahrzeugs große Potenziale, zum Beispiel bei Bauraum, Schwerpunktlage und Thermomanagement.
Businessmodell
Der Zusammenschluss der beteiligten Unternehmen zu einem ‚virtuellen Automobilhersteller‘ (OEM) gilt als Novum auf dem Markt. Die Unternehmen beteiligen sich dabei mit Personal-, Sach- und Finanzmitteln und partizipieren am entstehenden geistigen Eigentum.
Prozess
Statt des von OEMs geprägtem Ansatzes des ‚dominanten Netzwerks‘ wird im diesem Projekt-Kontext bewusst auf ein Netzwerk von gleichberechtigten Partner gesetzt. Die befähigende Technologie ist hier der virtuelle Entwicklungsraum, den PTC bereitstellt.
Das ‚Grüne-Wiese‘-Projekt stellt etablierte Entwicklungsabläufe und Produktionsmethoden bewusst in Frage, um Freiräume für innovative Ansätze zu schaffen. Dreh- und Angelpunkt ist dabei die Daten- und Prozessmanagement-Umgebung Windchill in Kombination mit den digitalen Konstruktionswerkzeugen. In dieser Umgebung finden alle Partner im Entwicklungskonsortium vollständige und für alle nutzbare Informationen über das gesamte Fahrzeug und dessen Bestandteile. In dieser virtuellen Entwicklungsumgebung konnte die gesamte Prozesslandschaft schnell und effizient hochgefahren werden.
Nach fünfzehn Monaten Entwicklungszeit wurde der erste voll funktionsfähige, physikalische Prototyp im September 2011 auf der IAA vorgestellt. Die Deutsche Post hatte außerdem einen Entwicklungsauftrag für ein Verbundzustellfahrzeug für seine Flotte erteilt. „Das Streetscooter-Konsortium trifft sich im virtuellen Entwicklungsraum. Sie finden dort alle für ihre jeweiligen Aufgaben benötigten Konstruktionsdaten samt den zugehörigen Informationen wie Spezifikationen, Anforderungen oder Prüfberichte und können sich so auf ihre Kernkompetenz konzentrieren. Ein besonderer Vorteil unserer Lösung ist, dass auch neue Mitglieder jederzeit reibungslos ‚on the fly‘ integriert werden können“, kommentiert Dr. Rupert Deger, Vice President European Business Development bei PTC. „Als ausgereifte und schnell einsatzfähige Produkt-Lebenszyklus-Management-Lösung erfordert das System nur minimale IT-Anpassungsaufwände.“
Flache Strukturen und kurze Wege
Die so ermöglichte Geschwindigkeit zählt auf dem Zukunftsmarkt E-Mobilität. Für die Entwicklung des E-Mobils verfolgt Professor Kampker auch organisatorische Innovationen in Struktur und Ablauf unter der Überschrift ‚Disruptive Network Approach‘, für den die PTC-Lösungsarchitektur gut geeignet ist. Dieser kennzeichnet sich durch flache Strukturen und kurze Wege. Alle Partner liefern auf Augenhöhe untereinander Ideen und Lösungen, sodass die Innovationsausbeute in der Wertschöpfungskette überdurchschnittlich ausfällt. Aufgrund der schnellen Vernetzung können während der Entwicklung des E-Mobils viele alternative Wege in überschaubaren Iterationen beschritten und Risiken verringert werden. Ganz zum Vorteil des Konsumenten: Nur so kommt er in absehbarer Zeit in den Genuss einer ökologischen und ökonomischen Alternative für die Fortbewegung in urbanen Ballungsräumen.
Die weiteren Meilensteine sehen unter anderem den Prototypen-Aufbau unter seriennahen Bedingungen sowie das Testing, die Produktionsplanung und die Homologation vor. Im Bereich der Software-Infrastruktur wollen die Konsortiumsmitglieder intensiver von den Möglichkeiten zur Simulation und zur Analytik mit Blick auf Kosten, Gewicht und Produktanforderungen Gebrauch machen. Bis 2013 soll der erste Streetscooter auf der Straße unterwegs sein.
Christina Neges
(hw)
