25. Januar 2013, 00:00
Vor mehr als 125 Jahren setzte der Schmuck-Fabrikant Heinrich Witzenmann mit der Erfindung des flexiblen Metallschlauches den Gründungsimpuls für eine neue Industriesparte. Heute sind flexible metallische Elemente Bestandteil vieler Produkte und Systeme. Witzenmann hat sich als bevorzugter Entwicklungspartner führender Unternehmen positioniert. Die jüngsten Entwicklungen im Bereich der Umweltstandards im Nutzfahrzeugbereich dokumentieren die hohe Entwicklungskompetenz des Technologieführers.
Zu den dominierenden Entwicklungsstrategien in der On- und Off-Highway-Branche gehörten in den vergangenen Jahren die Erfüllung der Tier 4- und Euro VI-Standards. In enger Kooperation mit den Kunden hat sich die Witzenmann-Gruppe dieser Themen früh angenommen und kann heute serien-erprobte Komponenten, die die Reduzierung der Stickstoff- und Rußpartikel-Emissionen unterstützen, anbieten.
Was kommt nach Tier 4 und Euro VI?
2014 treten die finalen Stufen der beiden oben genannten, ambitionierten Umwelt-Regelwerke in Kraft. Es herrscht Einigkeit darüber, dass mit Tier 4 und Euro VI die Reduzierung der Stickstoff- und Rußpartikel-Emissionen ausgereizt ist. Derzeit ergeben sich hier technisch wie wirtschaftlich keine weiteren vernünftigen Entwicklungsperspektiven mehr. Eine weitere NOX-Reduzierung würde sogar die CO2-Emissionen deutlich erhöhen. Auch auf der politischen Ebene ist man sich dieser Tatsache bewusst, so dass nicht mit einer weiteren Verschärfung der einschlägigen Regelungen zu rechnen ist. Die nächsten Umweltziele gelten der Reduzierung des CO2-Ausstosses aller Landfahrzeuge.
CO2-Ausstoß wird ins Visier genommen
Europaweit bestehen bereits verbindliche Grenzwerte für PKW. Für leichte Nutzfahrzeuge bis 3,5 t treten sie in Stufen 2017 und 2020 in Kraft. Im On- und Off-Highway-Bereich wird die Festsetzung der Regelungen aufgrund der Typenvielfalt und unterschiedlichen Einsatzgebiete ungleich komplexer. Allerdings rechnen Experten bis spätestens 2016 mit dem Inkrafttreten einer konkreten europäischen Regelung. In Japan wird dies 2015 geschehen und die USA werden spätestens 2017 reagieren.
Rein motorische Lösungen allein werden nicht ausreichen
Eine Reduktion von Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoss bei gleichbleibender Schadstoffemission ist mit Hilfe der Motorentechnik allein schwer möglich. Hier sind vielmehr ganzheitliche Konzepte und verschiedene Ansatzpunkte von Nöten. Witzenmann hat große Erfahrungen in der Konzeption von motornah verbauten flexiblen Elementen und entkoppelnden Bauteilen, die das Zusammenspiel der Kräfte, Temperaturen und Aggregate im Hochlastbereich optimieren. Zur Erreichung der zukünftigen CO2-Ziele bietet das Witzenmann-Engineering zahlreiche Entwicklungsperspektiven. Derzeit arbeiten Forschung und Entwicklung bspw. an der Auslegung von Rückführleitungen für den Einsatz in Thermomanagementsystemen, in der Abgaswärmerückgewinnung sowie in der Abgasnachbehandlung. Die Forschungen sind vielversprechend, sie teilen allerdings das Schicksal aller zukunftsweisenden Überlegungen. Ob und wie intensiv die angedachten Lösungswege beschritten werden, kann niemand mit Bestimmtheit sagen.
Downsizing mit Hochdruck
Ein Trend, der sich durchsetzen könnte, ist das Downsizing. Hier besteht die technologische Herausforderung darin, den hohen Betriebsdrücken gerecht zu werden, die alle effizienzgesteigerten Aggregate unweigerlich aufweisen. Hierbei handelt es sich um besonders hohe Anforderung an die druckfesten Rohrleitungssysteme und Abgasdehnkörper. Das gilt besonders, wenn sie im Leichtbau, also dünnwandig, ausgeführt sind. Hier verfolgt die Witzenmann-Gruppe mit ihren Erfahrungen aus dem Bereich der vielwandig aufgebauten, flexiblen Elemente vielversprechende Ansätze.
Um die volumenreduzierten Motoren auf das benötigte Leistungsniveau zu heben, werden sie zukünftig wahrscheinlich vorrangig mit einem oder mehreren Turboladern ausgestattet. Hierbei kommt es zu hochfrequenten Schwingungen, die auf die nachfolgenden Leitungssysteme übertragen werden. Diese gilt es durch spezielle flexible metallische Leitungselemente zu eliminieren bzw. zu reduzieren.
Neue Herausforderungen an die Bauform
Die Motoren in Nutzfahrzeugen und Baumaschinen der Zukunft sind wahrscheinlich komplexer, kompakter und mit mehr Nebenaggregaten ausgestattet als die heutigen Aggregate. Die beengte Einbausituation, bislang eher ein Randthema der Branche, wird aller Voraussicht nach im Schwerlastbereich an Bedeutung gewinnen.
Diesbezüglich setzt das Witzenmann–Engineering ebenfalls auf seine Erfahrungen im PKW-Bereich. Kundenindividuell vorgebogene und einbaufertig konfektionierte Bauteile sollen auch den Nutzfahrzeugherstellern zukünftig buchstäblich mehr Spielraum geben.
Bildmaterial:
Bild 1: Stammhaus der Witzenmann-Gruppe in Pforzheim
Bild 2: Fertigung flexibler metallischer Leitungen für Nutzfahrzeuge, Großmotoren, Baufahrzeuge
Bild 3: 6-Achsprüfstand
Figure 4: Laser welding
Bild 5: Reinraumfertigung bei Witzenmann
Ulrike Brandauer
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