Dr. Michael Holzapfel: „Wir verstehen die Systeme“

Schaeffler ist Zulieferer für die Automobilindustrie ebenso wie für die Bahnindustrie. Angesichts der Klimadebatten und der Maßnahmen des Klimaschutzpaketes – wird sich die Bedeutung von Automotive und Bahn bei Schaeffler verschieben?

Davon gehe ich nicht aus. Schaeffler hat ein sehr breites Produktportfolio für eine nach- haltige Mobilitätskette, angefangen beim Energiesektor mit Produkten für die Windenergieerzeugung bis hin zu unseren Produkten für die Automobil- und Bahnindustrie. In allen Sektoren spiegeln wir mit unseren Produkten die Bedürfnisse und auch die Veränderungen in den Sektoren, die wir beliefern. Auch im Sektor Automotive gibt es unter dem Stichwort E-Mobilität viele Themen, in denen wir tätig sind. Mit dem Sektor Bahn sind wir ja schon seit dem letzten Jahrhundert in der Elektromobilität unterwegs.

Gibt es Technologietransfers zwischen den Sektoren?

Auf jeden Fall. Es gibt Know-how und Produktions-Prozesse, die für alle Kunden ein- gesetzt werden können. Ein Beispiel ist die Sensorik, bei der sich die Sektoren befruchten. Natürlich gibt es auch erhebliche Unterschiede. So ist die Automobilindustrie auf Großserien ausgerichtet, während es sich bei der Bahnindustrie um kleinteiligere Projektgeschäfte handelt.

Welchen Anteil hat die Bahntechnik am Gesamtumsatz des Konzerns?

Schaeffler ist zu drei Vierteln ein Unternehmen der Automobiltechnik, am verbleiben- den Viertel hält der Bahnbereich 7 bis 8 Prozent. Produkte für die Bahn sind sehr langlebig.

Lebenszykluskosten sind ein großes Thema für die Bahnen.

Deshalb entwickeln wir Wartungs- und Aufarbeitungskonzepte für die Betreiber. Natürlich befinden wir uns hier als Komponentenhersteller in einem gewissen Spannungsfeld zwischen den OEMs, also den Systemanbietern, und den Bahnbetreibern. OEMs bieten vermehrt Wartungsverträge mit Einsatzgarantien über die gesamte Lebenszeit an. Manche Betreiber wollen jedoch unabhängig bleiben – ihnen wollen wir mit unseren Wartungskonzepten Handlungsmöglichkeiten bieten und auch finanzielle Vorteile.

Welche Wartungskonzepte bieten Sie an?

Inhalt der Wartungskonzepte ist meist die Aufarbeitung  von Wälzlagern. Bei  der Instandhaltung ist für die Betreiber in der Regel ausschlaggebend, wie lange sich ein Fahrzeug in der Werkstatt befindet. Auch die Planbarkeit von Werkstattaufenthalten ist ein wichtiges Thema. Beides hängt unter anderem von der Verfügbarkeit der Ersatzteile ab. Wir bieten unseren Kunden ein Aufarbeitungsmodell für Radsatzlager an, bei dem der Kunde an dem Tag, an dem das Fahrzeug in die Werkstatt kommt, schon die Austausch-Lager für den Einbau zur Verfügung gestellt bekommt. Wir nehmen die gebrauchten Teile zurück und arbeiten sie für den Einbau in das nächste Fahrzeug auf, sei es von diesem Betreiber oder einem anderen. So ergeben sich für den Kunden keine Risiken für die Verfügbarkeit aufgrund von Beschaffungszeiten für Ersatz- teile. Mit diesem 100 %-Return Modell sind wir schon mit einigen kleineren Betreibern im Kontakt.

Warum nur mit einigen kleineren Betreibern?

Kleinere Betreiber sind in der Regel sehr flexibel und lassen sich schnell auf innovative Lösungen ein.

Diese Modelle erfordern eine enge Zusammenarbeit aller Beteiligten und einen stetigen Datenaustausch.

Datenaustausch ist ein Thema, das uns im Augenblick sehr beschäftigt. Wenn Fahrzeuge digitalisiert werden und jede Komponente einen Sensor bekommt, betrifft dies natürlich auch uns. Notwendig ist beispielsweise die eindeutige Identifizierung der Komponenten, denn nur so können Daten richtig zugeordnet werden. Wir bringen deshalb auf unsere aufbereiteten Lager Datamatrix-Codes auf. Diese quadratischen 2D-Codes können mit dem Handy oder einem Lesegerät gelesen werden. Die Codes geben den Unique Identifier (UID) wieder, also die einmalige Zahlenkombination (ID1), die das Teil eindeutig identifiziert. In einer Datenbank erfassen wir anhand der ID1 für jedes unserer Lager alle notwendigen Daten: Wo es eingesetzt wurde; wie der Zustand war, als es in die Werkstatt kam; wie es wiederaufbereitet wurde.

Können Sie dies mit Betriebsdaten der Fahrzeuge abgleichen?

Augenblicklich gibt es einen und in Zukunft voraussichtlich mehrere Kunden, die ihre Betriebsdaten mit uns teilen: Aus welchem Fahrzeug stammt das Teil? Auf welchen Strecken ist das Fahrzeug gefahren? Wie lange? Gab es besondere Ereignisse? Auf diese Weise gewinnen wir einen ganzheitlichen Blick auf das Produkt. Es entsteht ein digitaler Zwilling, der die Geschichte des Teiles wiedergibt. Durch den Abgleich des Zustandes eines Lagers mit den Betriebsdaten des Fahrzeuges, in das es eingebaut war, kann man sehr gut zustandsbasiert Wartungsintervalle festlegen und dadurch in der Regel die Wartungsfristen verlängern. Die Wartungsintervalle bestimmen letztendlich die Wirtschaftlichkeit der Fahrzeuge. Gelingt es, über die Lebensdauer eines Fahrzeuges ein ganzes Wartungsintervall einzusparen, hätte man die Investitionskosten für ein neues Schienenfahrzeug schon hereingeholt. Ob dies gelingt, hängt allerdings nicht allein von Schaeffler ab, da wir nur einige der Komponenten liefern. Das ganze System müsste auf Datenaustausch basieren.

Es gibt schon Datenplattformen, von OEMs, anderen Komponentenherstellern oder auch Fahrzeughaltern. Speisen Sie in solche Plattformen Schaeffler-Komponentendaten ein?

Die Philosophie von Schaeffler als Komponentenlieferant ist, sich als Partner zu positionieren. Unser zentrales Anliegen ist, das spezifische Schaeffler-Wissen fördernd in das System einzubringen. Bei unseren Produkten für den Bahnsektor handelt es sich meist um Wälzlager – wer die Lager versteht, versteht auch das ganze System sehr gut. Denn die Lager übertragen die Kräfte, die in einem System wirken. Dieses Wissen stellen wir in Form von Algorithmen zum Nutzen unserer Kunden zur Verfügung. Wir werden mit allen Plattformen zusammenarbeiten und setzen auf Datenaustausch. Jeder sollte seine spezifischen Kompetenzen einbringen, um gemeinsam eine optimale Lösung für den Kunden zu schaffen.

Eines Ihrer Produkte ist ein Radsatzgenerator. Augenblicklich gibt es eine Brancheninitiative, Strom auf die Güterwagen zu bekommen. Ist da ein Radsatzgenerator nicht bald überflüssig?

Bei Güterzügen hat man auf der Lokomotive Rechner, die Daten in die Cloud schicken können. Allerdings muss man, will man Daten des Radsatzes haben, ein Stromkabel dorthin legen. Verkabelungen am Fahrwerk sind extrem anspruchsvoll und von den Werkstätten nicht gewünscht, weil sie die Wartung erschweren. Ein Sensor, der den Zustand des Radsatzes und vielleicht irgendwann einmal auch den Zustand der Schiene misst, braucht deshalb eine lokale Stromversorgung, z. B. durch unseren Radsatzgenerator, der zusätzlich über eine Funkverbindung die Daten an die Lokomotive weitergibt.

Welches sind aus Ihrer Sicht die wichtigsten technischen Herausforderungen für die Bahnen im kommenden Jahrzehnt?

Die Schiene wird wesentlich mehr Verkehr abwickeln müssen. In Deutschland politisch vorgegeben sind eine Verdoppelung der Fahrgastzahlen im Personenverkehr und 25 % mehr Güterverkehr. Ich glaube nicht, dass die Bahnen doppelt so viele Schienenfahrzeuge kaufen werden, um die geplante Verdoppelung der Fahrgastzahlen zu erreichen, und auch nicht 25 % mehr Güterwagen. Vielmehr werden die vorhandenen Fahrzeuge intensiver und länger genutzt werden. Neue Fahrzeuge werden schneller und energieeffizienter sein, man wird deshalb mehr Wert auf Gewichtsreduktion legen. Um das vorhandene Streckennetz dichter nutzen zu können, braucht man sehr zuverlässige Fahrzeuge, die sich sehr schnell in einen sehr dichten Fahrplan einfügen können, d. h. sie müssen über eine hohe Antriebsleistung verfügen, um spurtstark beschleunigen zu können. Das alles wird in reduzierten Bauräumen stattfinden, weil man mehr Platz für Fahrgäste oder Ladung haben will.

Was bedeutet dies für Schaeffler?

Für uns als Komponentenhersteller hat das zur Folge, dass wir Produkte herstellen müssen, die noch langlebiger sind, noch kleiner, einen noch intensiveren Betrieb erlauben und noch längere Wartungsintervalle haben. Hier bewegen wir uns sehr schnell im Bereich der Hochtechnologie, denn ein Wälzlager hat extrem kleine Kontaktflächen und überträgt sehr hohe Kräfte.

Wie können Sie qualitativ noch einen Gang höher schalten – ganz neue Materialien?

Hier kommen die Schaeffler Kernkompetenzen ins Spiel: Unser Wissen um Materialien, Umformung und Oberflächenbearbeitung. Wir sind in Forschung und Entwicklung schon sehr weit gekommen und arbeiten daran, immer noch besser zu werden. Ein Beispiel sind die Eisenerz-Züge in Australien. Die Wirtschaftlichkeit dieser Züge hängt von der möglichen Zuladung ab. Deshalb bieten wir heute schon Wälzlager an, die eine Achslast von 45 bis 50 t ermöglichen, also doppelt so viel wie augenblicklich in Europa.

Ist eine Zukunft ohne Wälzlager vorstellbar?

Nein. Wälzlager sind die Grundlage: Wann immer sich etwas bewegt, sei es linear oder in einer Drehbewegung, sei es in der Industrie, in der Energieerzeugung, im Verkehr, immer müssen Wälzlager verwendet werden. Natürlich wurden andere Lagertypen entwickelt, Magnetlager beispielsweise oder Gleitlager, doch sind dies Nischenanwendungen. Gerade im Bahnbereich hat sich das Wälzlager als das Mittel der Wahl erwiesen. Solange Züge auf der Schiene fahren, wird es Wälzlager geben.

Und wenn die Hyperloops kommen sollten?

Auch die Hyperloops sind letztendlich gelagerte Systeme, die nach wie vor über einen Kontakt die Spurführung herstellen.

Die additive Fertigung entwickelt sich schnell weiter, die Zahl der Materialien, die eingesetzt werden können, nimmt stetig zu. Hat diese Technik auch für Schaeffler eine Bedeutung, sei es in der Produktion, sei es im Obsoleszenz-Management?

Als Schaeffler arbeiten wir mit eigenentwickelten Maschinen und bieten Kunden sehr individuelle Produkte an. Wir haben deshalb Maschinen, die Additive Manufacturing durchführen können. Für den Bahnbereich ist das Verfahren allerdings noch sehr aufwändig. Ja, man kann Radsatzlagerdeckel mit Additive Manufacturing herstellen, doch die Zulassungsregeln erlauben eigentlich eine Verwendung nicht. Denn es gibt eine Lieferkette, die von den Kunden vorgeschrieben ist, und es gibt Qualitätskriterien, die einzuhalten sind. Wenn man ein Material durch ein anderes ersetzt, das mit Additive Manufacturing verarbeitet wurde, verliert das Fahrzeug seine Zulassung. Hier müsste sich noch einiges bewegen in Hinsicht auf die Flexibilisierung von Zulassungsregeln und die erforderlichen Nachweise. Augenblicklich ist Additive Manufacturing im Bahnbereich nur in Einzelfällen sinnvoll, etwa wenn ein Fahrzeug ohne ein Ersatzteil, das nur mit Additive Manufacturing-Verfahren hergestellt werden kann, stehen bleiben müsste. Gut vorstellen kann ich mir dagegen, dass nicht die Teile selbst, sondern die Gussformen für die Teile im Additive Manufacturing hergestellt werden.

Schaeffler ist Mitglied des Hydrogen Councils und arbeitet an der Entwicklung von Brennstoffzellen mit.

Eine Brennstoffzelle hat viele Flächen, die oberflächenbehandelt sind. Als Experten für Metallumformung und Oberflächentechnik fühlen wir uns hier am richtigen Platz. Wir glauben daran, dass der Wasserstoff ein wichtiger Energieträger der Zukunft sein wird, weil er viele Probleme lösen wird – nicht nur im Schienensektor, sondern auch im Straßenverkehr. Die Brennstoffzelle ist ein wichtiges Glied einer nachhaltigen Mobilitätskette, beginnend mit der Energieerzeugung aus erneuerbaren Ressourcen. Deshalb wollen wir diese Technologie erfolgreich machen.

In Deutschland werden auch Zweifel an der Sinnhaftigkeit der Wasserstofftechnologie für Züge laut.

Für Deutschland ist meine Wahrnehmung, dass sich eher Akku-Triebwagen durchsetzen werden, da sie keine zusätzliche Ladeinfrastruktur brauchen. Denn die Streckenabschnitte, die man in Deutschland ohne Fahrdraht fahren muss, sind in der Regel nicht über 80 km lang – da ist es technisch einfacher, Akkus über die vorhandene Infrastruktur von Oberleitung und Pantographen aufzuladen. Bei längeren Strecken und im Straßenverkehr ist die Technik dagegen sehr attraktiv.

Entwickelt Schaeffler selbst eine Brennstoffzelle oder fungiert das Unternehmen als Zulieferer?

Wir entwickeln gerade eine Kernkomponente für die Wasserstofftechnologie. Weitere Schritte werden darauf aufbauen.

Was stellen Sie im September bei der InnoTrans vor?

Wir werden in den Vordergrund stellen, dass wir als Komponentenlieferant die Systeme sehr gut verstehen. Dieses Thema verändert sich gerade sehr schnell: Bei Leichtbau-Hochgeschwindigkeitszügen beispielsweise ist die Wälzlagertechnik eine ganz andere als bei einem ICE 3. Das zweite große Thema wird Kooperation und Partnerschaft sein sowie Servicemodelle für Betreiber.

Eine private Frage: Wie entspannen Sie sich?

Ich bin sehr gerne in der freien Natur, wandere, fahre Fahrrad und Ski.

Interview: Dagmar Rees

Das Interview stammt aus der Ausgabe Eisenbahntechnische Rundschau 3/2020.