WARUM DIE ELEKTRIFIZIERUNG DER AUTOIMOBILINDUSTRIE EINEN TURBOLADER-BOOM AUSLÖST
Wenn alle Autos elektrisch betrieben werden, benötigen sie keine Turbolader. Derzeit boomt jedoch die Nachfrage nach dieser Schlüsselkomponente. Schließlich versuchen die Automobilhersteller, eine der kostengünstigsten und effizientesten Möglichkeiten zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen zu nutzen.
Die jährliche Produktion von Turboladern liegt derzeit bei einer Stückzahl von 47 Millionen und wächst jährlich um mindestens sieben Prozent. Laut Allied Research wird der Markt im Jahr 2027, wenn die Produktion ihren Höhepunkt erreicht haben dürfte, einen Wert von 24 Milliarden Dollar erreichen.
„Betrachtet man das Wachstumsmuster der Herstellung von Turboladern in den letzten zwei bis drei Jahren, so ist dies das einzige Bauteil, das Wachstum verzeichnet. Sogar im zweistelligen Bereich“, sagt Vidyadhar Kulkarni, Business Development Manager für die asiatisch-pazifische Automobilabteilung von Seco Tools.
Laut Kulkarni investieren die Hersteller in den Einbau von Turboladern in immer mehr Fahrzeuge, um die strengeren Bestimmungen zur Kraftstoffeffizienz zu erfüllen.
Die US-Umweltschutzbehörde (Environmental Protection Agency) wird demnächst die von der Trump-Regierung zurückgenommenen Standards für den Kraftstoffverbrauch wieder einführen. Die Europäische Union strebt zwischen 2021 und 2025 eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs um 15 Prozent und bis 2035 um 55 Prozent an. China verlangt für Neufahrzeuge bis 2025 eine jährliche Verbesserung der Kraftstoffeffizienz um 6,5 Prozent und danach bis 2035 um 5,5 Prozent jährlich.
„Wenn wir den Motor verkleinern, kann er mit einem Turbolader die gleiche Leistung wie ein großer Motor erbringen. Gleichzeitig kontrollieren wir die CO2-Emissionen“, erklärt Kulkarni.
Ein Turbolader kann die Kraftstoffeffizienz um 20 bis 40 Prozent verbessern. Er nutzt die Abgase eines Autos, um eine Turbine zu drehen, die dann Luft in die Zylinder des Motors pumpt.
Voraussichtlich werden im Jahr 2022 57 Prozent der weltweit produzierten neuen Personenkraftwagen mit Turboladern ausgestattet sein.
Regionen, in denen nur wenige Autos mit Turboladern ausgestattet sind, wie z. B. Südamerika und Südasien, schließen allmählich zur Europäischen Union auf, in der bereits 74 Prozent der Personenkraftwagen mit Turboladern ausgerüstet sind.
Tatsächlich werden Turbolader sehr häufig in Hybridfahrzeuge eingebaut. Dadurch festigt sich der Stellenwert dieses Bauteils in der Übergangsphase. Hybridfahrzeuge verfügen fast immer über kleinere Motoren als ihre Schwestermodelle mit reinem Benzin- oder Dieselmotor, wobei ein Elektromotor und ein Turbolader die geringere Leistung ausgleichen.
Die Turbolader-Technologie entwickelt sich ebenfalls rasant weiter, wobei vermehrt integrierte Krümmer, variable Geometrien und Designs mit Doppelspiralen sowie neue fortschrittliche Legierungen zum Einsatz kommen.
Der Grund dafür liegt zum Teil in der kleineren Größe der effizienteren modernen Motoren, die ein geringeres Abgasvolumen für den Antrieb der Turbolader erzeugen, sodass die Turbolader selbst effizienter sein müssen. Teilweise liegt es auch daran, dass moderne Motoren Kraftstoff sparen, indem sie einige Zylinder abschalten, wenn sie nicht benötigt werden.
Moderne Legierungen, die hohen Temperaturen und korrosiven Gasen standhalten sollen, sind oft auch schwieriger zu bearbeiten.
Seco Tools arbeitet in den Forschungs- und Entwicklungszentren einiger der weltweit führenden Hersteller von Turboladern, um die richtigen Bearbeitungslösungen für ihre neuesten Konstruktionen zu finden.
In Erwartung eines Nachfragerückgangs werden die Hersteller von Turboladern voraussichtlich ab etwa 2025 damit beginnen, ihre Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten für dieses Bauteil zurückzufahren. „Aber das ist keineswegs sicher,
Die Bauteile des Turboladersangesichts des langsamen Fortschritts in einigen Regionen beim Aufbau der erforderlichen Stromlade-Infrastruktur“, argumentiert Kulkarni.
Indien, der weltweit größte Hersteller von Zweiradfahrzeugen und der fünftgrößte Produzent von Bussen und Lkw, will bis 2025 nur 16 Prozent der Zweiradfahrzeuge, 5 Prozent der Pkw und 13 Prozent der Busse und Lkw elektrisch betreiben.
„Die vollständige Umstellung auf batteriebetriebene Fahrzeuge erfordert eine enorme Infrastruktur. Ein wichtiger Punkt ist der Preis von Elektrofahrzeugen, und dann ist da noch die Batterie. Diese wird heutzutage aus Lithium hergestellt, was wiederum Probleme für die Umwelt mit sich bringt“, erläutert Kulkarni. „Wir begrüßen den Schritt hin zu Elektrofahrzeugen, aber wir denken, dass man auch den Zeitpunkt berücksichtigen sollte.“
