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Licht in Sicht
Licht in Sicht: FEV-Tochter entwickelt Mikro-Linsen-Array für automobile Anwendungen
Licht in Sicht: FEV-Tochter entwickelt Mikro-Linsen-Array für automobile Anwendungen
Neben klimafreundlichen Antriebskonzepten und dem automatisierten Fahren hält der Fortschritt auch in anderen Bereichen der Automobilindustrie Einzug. Das Licht-Design erfährt mit Blick auf Sicherheitsapplikationen und Markendifferenzierung zunehmende Bedeutung. EDL Rethschulte – ein Tochterunternehmen von FEV – hat sich auf diese Disziplin spezialisiert. Mit dieser Kompetenz bietet die FEV Gruppe Lösungen an, die einen direkten Einfluss auf die Wahrnehmung, Sicherheit und Bedienung von zukünftigen Automobilen haben.
Diese Lösungen basieren auf langjährigen Erfahrungen, z. B. bei der Entwicklung von innovativen Lichtsystemen für Scheinwerfer oder transparenten OLEDs für Rücklichtanwendungen. Auch die jüngste Entwicklung hat das Potenzial, den Blick auf das (und aus dem) Automobil nachhaltig zu verändern. Das REALEYES Mikro-Linsen-Array (MLA), eine Weiterentwicklung der MLA Wafer-Technologie, ermöglicht die Herstellung von extrem kompakten und leichten LED-Projektoren aus Kunststoff in der Größe eines Fingerhuts. Mit deren Hilfe können zum Beispiel Bilder beziehungsweise Grafiken aus nahezu jedem Winkel auf beliebige Flächen projiziert werden, ohne dabei zu verzerren. Auch extrem flache Einfallswinkel stellen für das MLA kein Problem dar, was in Kombination mit der kompakten Bauform eine hohe Flexibilität beim Einbau ermöglicht und Kosten reduziert. Bisherige Lösungen bestehen meist aus Projektoren mit nur einem einzelnen Objektiv und sind nicht in der Lage, schräge Projektionen konturscharf durchzuführen.
Die Entwicklung von FEV kann auch mit einem hohen Kontrast und einer homogenen Ausleuchtung deutlich punkten. So ergeben sich völlig neue Anwendungsmöglichkeiten. Einerseits liefern diese neuen Grafikprojektionen einen innovativen Designeffekt, beispielsweise in Form von Lichtteppichen, wie sie in Vorstufen bereits in der Praxis zu sehen sind und dem Fahrer Orientierung und ein angenehmes Ambiente bieten. Bei Mobilitätskonzepten wie dem vollelektrisch betriebenen 3-Sitzer SVEN, den FEV dieses Jahr auf der IAA in Frankfurt am Main als Carsharing-Mobilitätskonzept vorgestellt hat, bietet die neue MLA-Technologie weitere informative Einsatzmöglichkeiten. So kann der Nutzer bei Ankunft am gemieteten Fahrzeug per Projektion außen neben dem Fahrzeug begrüßt werden, oder weitere Informationen erhalten.
Die neue Lichttechnik bietet dabei nicht nur mit Blick auf die erweiterten Designaspekte Vorteile, sondern schafft sie auch einen hohen funktionalen Nutzen, z. B. ein Mehr an Sicherheit, welche sich in Zukunft speziell in Elektrofahrzeugen zum Standard entwickeln wird. Elektrisch betriebene Fahrzeuge, die nahezu geräuschlos unterwegs und in ihrer Umgebung akustisch kaum wahrzunehmen sind, können durch Projektionen auf den vorausliegenden Fahrbahnbereich andere Verkehrsteilnehmer auf sich aufmerksam machen.

Denkbar sind auch Szenarien, in denen via Projektion eines Zebrastreifens vor dem Fahrzeug Fußgänger darüber informiert werden, dass das Fahrzeug anhält und sie die Fahrbahn überqueren können. Fahrradfahrer können durch auf die Fahrbahn übertragene Hinweise davor gewarnt werden, dass sich die Tür eines am Straßenrand parkenden Autos öffnet. Auch beim Rückwärtsfahren oder Ausparken ist eine ähnliche visuelle Information für die Verkehrsteilnehmer denkbar.
Ein weiterer Schwerpunkt im Kontext der MLA-Technologie wird auf den 3D-Bereich gelegt. Setzten bisherige 3D-Verfahren bei Displays meist auf Holographie und Autostereoskopie, basiert das Patent der FEV-Tochter EDL auf der Lichtfeldtechnologie. Mit ihr können hochwertige dreidimensionale Bilder produziert werden, für deren Betrachtung keine Brille oder andere Hilfsmittel benötigt werden. Schließt man bei herkömmlichen autostereoskopischen Technologien ein Auge, ist der 3D-Effekt nicht mehr vorhanden, da vor jedes Auge jeweils ein einzelnes Bild projiziert wird und es sich somit nur um eine 3D-Täuschung handelt. Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass die Linse des menschlichen Auges nicht auf die wahrgenommene Tiefe eines dargestellten Objektes, sondern auf die Entfernung des Displays scharfgestellt werden muss. Dies führt beim Betrachter oft zu Irritationen und Kopfschmerzen. Diese unangenehmen Effekte treten bei der Lichtfeldtechnologie von EDL nicht auf. Selbst mit einem geschlossenen Auge nimmt der Betrachter immer noch ein räumliches, dreidimensionales Bild wahr, da die Bildpunkte durch Lichtstrahlen in den Raum projiziert werden, so dass ein echtes räumliches Bild entsteht.
Basis dieser patentierten Technologie ist ebenfalls das MLA, das aus einer Vielzahl von Mikroobjektiven von der Größe eines Streichholzkopfes besteht; auf der Fläche eines Quadratmeters sind das 253.000 Objektive. Die Anfertigung dieser Linsen erfolgt mit einer Genauigkeit von unter einem Mikrometer, was entscheidend ist, um qualitativ hochwertige 3D-Displays zu produzieren. Dieser Fertigungsprozess gehört ebenfalls zum Know-how von EDL. Als Speichermedium wird ein Spezialfilm verwendet, der sich hinter den Mikroobjektiven befindet und in der Lage ist, große Datenmengen zu speichern. Dies ist nötig, da jede der 253.000 Linsen das um wenige Tausendstel von ihrer Nachbarlinse abweichende vollständige Bild zeigt und jedes dieser einzelnen Bilder aus 65.000 Pixeln besteht. Die Bildinformationen für die Optik liefert bei der Herstellung ein von EDL patentierter LED-Belichter, der eine exakte Ausrichtung sicherstellt. Farbfehler und Verzerrungen treten bei dieser Methode nicht auf.
Die Technologie führt dazu, dass der Betrachter das Gefühl hat, dass die Objekte bis zu einem Meter aus den Displays herausragen. Für den Automotive-Bereich ergeben sich dafür spannende Anwendungsfelder. Im Fahrzeug-Cockpit der Zukunft können etwa holographische Bedienelemente erzeugt werden, beispielsweise ein virtuell aus der Mittelkonsole projizierter dreidimensionaler Regler oder Schalter, den der Fahrer per Hand – und von Sensorik erfasst – bequem bedienen kann.
Auch außerhalb des Fahrzeugs kann diese 3D-Entwicklung ihre Vorteile ausspielen – wie z. B. integriert in die Scheinwerfer. Durch den Einsatz von Kunststoffoptiken im Spritzgussverfahren in der Qualität von Glasoptiken ergaben sich in diesem Anwendungsfall völlig neue Designfreiheiten, die in einer Scheinwerferhöhe von lediglich 11 mm mündeten und so zu deutlicher Gewichtseinsparung beitrugen. Des Weiteren konnte beim Abblendlicht die sogenannte „Hell-Dunkel-Grenze“ auf das Filmmaterial hinter den Linsen belichten werden, wodurch kein Einsatz von Blenden mehr nötig war, die ein derart schmales Design ebenfalls unmöglich gemacht hätten.
Mit diesem 3D-Licht-Know-how wurden bereits für Prototypen Fahrzeugrücklichter entwickelt, bei denen das Rücklicht optisch aus der Rückleuchte des Fahrzeugs tritt und so deutlicher und schneller zu erfassen ist als bei herkömmlichen Rückleuchten. Bislang haben Fahrzeughersteller zum Beispiel mit Spiegeln arbeiten müssen, um eine ähnliche Tiefenwirkung zu erzielen, die jedoch bei Weitem nicht so ausgeprägt ist. Im Ergebnis erhält man mit dieser 3D-Lichttechnologie ein klares Plus an Sicherheit für die Verkehrsteilnehmer bei deutlich geringerem Bauraum.


Effizientes Datenmanagement
Effizientes Datenmanagement: Kooperation zwischen FEV und Microsoft
Effizientes Datenmanagement: Kooperation zwischen FEV und Microsoft
Automatisierte Fahrfunktionen und das autonome Fahren beeinflussen grundlegend die Art und Weise, wie wir uns in Zukunft fortbewegen. Bei der Absicherung dieser automatisierten Fahrfunktionen sind Systeme erforderlich, die bei Testfahrten die vielfältigen Szenarien im Straßenverkehr erkennen, bewerten und für die Entwickler aufbereiten. Dieser zentralen Herausforderung begegnet FEV mit einem eigens entwickelten Datenmanagement- und Auswertungssystem, welches auf die Rechnerleistung der Microsoft Cloud-Computing-Plattform „Azure“ zurückgreift.

Nach heutigen Schätzungen sind für die Absicherung
einer automatisierten Fahrfunktion Testumfänge von 240 Millionen bis 16 Milliarden Straßenkilometern* erforderlich. Dabei bestimmt jedoch nicht die Menge der Tests die Reife eines Systems, sondern die Anzahl an „erfahrenen“ Situationen im Straßenverkehr, in denen die Algorithmen aktiv eine Entscheidung treffen müssen – beispielsweise bei einem Überholvorgang auf der Autobahn.
In diesem Zusammenhang stellt das von FEV etablierte V2I-(Vehicle-to-Infrastructure)-Datenmanagementsystem eine effiziente Lösung für die Entwicklung und Absicherung solcher Fahrfunktionen dar. Denn neben der Dauer und Anzahl von Erprobungsfahrten sind im Rahmen der Validierung auch die riesigen anfallenden Datenmengen eine große Herausforderung. So erzeugt das im Fahrzeug installierte Sensorset, bestehend aus Kamera, Lidar (Light Detection And Ranging) und Radar (Radio Detection And Ranging), an einem einzigen Tag schnell bis zu 40 Terrabyte an Daten.
Die Datenmanagementlösung von FEV setzt genau an diesem Punkt an. Zunächst übernimmt ein eigens entwickelter, vernetzter Datenlogger die Sammlung ausgewählter Fahrzeugsignale und sendet diese noch in Echtzeit während der Testfahrt an ein Backend. Hierzu kooperierte FEV zum wiederholten Mal erfolgreich mit dem Unternehmen Microsoft. Mittels der Kombination der Microsoft-Produkte „Azure Cloud“ und dem für den Datentransfer zuständigen IOT-Hub konnte FEV auf eine leistungsstarke und etablierte Toolkette zurückgreifen. In der Cloud werden die übersendeten Fahrzeugdaten konsolidiert, während parallel Algorithmen die Signale hinsichtlich relevanter Szenarien analysieren. Es besteht somit bereits während Testfahrten die Möglichkeit, Rückmeldungen an die jeweiligen Ingenieure zu senden und ganze Flotten nach einem vorher definierten Plan flexibel zu koordinieren.
Ein einheitlicher Zeitstempel vereinfacht weiterhin signifikant die Bereinigung und Aufbereitung aller Fahrzeugdaten. Nicht zuletzt ermöglicht diese Szenarien-basierte Vorfilterung auch eine kosteneffiziente Datenspeicherung in der Cloud. Lediglich vorher detektierte Datenpakete bzw. Szenarien werden in den Cloud-Hot-Storage geladen – also dem Layer mit der höchsten verfügbaren Rechenleistung und Zugriffsverwaltung. Weniger wichtige Abschnitte werden in rechenärmeren und somit kostengünstigeren Cloud-Arealen gespeichert.
Als Integrations- und Entwicklungspartner bei Serienprojekten verschiedener Automobilhersteller hat sich für FEV und seine Kunden das effiziente Auswerten und Validieren von Sensordaten schnell bewährt. Um den allgemeinen Erprobungsaufwand auf realen Straßen und die damit verbundenen Kosten zu minimieren, verlagert der Entwicklungsdienstleister zunehmend signifikante Testumfänge in Simulations- und Laborumgebungen.
Die Data-Logger-Lösung ist, im Zusammenwirken mit der FEV-eigenen cloudbasierten Labellingsoftware, ein wesentlicher Meilenstein für den Aufbau einer ganzheitlichen Entwicklungsumgebung für ADAS/AD-Systeme. Die effiziente Aufbereitung der Daten mittels automatisierter Erkennung und Klassifizierung nach Fahrsituation ist hierbei die Grundlage für alle weiteren Prozessschritte.
Basieren die heute in Serie befindlichen Fahrerassistenzsysteme noch auf vordefinierten Regeln, kann dies aus Sicht von FEV künftig auch durch Einbeziehung von maschinellem Lernen erfolgen. FEVs Ziel ist es, künstliche Intelligenz auch komplexeste Situationen beherrschen zu lassen und dabei das Verhalten der Verkehrsteilnehmer zutreffend zu antizipieren.
Die Kooperation mit Microsoft ist hierbei ein wichtiger Baustein. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den Sparten Automobilindustrie und IT gelingt es unternehmensübergreifend, richtungsweisende Innovationen zu etablieren, die entscheidende Entwicklungsvorteile bieten.


Urban Air Mobility
Urban Air Mobility – Ein neuer Markt für Automobilakteure
Urban Air Mobility – Ein neuer Markt für Automobilakteure
FEV rechnet mit einem starken Wachstum des „Urban Air Mobility“-Markts und geht davon aus, dass sich für Unternehmen aus dem Automobilbereich auf diesem milliardenschweren Markt Geschäftschancen und Diversifizierungsmöglichkeiten für das eigene Produktportfolio bieten.
Mobilität ist ein wichtiger Faktor für die Lebensqualität in städtischen Gebieten. Prognosen zufolge werden sich die Fahrgastzahlen in Städten bis zum Jahr 2050 verdoppeln. Herkömmliche bodengebundene Verkehrsmittel dürften bei dieser Anfrage an ihre Grenzen stoßen. Zudem wird ein Ausbau in diesem Bereich durch die hohen Investitionskosten, den hohen Platzbedarf und die langen Vorlaufzeiten erschwert. Metropolregionen und Städte stehen demnach vor großen Herausforderungen im Hinblick auf Verschmutzung, Geräuschbelastung und Verkehrsverdichtung.
Der Luftraum hingegen wird bereits seit Jahrzehnten für die sichere und zeiteffiziente Langstreckenbeförderung genutzt. Bereits heute werden konventionelle Helikopter als Flugtaxis in Städten wie New York City eingesetzt. Ein 8-minütiger Flug vom Flughafen JFK nach Lower Manhattan kostet mit dem Uber Copter Air Taxi Service um die 180 € pro Passagier. Das Unternehmen Blade bietet gegen eine Jahresgebühr von rund 265 € einen Flughafenpass an, mit dem der Flug zwischen Manhattan und den New Yorker Flughäfen dann noch etwa 130 € kostet. Wer die gleiche Strecke auf dem Boden zurücklegt, zahlt rund 50 € für ein reguläres Taxi und ca. 110 € bis 160 € für den komfortableren Uber Black Service – ist allerdings 55 bis 100 Minuten unterwegs.

Aktuelle technologische Entwicklungen schaffen die Grundlage für einen Durchbruch von eVTOL-Fluggeräten
Die hohen (Betriebs-)Kosten eines Helikopters sind der Hauptgrund für die hohen Gebühren. Darüber hinaus wird die Nutzung gegenwärtiger Flugtaxidienste durch Lärmschutzvorgaben eingeschränkt. In der jüngsten Vergangenheit haben Start-ups und etablierte Luftfahrtunternehmen völlig neue Flugkonzepte entwickelt: senkrecht startende und landende Fluggeräte (electric Vertical Take-Off and Landing, eVTOL), die mit einem verteilten elektrischen Antrieb (Distributed Electric Propulsion, DEP) ausgestattet sind. Die Anzahl der Patente im Zusammenhang mit eVTOL hat in den letzten Jahren stark zugenommen, wobei die Liste derzeit von den USA, China und Deutschland angeführt wird. Grundlage der eVTOL-Technologie sind jüngste technologische Verbesserungen in den Bereichen Batterien, Elektromotoren und Automatisierung, die dem neuen Flugkonzept einige Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Helikoptern verschaffen: Sie sind potenziell sicherer, leiser und erheblich kostengünstiger im Betrieb. Uber geht davon aus, dass sein Uber Air Service mit Verfügbarkeit der eVTOL-Technologie binnen kurzer Zeit deutlich weniger als 4,50 € pro Passagiermeile kosten wird.
Angesichts der Vorteile der eVTOL-Fluggeräte wird für den eVTOL-Markt ein starkes Wachstum prognostiziert. Vor dem Hintergrund eines auf die nahe Zukunft ausgerichteten, umfangreichen Urban-Air-Mobility (UAM)-Programms, das FEV Consulting für die Verkehrsbehörde einer Megacity realisiert, sowie auf Grundlage umfassender Kenntnisse der eVTOL-Branche hat FEV Consulting eine Prognose der weltweiten eVTOL-Flottengröße bis zum Jahr 2040 erstellt. In die Prognose sind mehrere Parameter eingeflossen, darunter die wirtschaftliche Attraktivität von eVTOL-Flugtaxis, die Umweltbedingungen, die gesetzlichen und politischen Rahmenbedingungen sowie die vorhandene Infrastruktur. Auch die Wahrscheinlichkeit für eine Akzeptanz der Technologie in verschiedenen Kulturen sowie die Anzahl zu erwartender, relevanter eVTOL-Hersteller wurden berücksichtigt.

Auf dem eVTOL-Markt tummeln sich viele verschiedene Konzepte, die auf einer Reihe gemeinsamer Technologien wie dem Elektroantrieb beruhen. Mehr als 80 Start-ups und etablierte Hersteller von Fluggeräten arbeiten derzeit an der Entwicklung von über einhundert eVTOL-Flugkonzepten. FEV Consulting hat diese Konzepte einer ausgiebigen Analyse unterzogen und geht davon aus, dass weniger als 20 Prozent für Ride-Sharing-Anwendungen in der Luft geeignet sind und von ernst zu nehmenden Akteuren entwickelt werden, die über die Fähigkeiten verfügen, ihr Konzept durch die gesamte Entwicklungs- und Zulassungsphase bis in den tatsächlichen Betrieb zu bringen. Grund für die ausgeprägte konzeptuelle Diversifikation der eVTOL-Landschaft ist die Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle. Das wichtigste Unterscheidungsmerkmal ist die Bauweise des Fluggeräts und das damit zusammenhängende Antriebskonzept. Es kann zwischen den Bauweisen Multirotor, Lift & Cruise und Tilt Rotor/Wing unterschieden werden. Auch unterschiedliche Energiequellen kommen zum Einsatz; so gibt es beispielsweise sowohl vollelektrische als auch hybride Systeme. In den folgenden Absätzen werden Elektromotoren genauer betrachtet. Aufgrund der unterschiedlichen Reisefluggeschwindigkeiten und Anforderungen an das maximale Startgewicht, aber auch von der Anzahl der Elektromotoren unterscheiden sich die Leistungsanforderungen der verschiedenen Bauweisen. Die Leistungs- und Drehmomentdichte wie auch der Wirkungsgrad des Elektromotors sind wichtige Parameter für Fluggeräte, da sie sich direkt auf den Gesamtwirkungsgrad und die Reichweite und somit auf die Eignung für die vorgesehene Anwendung auswirken. Abbildung 5 bietet einen Überblick über die Leistungsdichte der Elektromotorkonzepte von Zulieferern der Luftfahrtsparte im Verhältnis zu für die Luftfahrt zugelassenen Kolbenmotor- und Turbinenanwendungen. Die Abbildung erklärt, warum sich verteilte elektrische Antriebe bei eVTOL einer immer größeren Beliebtheit erfreuen und zugleich für kleine allgemeine Luftfahrtanwendungen interessant sind.

Verglichen mit Kolbenmotoren lässt sich mit modernen Elektromotoren Gewicht einsparen. Elektromotoren für die Luftfahrt müssen darüber hinaus äußerst zuverlässig sein, da Fehlfunktionen direkt zu kritischen Notfallsituationen führen können. Vor dem Hintergrund des Betriebskonzepts müssen eine hohe Verfügbarkeit und lange Wartungsintervalle gewährleistet werden. Da es sich bei den Fluggeräten um Leichtbaukonstruktionen handelt, die überwiegend aus Verbundwerkstoffen bestehen, sollten die Elektromotoren ein möglichst optimiertes NVH-Verhalten (Noise, Vibration, Harshness) aufweisen, um die Übertragung von Vibrationen auf den Rumpf und die Bauteile des Fluggeräts weitestgehend zu vermeiden. Die Verwendung von Elektromotoren anstatt komplexer Turbinen für diese neue Art von Flugkonzepten könnte Geschäftschancen für Unternehmen aus dem Automobilbereich bieten, die in der Elektrifizierung von Antriebssträngen tätig sind.

Urban Air Mobility ist für Automobilakteure eine interessante Zugangsmöglichkeit in die Luftfahrtindustrie
Anders als in der Automobilindustrie mit ihrer kosteneffizienten Massenproduktion werden Gewinne in der Luftfahrtindustrie nicht durch Masse oder Größenvorteile erwirtschaftet. Der Topseller A320 von Airbus wurde 2018 417-mal verkauft – das ist noch nicht einmal ein Zehntel des Absatzvolumens, das der BMW 3er pro Woche verzeichnet. Ganze 366.475 Einheiten der Reihe wurden im Jahr 2018 verkauft. Schlüsselkomponenten wie das Antriebssystem sind sicherheitskritisch und können Notfälle, Katastrophen und hohe Haftungsansprüche verursachen. Diese Produkte müssen daher den Zertifizierungsvorschriften der Aufsichtsbehörden wie der Federal Aviation Administration (FAA) in den USA oder der European Aviation Safety Agency (EASA) entsprechen. Voraussetzung für die Zulassung sind unter anderem ausführliche Tests, Validierung und detaillierte Dokumentation sowie Berichte. Darüber hinaus wird eine Genehmigung für die Herstellung des schon mit Musterzulassung versehenen Produkts benötigt und alle produzierten Komponenten müssen zuverlässig rückverfolgbar sein. Diese Zulassungs- und Konformitätsanforderungen verursachen einen hohen Entwicklungs- und Industrialisierungsaufwand, der auf die niedrigen Stückzahlen umgelegt werden muss. Der Automobilmarkt zeichnet sich im Gegensatz dazu durch hohe Absatzzahlen und einen ausgeprägten Wettbewerb aus, weswegen hier die kosteneffiziente Massenproduktion und schlanke Organisations- und Entwicklungsprozesse die Mittel der Wahl sind. Der Weg zur Zulassung ist bei einem Flugzeug beschwerlicher als bei einem Auto, doch die neuen eVTOL-Fluggeräte sind weniger komplex als kommerzielle zivile Luftfahrtmaschinen wie der A320. Die Automobilindustrie kann mit ihren Kapazitäten also dazu beitragen, die Kosten zu senken, Flugtaxis für ein breiteres Publikum erschwinglicher zu machen und das erwartete Marktwachstum der eVTOL-Branche zu fördern. Die im Zulassungsverfahren gestellten Anforderungen mögen Unternehmen aus der Automobilbranche zunächst wie eine große Eintrittshürde erscheinen. Der Lieferantenstamm für Technologien wie Batterien und Elektromotoren ist jedoch noch nicht so fest etabliert wie bei herkömmlichen Erzeugnissen für die Luftfahrt. Die Automobilindustrie kann davon profitieren, dass ihre Produkte bereits von den Endkunden auf der Straße genutzt werden und sie somit über reale Lebensdauerdaten verfügt, deren Wert nicht unterschätzt werden sollte. Dieses erfahrungsbasierte Wissen könnte zuträglich sein, wenn die zuständigen Behörden im Rahmen des Zulassungsverfahrens die Vertrauenswürdigkeit der neuen Akteure beurteilen. Darüber hinaus entwickeln Unternehmen aus dem Automobilbereich ihre Produkte nach ISO- und SAE-(Automobil-)Standards, die mit entsprechenden Standards der Luftfahrtindustrie vergleichbar sind. Die Automobilindustrie kann zudem auf umfangreiche Erfahrung mit Lieferketten, Logistik und Produktionsprozessen zurückgreifen – ein Wissen, das gefragt sein wird, wenn der Durchsatz im Verhältnis zur heutigen Situation der konventionellen Luftfahrt steigen soll. Alles in allem mag die eine oder andere Hürde zu überwinden sein, ein Kaltstart steht Lieferanten, die Automobilprodukte auf dem Luftfahrtmarkt platzieren möchten, aber sicherlich nicht bevor.



FEV Indien
10 Jahre Ingenieurdienstleistung auf Top-Niveau
10 Jahre Ingenieurdienstleistung auf Top-Niveau
FEV Indien wurde 2006 in Delhi gegründet. Im Jahr 2009 eröffnete das Unternehmen auf einer Fläche von zwei Hektar sein technisches Zentrum in Pune in der Region Talgaon. Zu Beginn mit zwei Prüfständen, einem Prüfstand mit einer Gleichstrombelastungseinheit zur Leistungs- und Emissionsprüfung und einem weiteren mit einer Wirbelstrombelastungseinheit für Dauerläufe ausgestattet, wurden die verfügbaren Ressourcen seither kontinuierlich ausgebaut.
Bereits im Jahr 2013 nahm FEV Indien ein Softwarezentrum in Chennai in Betrieb, das den Bedürfnissen der indischen OEMs in Bezug auf Hybrid- und Elektroantriebstechnologien gerecht wird
Im Jahr 2016 folgte die Aufrüstung um sieben hochmoderne Prüfstände, so dass seither unterschiedlichste Leistungen hinsichtlich der Fahrzeug- und Motorenentwicklung, mechanischen Entwicklung und -prüfung, Prototypenprüfung, -anfertigung und -bewertung und Motorleistung und -emissionen angeboten werden. Hinzu kommen Leistungen unter anderem in den Bereichen der Getriebe- und OBD-Kalibrierung.
2017 folgte die Eröffnung des neuen „Vehicle Development Centers“ in Pune. Die Einrichtung verfügt über einen 250 kW 4×2 Rollenprüfstand mit drei Abgasmesslinien (eine verdünnte, zwei Rohabgasmesslinien) der optional auf 4×4 Antrieb aufgerüstet werden kann. Die Anlage ermöglicht außerdem Messungen nach indischen und europäischen Emissionsvorschriften mit den anstehenden Emissionsvorschriften wie WLTP (Worldwide Harmonized Light Duty Test Procedure) und RDE (Real Driving Emissions) durchzuführen.
Mit einer Ausweitung der Kapazitäten begegnete das Unternehmen im Jahr 2018 den zusätzlich wachsenden Anforderungen durch neue Emissionsvorschriften und der Elektrifizierung. Dafür umfasst die neue Anlage insgesamt acht den neuesten Vorgaben entsprechenden Prüfstände, darunter ein dynamischer Rollenprüfstand mit zwei Rohabgasmesslinien und der Möglichkeit zur Höhensimulation und der Vermessung von PM-, PN- und Rußemissionen mit PEMS Messgeräten. Außerdem ist ein Labor zur Schwingungsvermessung in der Umsetzung.
Im Mai 2019 erweiterte Indien seinen Standort in Pune um ein neues Mobilitätszentrum. Das Mobilitätszentrum, welches nahe der Metropolregion Mumbai liegt, soll den Weg für fortschrittliche Technologien im indischen Markt ebnen. Neben modernen Entwicklungsprüfständen für den Antriebsstrang mit BS6-Kalibrierung und der Virtual Calibration Platform „VCAP“ verfügt das Zentrum unter anderem über einen neuen NVH-Prüfstand (Noise, Vibration, Harshness). Die bereits vorhandenen Einrichtungen wie z.B Entwicklungsprüfstände für den Antriebsstrang, Fahrzeugrolle mit PEMS, HiL-Prüfstand und Reibungsprüfstand werden so ideal ergänzt. Damit verfügt FEV am Standort Pune über insgesamt 20 Prüfstände.

Hohe Expertise für zukünftige Konzepte der Fahrzeugentwicklung
Standort China
Standort China
Seit 25 Jahren bietet FEV auf dem chinesischen Markt Entwicklungsdienstleistungen „Made in Germany“. In dieser Zeit konnten enge Beziehungen zur lokalen Fahrzeugindustrie, der Regierung und den dort ansässigen Universitäten aufgebaut werden.
Aufgrund der zunehmenden Lokalisierung von Antrieben und der Projektabwicklung vor Ort wurde 2004 die erste chinesische Gesellschaft von FEV in Dalian gegründet. Schritt für Schritt wurde dieser Standort erweitert, an dem heute 13 Motorprüfstände zur Verfügung stehen. Ein 24-Stunden-Betrieb sichert den Kunden hierbei schnelle und zuverlässige Ergebnisse bei der Motorenentwicklung mit der Qualität „Made in Germany“. Im Jahr 2006 folgte die Gründung einer Niederlassung in Peking, in der die Vertriebs- und Projektmanagementteams beheimatet sind und von wo aus CAD- und CAE-Dienstleistungen angeboten werden. Zwei Jahre später folgte als dritter Standort Shanghai. Hier wird in einem Konstruktionsbüro unter anderem an konventionellen und elektrifizierten Antriebssträngen gearbeitet.
Im Juni 2016 expandierte das Unternehmen mit dem FEV Beijing Vehicle Development Center weiter. Das hochmoderne Fahrzeugentwicklungszentrum in der Nähe des Beijing Capital International Airport liegt in einer der automobilen Hochburgen Chinas. FEV kann damit seine Kunden vor Ort noch besser bei der Produktentwicklung hocheffizienter Verbrennungs- und E-Motoren, Getrieben, Elektroantrieben, Batterien und Brennstoffzellen unterstützen, um die Luftqualität und Energieeffizienz zu verbessern.
Dafür stehen auf den 10.000 Quadratmetern über sieben Entwicklungsprüfstände für leichte und schwere Motoren, ein Batterieprüfstand sowie ein Prüfstand für elektrifizierte Antriebe zur Verfügung, der auch für Getriebeprüfungen eingesetzt werden kann. Darüber hinaus besitzt die Anlage Ladestationen für Elektrofahrzeuge und eine Tankstelle mit verschiedenen Kraftstofftanks.
Der Anteil an elektrifizierten Fahrzeugen wird in der Volksrepublik China in den kommenden Jahren stark steigen. Aus diesem Grund sind weitere Bauabschnitte zur Entwicklung und Erprobung von elektrifizierten Antrieben und deren Fahrzeugintegration bereits in Planung und können dank funktional gegliederter Grundstrukturen sowie eines modularen Aufbaus der Gebäude und der zentralen technischen Anlagen bedarfsgerecht realisiert werden.

Vorzeigeunternehmen mit Ausdauer
Standort Sandersdorf-Brehna
Standort Sandersdorf-Brehna
Das zur FEV Group gehörende Dauerlaufprüfzentrum (DLP) in Sandersdorf-Brehna (Sachsen-Anhalt) gehört zu den weltweit modernsten und effizientesten Einrichtungen seiner Art. Dabei hat die Einrichtung seit seiner Eröffnung im Jahr 2007 ein beeindruckendes Wachstum vollzogen.
Aktuell wird das DLP in seiner nunmehr vierten Ausbaustufe um sieben auf E-Antriebssysteme ausgelegte Prüfstände erweitert. Mit diesem Schritt möchte man der zunehmenden Nachfrage nach elektrifizierten Antriebssträngen Rechnung tragen. Die Anzahl an Prüfständen, die der Erprobung von Fahrzeugantrieben dienen und ein umfassendes Prüfprogramm zur Validierung und Freigabe für den Produktionsstart beinhalten, steigt damit von aktuell 41 auf 48.
Die Prüfstände erzeugen 24 Stunden am Tag wertvolle Ergebnisse – an 365 Tagen im Jahr. Die hierbei genutzten Technologien und Prüfsysteme wurden eigens in der FEV-Unternehmenssparte „Software und Testing Solutions“ und in enger Zusammenarbeit mit den unterschiedlichen Engineering-Bereichen entwickelt.
Dass mit dem Wachstum auch eine positive Entwicklung der Mitarbeiterzahlen einhergeht, belegen die Zahlen: zu Beginn im Jahr 2007 mit knapp 80 Kolleginnen und Kollegen gestartet, konnte eine Steigerung um etwa 150 Prozent auf über 200 Personen erreicht werden. Es verwundert nicht, dass das DLP als wichtiger Technologieträger in Sachsen-Anhalt angesehen wird, der die Innovationskraft in der Region stärkt. Davon haben sich Anfang des Jahres auch der Bundespräsident der Bundesrepublik Deutschland und der Ministerpräsident des Landes Sachsen-Anhalts bei einem persönlichen Besuch überzeugt.

Innovation und unter Strom
Standort München
Standort München
Die EVA Fahrzeugtechnik GmbH wurde 1994 gegründet und gehört seit 2017 der FEV Group an. Mit den wachsenden Aufgaben an die Entwicklung des kompletten elektrischen Antriebsstrangs, insbesondere an die Hochvolt-Speichermedien, erweitert EVA als Spezialist für Hochvoltspeicher und E-Mobility vor allem die Kompetenzen von FEV im Unternehmenssegment Electronics & Electrification.
Bei der Entwicklung leistungsstarker Hochvoltspeicher, welche die hohen Anforderungen an Energieinhalt, Reichweite, Widerstandsfähigkeit, Temperaturbeständigkeit, Gewicht und Kosten erfüllen müssen, konnte EVA ihre große Kompetenz in diesem Bereich bereits beim Bau mehrerer Prototypen im stationären Bereich unter Beweis stellen.
Neben der Energiespeicherung hat sich EVA bei Kunden aus dem Automobil- und Energiesektor aber auch einen Namen durch innovative Dienstleistungen und Produkte im gesamten Elektrifizierungsprozess gemacht, die sich von den ersten Konzepten über Systeme, Komponenten, der Integration und Absicherung bis hin zur Ladeinfrastruktur erstrecken. Dafür nutzt EVA neben den Ressourcen von FEV auch ein eigenes Prüflabor, einen Musterbau und Technische Dokumentation.
Für FEV und EVA sind an drei Münchner Standorten mittlerweile über 400 Experten tätig.


Know-How bei ADAS - Vom Systemarchitekturentwurf bis zur Serienvalidierung
Standort Polen
Standort Polen
FEV Polen nahm seine Arbeit 2003 mit acht jungen Ingenieuren in einem kleinen Büro in Krakau auf – mit bester Lage zur inländischen Automobil- und Maschinenbauindustrie und guten Beziehungen zu den hiesigen Universitäten. Zunächst auf die Motorenentwicklung konzentriert, kam zunehmend als Forschungsschwerpunkt die Softwareentwicklung hinzu. Heute resultiert daraus eine hohe Expertise in den Bereichen Computersimulation und Softwareentwicklung, die FEV Polen bei internationalen Projekten innerhalb der FEV-Gruppe mit einbringt.
Wertvolle Erkenntnisse hat FEV Polen so auch in den Entwicklungsthemen des autonomen Fahrens und fortschrittlicher Fahrerassistenzsysteme (ADAS) erlangen können, die sich heute in einem breiten Leistungsangebot und Komplettlösungen vom Systemarchitekturentwurf bis zur Serienvalidierung widerspiegeln. Neben Ultraschall und Radar können so zum Beispiel auch Lidar- und Kamerasysteme mit Situationserkennungssoftware integriert, geprüft und validiert werden. Die Validierung erfolgt dabei im Rahmen eines Testing-Programms gemäß weltweit etablierter Standards unter Nutzung aktueller Messtechnik, darunter Fahrrobotern und Hochpräzisions-Positionierungssystemen. Auch unterschiedliche Test-Dummies und -Plattformen kommen in diesem Schritt zum Einsatz, um die Interaktion autonom fahrender Fahrzeuge mit der Umwelt zu testen und die reibungslose Funktion der ADAS-Komponenten und -Systeme sicherzustellen.
Seit der Gründung von FEV Polen ist neben dem Kundenstamm auch die Zahl der Mitarbeiter auf über 80 gewachsen. Um den Experten beste Arbeitsbedingungen zu ermöglichen, wurde im vergangenen Jahr ein Neubau in Krakau bezogen.

FEV Group setzt strategischen Wachstumskurs fort
Gesamtfahrzeugentwicklung
Gesamtfahrzeugentwicklung
FEV hat seine Kompetenzen vor Kurzem in gleich mehreren Gebieten entscheidend ausgebaut. So weitet die Unternehmensgruppe mit dem Erwerb der B&W Fahrzeugentwicklung seine Expertise und Kapazitäten im Unternehmenssegment „Gesamtfahrzeugentwicklung“ aus. Mit über dreihundert Mitarbeitern an internationalen Standorten bietet B&W seinen Kunden Lösungen in den Bereichen Rohbaukarosserie, Interieur, Exterieur, Strak, Modellbau, Versuch und Elektrik/Elektronik an. Mit der hundertprozentigen B&W-Tochter EDL Rethschulte GmbH wächst zudem die Kompetenz im Feld der Lichttechnik.
Die B&W Fahrzeugentwicklung GmbH ist eine bekannte Größe in der europäischen Fahrzeugindustrie. Das Unternehmen bietet seinen automobilen Kunden weltweit Lösungen aus einer Hand von der Entwicklung einzelner Module bis hin zu ganzen Karosserien an.
Mit der Integration von B&W kann die FEV Gruppe seine Kapazitäten in wichtigen Bereichen erweitern und zusätzlich Mitarbeiter mit hohem Engineering-Know-how in der Fahrzeugentwicklung gewinnen. In Zeiten zunehmend komplexer Projektvergaben, die auf eine ganzheitliche Fahrzeugkompetenz abzielen, untermauert der Schritt gleichzeitig den Anspruch, ein verlässlicher Partner in der Gesamtfahrzeugentwicklung zu sein.
Produktions- und prozessoptimierte Produktentwicklung und -konstruktion
Darüber hinaus hat die FEV Group hundert Prozent der Suarez & Bewarder GmbH & Co. KG erworben und ergänzt mit dem schwäbischen Ingenieurdienstleister seine Ressourcen und Expertise in den Bereichen der automobilen Interieur- und Exterieur-Entwicklung sowie der Modul- und Plattformstrategien bei Vans und LKW. In den stetig an Bedeutung gewinnenden Feldern der fertigungsgerechten Entwicklung, Validierung und Konstruktion von Exterieur- und Interieur-Fahrzeugkomponenten im Kontext des Designs und Packagings konnten mit der Firmenintegration neue Expertisen gewonnen werden.
Softwareentwickler UniPlot schafft Synergien
Ein weiteres neues Mitglied der Unternehmensgruppe ist die UniPlot Software GmbH. Das in den 1990er Jahren von den Brüdern Samuel und Roman Brüggenkoch gegründete Unternehmen entwickelt Software, die der Analyse und grafischen Darstellung von Messdaten für einen weltweiten Kundenkreis dient – darunter auch namhafte Unternehmen der Automobilbranche. Auch FEV nutzt UniPlot als etablierte Lösung bereits erfolgreich seit mehreren Jahren, so dass die Eingliederung des Unternehmens ein logischer Schritt ist, von dem positive Synergien erwartet werden.



Von Motoren- und Antriebsstranglösungen zur Gesamtfahrzeugentwicklung
Standort Italien
Standort Italien
Vor vierzehn Jahren wurde FEV Italien gegründet, um noch näher an den lokalen Kunden zu sein und eine optimale Betreuung zu gewährleisten. Seither sind enge Partnerschaften mit italienischen Universitäten, wie beispielsweise dem Politecnico di Torino und der Università di Bologna, sowie weiteren Forschungsunternehmen entstanden. Auf dieser Grundlage wurden in Folge zwei FEV Kompetenzzentren eröffnet, in denen unter anderem Projekte in der Motorentwicklung, der Motor- und Fahrzeugkalibrierung sowie dem Benchmarking umgesetzt werden. Zuletzt eröffnete Anfang dieses Jahres das Energy Center in Turin.
Mit dem zur FEV Gruppe gehörenden italienischen Unternehmen STEA liegt ein weiterer Schwerpunkt in der Gesamtfahrzeugentwicklung. STEA erarbeitet von den italienischen Standorten Turin und Modena aus umfassende Mechanik- und Engineering-Lösungen mit Fokus auf Packaging, Ergonomie und Maßkonzeptauslegung. So ist FEV bei steigenden Nutzererwartungen an Funktionalität und Design heute in der Lage, für seine Kunden Designs für Interieur und Exterieur aus einer Hand anzubieten.
Die 160 Mitarbeiter von FEV Italien verfügen über drei dynamische Motorprüfstände zur Leistungs- und Emissionsprüfung für Motoren bis 350 kW Leistung, drei Rollenprüfstände (2- und 4-Rad 160/250 kW) und einen Antriebsstrangprüfstand (für Motor, Getriebe und Hybridantriebe).
