Mit dem etablierten Verfahren der Lasertechnik bei Düsen rechnet sich der Autozulileferer Bosch Chancen für den Deutschen Zukunftspreis aus. Zuerst lief diese Art der Fertigung im Leitwerk Bamberg. Und auch sonst ist der fränkische Standort heuer gut unterwegs.
Extrem winzig waren die Düsenlöcher schon immer. Wenn jedoch die neue Lasertechnik diese Spritzlöcher bohrt, dann funktioniert das Direkt einspritzventil im Motor eben noch präziser. "Durch das Verfahren mit dem Ultrakurzpuls-Laser kann der Strahl des Injektors jetzt noch besser in eine bestimmte Richtung gelenkt werden und damit den Benzinverbrauch reduzieren", sagt Rudolf Kalb, Gruppenleiter in der Fertigungsplanung für die Benzineinspritzung im Bosch-Werk Bamberg.
Was die Kfz-Technik angeht, so hat der Standort Bamberg mit seinen 7500 Beschäftigten für Bosch nach wie vor eine herausragende Bedeutung. Als Leitwerk für 20 Standorte weltweit laufen hier die neuesten Produkte an, werden getestet und verbessert, um danach an weitere Bosch-Standorte übertragen zu werden.
Bei der neuen Lasertechnik ist dies nicht anders.
Vor rund zwei Jahren gingen am Standort, der unter anderem Hochdruckeinspritventile für Benzin- und Dieselmotoren herstellt, die ersten auf diese Weise gefertigten Exemplare in Serie. Mittlerweile produzieren auch Bosch-Werke in den USA oder der Türkei nach dieser Methode.
Bis zu 800.000 Mal pro Sekunde Gegenüber dem zuvor angewendeten Erodierverfahren könne das Material mit dem Laser präziser bearbeitet werden, berichtet der technische Werkleiter Bernd Gschaider. Dieser sende das Licht nicht durchgehend, sondern portionsweise in Impulsen - bis zu 800.000 Mal pro Sekunde. Der Vorteil: Weil sich im Bauteil fast keine Wärmestrahlung ergibt, verdampft das Material nicht. Am 0,12 bis 0,18 Millimeter kleinen Spritzloch entstehen keine unebenen Ränder, sondern scharfe Kanten. Das ermögliche zum Beispiel einen besseren Neigungswinkel, der den Strahl an die gewünschte Stelle bringt.
"Früher war pro Ventil nur eine Sorte von Löchern möglich, jetzt können wir jedes Loch individuell gestalten", sagt Gschaider.
Entwicklung über zehn Jahre Dazu muss man wissen, dass die fünf bis sieben Löcher eines Einspritzinjektors von Motor zu Motor unterschiedlich sind - je nach Verbrauch und Leistungswünschen der Autohersteller.
Rund zehn Jahre vergingen von den ersten Forschungsversuchen bei Bosch in Stuttgart bis zum ersten industriellen Prototypen im Bamberger Werk vor einigen Jahren. Fertigungsplaner Kalb ist sich sicher, dass der Siegeszug der Technik erst jetzt richtig beginnt: "Der Markt wird sich verdoppeln."
Größere Aufmerksamkeit könnte das von Bosch genutzte Ultrakurzpuls-Laserverfahren schon Anfang Dezember erlangen.
Dann wird der Gewinner des von Bundespräsident Joachim Gauck ausgelobten Deutschen Zukunftspreises bekanntgegeben. Im Team mit dem Lasersystem-Hersteller Trumpf und der Universität Jena zählt Bosch zu den drei Nominierten für den Preis und rechnet sich gute Chancen aus, weil es sich um eine Innovation handelt, die bereits den Weg in die Werkhallen geschafft hat. Sie ermöglicht es, Werkstoffe in hoher Stückzahl zu bearbeiten, hat also auch wirtschaftliches Potenzial.
Potenzial für Autozulieferer und ihre Kunden hat der europäische Markt derzeit kaum. Und daran werde sich auch bis mindestens 2020 nichts ändern, glaubt Hans Hoffmann. Dennoch ist dem kaufmännischen Werkleiter bei Bosch in Bamberg nicht bange. "Das Jahr 2013 läuft überraschend gut für uns", berichtet er. Das sei vor allem den deutschen Premiumkunden BMW, Daimler, VW und Audi zu verdanken.
Diese produzierten aufgrund boomender Märkte in Asien und Amerika derzeit so, "als ob es in Europa keine Krise geben würde". Bosch in Bamberg kommt vor allem zugute, dass hier der größte Teil der Produktion an den Premiumsektor geht. Das Leitwerk Bamberg bietet Innovationen - und die starten in der Regel bei den Herstellern von höherpreisigen Autos.
Vorsichtig bleibt Hoffmann aber, was die weitere Entwicklung betrifft. "Ich habe lediglich die konkreten Abrufzahlen für die nächsten drei bis vier Wochen. Was in der zweiten Novemberhälfte passiert, weiß ich jetzt noch nicht", schildert er den nach wie vor bestehenden Druck zu kurzfristiger Planung.
Hauptthema in Bamberg bleibt die Verbesserung von Benzin- und Dieselmotoren mit immer wieder kleinen Neuerungen an Einspritzventilen und Zündkerzen.
Zündkerzen halten länger 400.000 Zündkerzen
pro Tag werden momentan in Bamberg gefertigt. Das waren schon mal deutlich mehr. Aber die neue Generation von Zündkerzen hält einfach länger und wird so nicht mehr in riesigen Stückzahlen benötigt. Die Lebensdauer betrage heute 100.000 Kilometer, sagt Gschaider. Und die Zündkerze werde ständig kleiner und schlanker.
"Zum jetzigen Stand haben wir immer noch 30 Prozent Einsparpotenzial für Diesel und Benziner", sagt Hoffmann. Der Anteil Diesel- zur Benzintechnik halte sich derzeit die Waage. Für das Common-Rail-Magnetventil im Dieselmotor mit einem Druck von 1800 bar würden immer wieder Sonderschichten an Sonntagen gefahren. Und auch die Benzintechnik steht nicht still. Derzeit arbeitet man in Bamberg am Einspritzventil HDEV der sechsten Generation, das in zwei, drei Jahren in die Autos eingebaut werden soll. Wie klein es sein wird, und wie viel Druck es aushält, werde gerade ausprobiert.
