So profitiert Trumpf von alternativen Antrieben

Vor dem Ausstellungsraum der Laser-Maschinen von Trumpf am Stammsitz in Ditzingen sind die einzelnen Schritte für die Produktion einer Batterie für Elektroautos dargestellt – von der Elektrodenfertigung bis zum Verstauen der Akkus in großen Batteriewannen. Farbliche Tafeln dahinter markieren jeweils, wann ein Laser zum Einsatz kommt oder in Zukunft kommen könnte. Nur noch wenige Lücken sind zu erkennen. "Durch den Mobilitätsumbruch entstehen neue Technologiefelder, von denen wir und die deutsche Industrie profitieren können, wenn wir sie schnell besetzen", sagt Christian Schmitz, Geschäftsführer der Lasertechnik bei Trumpf.

Ein Anfang ist bei dem mittelständischen Anlagenbauer und Laser-Spezialisten längst gemacht. Im vergangenen Geschäftsjahr sei der Anteil des Auftragseingangs im Bereich Automobil für Komponenten der Elektromobilität von 20 auf 25 Prozent gewachsen, erklärt Schmitz. Er könne sich in Zukunft sogar zweistellige prozentuale Zuwachsraten pro Jahr vorstellen. Wie viel des Umsatzes von 1,4 Milliarden Euro der gesamten Lasersparte dies ausmacht, sagt Schmitz nicht. Doch da der Großteil aus dem Automobil-Bereich stammt, dürfte die Elektromobilität für mehrere Hundert Millionen Euro stehen.

So kommen Laser von Trumpf bereits bei einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz. Neben Schweißverfahren für Leichtbauteile wie Fenster oder B-Säulen zählt dazu auch das schnelle und präzise Verbinden von so genannten Hairpins. Das sind kleine Nadeln, die bei der Herstellung eines Elektromotors benötigt werden. Hauptfelder für den Einsatz der Laser ist aber die Batterieproduktion. "Hier machen wir 80 Prozent unseres Umsatzes in der Elektromobilität", sagt Schmitz. So lassen sich sowohl die einzelnen Zellen als auch die Module mittels Laser präzise verbinden.

Weltweit hat Trumpf auf diesem Gebiet bereits 1500 Laser im Einsatz. "Bis zum Jahr 2022 könnten es bis zu 5000 sein", sagt Schmitz. Derzeit deckten die sechs großen Player aus Asien 75 Prozent des Marktes ab. Diese seien allesamt Kunden. Trumpf dürfte zudem von der europäischen Offensive zur Ansiedlung weiterer Zellfabriken profitieren. Ziel ist es, der asiatischen Übermacht bei dieser Schlüsseltechnologie für die E-Mobilität Paroli zu bieten. VW und Opel haben angekündigt, mit Unterstützung staatlicher Fördergelder in Deutschland zwei große Zellproduktionen aufzubauen. Der chinesische Marktführer CATL baut gerade in Erfurt ein Werk.

Weitere Felder für Anwendungen zeichnen sich bereits ab. So hat Trumpf einen so genannten grünen Laser entwickelt, der die Leistungsfähigkeit einer Batterie erhöhen soll. Er ermöglicht es, den elektrischen Widerstand zwischen den einzelnen Folien einer Zelle durch besonders hohe Präzision und deutlich weniger Unebenheiten zu verringern. Diese kann dadurch statt 60 bis zu 150 einzelne Lagen aufnehmen. Damit würde sich die Leistungsdichte theoretisch verdoppeln. Schmitz sieht das Potenzial einer Lithium-Ionen Batterie daher noch längst nicht ausgereizt.

Auch bei den Verfahren zur Fertigung ist noch Luft. Vor allem der hohe Energieverbrauch bei der Herstellung von Zellen trübt die CO2-Bilanz eines Elektroautos. Ein nicht geringer Teil davon wird für die Trocknung der Folien benötigt, wofür aktuell teils bis zu 100 Meter lange Heizöfen mit Wärmelampen benötigt werden. Mithilfe von kleinen Spezial-Lasern soll es in Zukunft möglich sein, die Folien auf einem Bruchteil des Raumes zu trocknen. "Das ist momentan noch ein Forschungsthema, zeigt aber, dass es an verschiedenen Stellen noch Möglichkeiten zur Verbesserung gibt", so Schmitz.

Die Laserkompetenzen für die Elektromobilität lassen sich auch auf die Brennstoffzelle übertragen. Dort kommt es ebenfalls darauf an, die dünnen Bleche, aus denen ein Stack zusammengesetzt ist, absolut fehlerfrei und gasdicht zu schweißen. Die Herausforderung bestehe darin, eine sensible Sensorik für die Kontrolle zu entwickeln. Stelle sich eine Schweißnaht am Ende als fehlerhaft heraus, sei der komplette Stack nicht mehr zu gebrauchen. Hier gebe es durchaus Konkurrenz. "Wir haben aber so viel Erfahrung und Knowhow in der Lasertechnik, dass wir technologisch vorne mit dabei sind", sagt Schmitz. Ein Vorteil sei außerdem, dass Trumpf bereits in vielen Kooperationen aktiv sei.

Zwar nennt das Unternehmen keine Namen. Doch gerade im Südwesten Deutschlands hat sich in den vergangenen Monaten geradezu ein Hype um die Brennstoffzelle entwickelt. Der Zulieferer ElringKlinger hat nach eigenen Angaben den momentan leistungsstärksten Stack entwickelt und erprobt diesen derzeit vor allem in China mit industriellen Partnern. Auch Bosch hat das Thema entdeckt und dafür den schwedischen Stack-Lieferanten Powercell übernommen. Der Nutzfahrzeug-Hersteller Iveco hat bereits angekündigt, an seinem Standort in Ulm ab 2023 in Kooperation mit dem amerikanischen Start-up Nikola Schwerlaster mit Brennstoffzellen-Antrieb zu produzieren. Das System dafür kommt von Bosch. Es wäre höchst verwunderlich, wenn bei der Fertigung nicht auch Trumpf seine Finger im Spiel hätte.

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