Die Rennstrecke als perfektes Testlabor

Stellvertretend für die „Gen2“ der Formel E: Das vollelektrisch betriebene Auto wurde unter dem Hauptsponsor voestalpine präsentiert

Bei der „Formel E“ stellen weltweit Motorsportler ihr Können unter Beweis – und das in vollelektrisch motorisierten Fahrzeugen. Für dessen Entwickler fungieren die Rennstrecken als perfektes Testlabor und bieten gleichzeitig die optimale Möglichkeit, den technologischen Wissensstand zu demonstrieren. Ganz vorne mit dabei: Die Anlagenbauer aus der Stahlindustrie.

Von Niklas Reiprich

Die europäische Rennserie der internationalen Meisterschaft läuft unter dem Namen „voestalpine European Races“ und wird gesponsert vom gleichnamigen Technologie- und Stahlkonzern aus dem österreichischen Linz. Das Unternehmen reiht sich damit ein in die namhaften Partnerschaften der Formel-E, ausgerichtet vom Automobil-Weltverband FIA. Intention der voestalpine sei es, innerhalb der Rennserie im Bereich der E-Mobilität weitere Fortschritte zu erzielen und beim Technologietransfer Unterstützung zu bieten.

In den Metropolen Rom, Paris, Monaco, Berlin und Bern fuhren 22 Wettstreiter um den Sieg. Jean-Eric Vergne konnte den Gesamtsieg holen und wurde mit einer einzigartigen Trophäe ausgezeichnet. Die Prämie wurde von der voestalpine anhand Additiver Fertigung entworfen und besteht aus 5 500 Metallschichten – jede einzelne dünner als ein menschliches Haar.

Technologisches Potenzial

Zunächst erscheint die Position der stahlbasierten voestalpine innerhalb der Rennsportszene gewagt, zumal sich mit dem Trend zum Leichtbau in der Automobilindustrie Aluminium und Karbon längst etabliert haben. Gerade der kohlenstoffverstärkte Kunststoff ist nur halb so schwer wie Stahl und zudem stabiler. Trotz seiner teuren Herstellung führt also insbesondere im finanzstarken Rennsport kein Weg an dem Werkstoff vorbei. Allerdings birgt das erneuerte Regelwerk der Formel E einen gewissen technischen Spielraum: Seit der vergangenen Saison und der Einführung des Automodells „Gen2“ ist eine Eigenentwicklung des E-Motors, des Getriebes sowie der Hinterradaufhängung und der Software erlaubt. Die sich zunehmend zur Hightech-Branche entwickelnde Stahlindustrie dürfte von den Möglichkeiten profitieren und den Anreiz verspüren, ihre technologischen Innovationen zum Einsatz zu bringen.

Größter europäischer Markt in Deutschland

Wie stahl und eisen bereits im Mai (04/2019) berichtete, sei dementsprechend zukünftig mit gleichbleibender oder gar steigender Nachfrage des Werkstoffes Stahl im Industriezweig der E-Mobilität zu rechnen. Marktanalysen zufolge steige der E-Autoabsatz ab dem Jahr 2020 innerhalb Deutschlands und der EU exponentiell. Auf globaler Ebene werden im optimistischen Szenario sogar 23 Millionen jährlich neu zugelassene Elektrofahrzeuge erwartet. Tatsächliche Zahlen gehen aus einer Untersuchung des Center of Automotive Management (CAM) hervor. Darin heißt es, dass im ersten Halbjahr dieses Jahres rund 48 000 Elektroautos in Deutschland zugelassen wurden. Damit habe Deutschland Norwegen, das seit Langem als Vorreiter bei alternativen Antrieben gilt, als größten Markt abgelöst. Gründe dafür könnten auf politischer Ebene gesucht werden. Hier wird die Elektromobilität direkt durch Kaufanreize für entsprechende Fahrzeuge und indirekt durch schärfere Auflagen zum Schadstoffausstoß konventioneller Antriebe gefördert.

Stellvertretend für die „Gen2“ der Formel E: Das vollelektrisch betriebene Auto wurde unter dem Hauptsponsor voestalpine präsentiert

Stellvertretend für die „Gen2“ der Formel E: Das vollelektrisch betriebene Auto wurde unter dem Hauptsponsor voestalpine präsentiert. (Copyright: voestalpine AG, Quelle: voestalpine.com)

(Copyright: voestalpine AG, Quelle: voestalpine.com)

Sieger der „voestalpine European Races“: Jean-Eric Vergne (Mitte) mit Formel-E-Gründer Alejandro Agag (links) und dem ehemaligen CEO der voestalpine, Wolfgang Eder.

Sieger der „voestalpine European Races“: Jean-Eric Vergne (Mitte) mit Formel-E-Gründer Alejandro Agag (links) und dem ehemaligen CEO der voestalpine, Wolfgang Eder. (Copyright: voestalpine AG, Quelle: voestalpine.com)

Elektroband: Vorzeigeprodukt der Stahlindustrie

Als essenzieller Bestandteil der Motorsysteme in elektronischen Fahrzeugen gelten nicht-kornorientierte Elektrobänder. Dessen Fähigkeiten sind auf die physikalischen Eigenschaften als weichmagnetischer Werkstoff zurückzuführen, denn dadurch sei Elektroband sehr gut zu magnetisieren und könne Magnetfelder verstärken. Die voestalpine gehört zu jenen Herstellern von Elektroband, die darin ein klares Potenzial für den bevorstehenden Markt erkennen. Für das Unternehmen zählt der elektrische Widerstand von Elektroband als weitere besondere Eigenschaft. Die Bedeutung dessen erschließe sich aus der Funktionsweise des Elektromotors: Beim ständigen Wechsel der Polarität des Magnetfelds zwischen seinem Stator und Rotor werde nicht alle übertragene Energie in Bewegung umgesetzt. Ein Teil ginge als Wärme verloren und werde im technischen Sinne als Ummagnetisierungsverlust verstanden.

An dieser Stelle ist die Stahlindustrie prominent hervorzuheben. Bei den Elektrobändern – oft auch als Siliziumstahl betitelt – handelt es sich in der Produktion um flachgewalzten Stahl, der zu lamellierten Elektroband-Paketen gestapelt wird. Spezielle hochreine Legierungen mit erhöhtem Silizium- und Aluminiumanteil sollen die Wärmeverluste reduzieren. Laut den Herstellern könne so für einen möglichst effizienten Betrieb des Elektromotors gesorgt werden. Relevante Unternehmen aus der Metallurgie vermuten, dass beim Bau eines solchen Antriebsmotors zwischen zehn und 100 kg Elektroband zum Einsatz kommen. Das sind in der Praxis signifikante Mengen, die das aktuelle Marktpotenzial für Akteure im Anlagenbau unterstreichen. Der Grund: Die Produktionsroute für Elektroband ist im Vergleich zu herkömmlichen Stahlgüten sehr komplex, sodass viele Stahlwerke zunehmend von den innovativen Technologien abhängig sind.

Fazit

Nicht wenig spektakulär beweist sich die Formel-E als offensichtliche Plattform für Rennsport-Enthusiasten. Hinter den Kulissen sind es die Technologie-Pioniere, die kontinuierlich den aktuellen Stand der Dinge mitteilen – und zwar praktisch auf der Rennstrecke. Mit der voestalpine, thyssenkrupp oder der SMS group sind nur drei von vielen Konzernen genannt, die sich aktiv mit den aktuellen Trends der Elektromobilität und -effizienz auseinandersetzen. Damit sei erneut betont, inwiefern dem Werkstoff Stahl im Zuge einer solchen nachhaltigen Neuausrichtung eine besondere und wichtige Rolle zuzukommen scheint.