Die Uhr tickt für benzin- und dieselbetriebene Fahrzeuge

Weltweit gibt es ein Auto pro fünf Erdbewohnern, doch die Uhr für benzin- und dieselbetriebene Fahrzeuge läuft ab, während elektrisch angetriebene Fahrzeuge (Elektrofahrzeuge, EF) sich auf dem Markt immer mehr durchsetzen. Das bedeutet, das geschätzte 1,4 Milliarden Autos bald obsolet sein werden, was in vielen zu diesem Sektor gehörende Branchen zu enormen Umbrüchen führen wird.

Die Automobilindustrie im Vereinigten Königreich hat enormes wirtschaftliches Gewicht. Im Jahr 2019 erzielte die Branche einen Umsatz von mehr als 82 Milliarden GBP und trug 18,6 Milliarden GBP  zur britischen Wirtschaftsleistung bei. Doch angesichts des angekündigten Vorhabens der britischen Regierung, ab 2035 den Verkauf von kraftstoffbetriebenen und Hybridfahrzeugen zu verbieten, ist klar, dass dieser Branche in kurzer Zeit dramatische Veränderungen ins Haus stehen werden.

Wenn sie die für 2035 angekündigte Frist einhalten will, muss die Automobilindustrie ihre Produktion mit Investitionen von mehr als fünf Milliarden Pfund pro Jahr auf die Herstellung von Elektrofahrzeugen umrüsten. Das ist eine echte Herausforderung, doch gleichzeitig ist die Automobilbranche im Vergleich zu anderen Sektoren außergewöhnlich gut dafür gerüstet.

Derzeit befindet sich der Markt für Elektrofahrzeuge stark im Fluss, und wahrscheinlich wird das im Laufe der kommenden Jahre auch so bleiben, solange mehrere internationale Großkonzerne um die Marktführerschaft wetteifern. Im Gegensatz zu traditionellen Fahrzeugherstellern, die mehr als ein Jahrhundert Zeit hatten, sich auf einschlägige Normen und Bestimmungen zu einigen, steckt die EF-Industrie immer noch in ihren Kinderschuhen.

Folglich hat jeder Originalhersteller (OEM) in der EF-Branche seine eigenen, intern entwickelten Standards und Normen. Dies führt dazu, dass die zentrale Technologie in vordergründig ähnlichen Elektrofahrzeugen wie beispielsweise dem VW ID.3 und dem Tesla Model 3 sich stark voneinander unterscheiden kann.

Allerdings gibt es einen gemeinsamen Nenner. Während Antriebsstrang, Motor und Getriebe von Hersteller zu Hersteller und Fahrzeugmodell zu Fahrzeugmodell unterschiedlich sein können, befindet sich im Herzstück aller modernen Elektrofahrzeuge, im Batteriepack, die bescheidene Lithium-Ionen-Zelle (Li-Ion).

Energie ist Geld

Derzeit ist das Batteriepack jenes Element, mit dem der Erfolg von EF steht und fällt, und das wird mit hoher Wahrscheinlichkeit auch so bleiben, denn der Konsument will längere Reichweite, einfache Aufladung und eine lange Nutzungsdauer. Da die Batterie eine derart wichtige Rolle spielt und so teuer ist, ist es infolgedessen von zentraler Bedeutung, in diesem Bereich für zirkuläre Lösungen zu sorgen.

Wenn eine EF-Batterie das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht, wird sie im besten Fall recycelt. Momentan erfolgt das Recycling bei zahlreichen OEM intern und ausgediente Batteriepacks kommen in Batteriefarmen oder an anderen Orten zum Einsatz. Doch mit der zunehmenden Reife des Marktes ist abzusehen, dass sich auf kurz oder lang auch Drittunternehmen und Organisation daran beteiligen werden. In diesem Kontext und angesichts der Tatsache, dass in jedem EF mehrere Batteriepacks verbaut sind, ist das Recycling dieser Elemente eine wahrhaft monumentale Aufgabe.

Eine Phase des Batterie-Recyclingprozesses, die eine bedeutende strategische Engstelle darstellt, ist das Bin-Picking, bei dem einzelne Batteriepacks aus großen Transport- oder Lagerbehältern entnommen und auf ein Förderband abgeladen werden. An Produktionslinien, wo das Produkt stets gleichförmig und vorhersehbar ist, werden solche Greifaufgaben grundsätzlich von automatisierten Robotern ausgeführt. Doch ein System, das zuverlässig in der Lage ist, einzelne, willkürlich positionierte Batteriepacks von unterschiedlichen OEM in verschiedenen Formen und Größen aus einem Behälter zu entnehmen, ist eine ganz andere Geschichte.

Moderne, automatisierte Handhabungs- oder Kommissioniersysteme, wie beispielsweise der Fanuc 3D Area Sensor zusammen mit Handhabungsrobotern, ermöglichen die Durchführung dieser Aufgabe. Der Fanuc 3D Area Sensor scannt zunächst den Zufuhrbehälter. Dann entscheidet der integrierte Teilemanager, welches Bauteil als Nächstes am schnellsten aufgenommen werden kann, und dann werden die entsprechenden Ansteuerungsbefehle an den Handhabungsroboter kommuniziert.

Solche Systeme eignen sich optimal für das Sortieren und die Handhabung von EF-Batteriepacks. Die Kombination aus Sensor und Handhabungsroboter erlaubt die vollständige Automatisierung von Identifikation und Greifen beschädigter oder deformierter Batteriepacks mit maximaler Geschwindigkeit selbst unter schlechten Lichtverhältnissen.

Da der EF-Markt stark auf die Batterien fokussiert ist, wird auch die Automobilindustrie gezwungenermaßen denselben Weg beschreiten müssen. Die Fähigkeit zur raschen Handhabung von EF-Batteriepacks und der darin enthaltenen Zellen ist der Schlüssel zu Produktionslinien mit hohem Durchsatz in Branchen, die mit dem EF-Sektor zusammenarbeiten.

Und in einem Umfeld, in dem der Bestand von 1,4 Milliarden Autos mit Verbrennungsmotor zügig Platz für Elektrofahrzeuge macht, wird der entscheidende Faktor, der höchstwahrscheinlich den Unterschied zwischen Erfolg und Misserfolg von Unternehmen ausmacht, die erzielbare Durchsatzrate sein.

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