Forschung & Entwicklung in Rüsselsheim für die gesamte Groupe PSA | Medien OPEL Allemagne

Forschung & Entwicklung in Rüsselsheim für die gesamte Groupe PSA

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Mi, 13/06/2018 - 08:30


  • Deutsche Ingenieurskunst: Forschung & Entwicklung für alle Unternehmensmarken
  • Entwicklungsleitung: Verantwortung für die leichten Nutzfahrzeuge der Groupe PSA
  • Centers of Competence: Aktuell 15 spezielle Kompetenzzentren in Rüsselsheim
  • Typische Opel-Stärken: Sitze und Schaltgetriebe
  • Zukunftstechnologien: Brennstoffzelle als ein zentrales Thema der Elektromobilität

 

Rüsselsheim.  Das Engineering Center in Rüsselsheim übernimmt innerhalb der Groupe PSA eine wichtige Rolle. Es bringt typische Opel-Stärken in den globalen Entwicklungsverbund des Unternehmens ein. Dies ist unter anderem die Erfahrung mit sportlichen Fahrwerken, die für hohe Geschwindigkeiten auf deutschen Autobahnen konstruiert sind, ebenso wie mit von der Aktion Gesunder Rücken e.V. zertifizierten Ergonomie-Sitzen, um nur einige Beispiele zu nennen. Hinzu kommt die Kenntnis der Federalization, sprich: der Anpassung von Fahrzeugen für den US-amerikanischen Markt. Das Rüsselsheimer Entwicklungszentrum garantiert für Opel die Verbindung von deutscher Ingenieurskunst, Präzision und Innovationen, die der Kunde sich leisten kann. Wie bereits am 9. November 2017 mit dem Strategieplan PACE! bekanntgegeben, werden zukünftig alle neuen Opel/Vauxhall-Fahrzeuge in Rüsselsheim entwickelt. Zudem wird das Entwicklungszentrum eine zentrale Rolle bei der Umsetzung der Wachstumsstrategie der Groupe PSA spielen.

Die Ingenieurteams in Rüsselsheim leiten darüber hinaus die Entwicklung von leichten Nutzfahrzeugen (LCV) für das gesamte Unternehmen. Diese weltweite Verantwortung umfasst die Konstruktion einer LCV-Plattform und entsprechender Module – von der Vorausentwicklung bis zur Serienreife. Zu den Entwicklungsschwerpunkten gehören dabei auch die Vernetzung und Elektrifizierung von leichten Nutzfahrzeugen sowie das automatisierte Fahren. Die Entwicklungsleitung in Rüsselsheim ist ein wesentlicher Bestandteil der LCV-Offensive von Opel/Vauxhall. Bereits in diesem Jahr debütiert der komplett neue Combo, 2019 folgt die nächste Generation des Vivaro. Zudem wird das Rüsselsheimer Entwicklungszentrum künftig die globale Verantwortung für die Entwicklung der nächsten Generation hocheffizienter Vierzylinder-Benzinmotoren für alle Marken der Groupe PSA übernehmen.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die kontinuierliche Weiterentwicklung aller bestehender sowie die Entwicklung zukünftiger Fahrzeugbaureihen.

Aktuell hat die Groupe PSA außerdem 15 Kompetenzzentren in Rüsselsheim angesiedelt. Innerhalb kürzester Zeit haben die Entwicklungsteams aus Frankreich und Deutschland Forschungs- und Entwicklungsbereiche (F&E) definiert, um das volle Leistungspotenzial im Gesamtkonzern freizusetzen. In einem globalen Netzwerk ergänzen sich die Fähigkeiten der verschiedenen Kompetenzteams ideal – davon profitieren alle fünf Konzernmarken (Opel, Vauxhall, Peugeot, Citroën und DS Automobiles). Diese so genannten Centers of Competence ermöglichen einheitliche technische Standards und die optimale Umsetzung innerhalb der Groupe PSA auf der ganzen Welt.

Centers of Competence: Rüsselsheimer Kompetenzzentren für die Groupe PSA

Innerhalb der Groupe PSA spielt Opel jetzt einige der typischen Stärken des Unternehmens aus. So zählen etwa hervorragende Sitze und knackige manuelle Schaltgetriebe zu den Grundtugenden von Opel/Vauxhall-Modellen. Darüber hinaus haben die Opel-Ingenieure viel Erfahrung bei der Entwicklung von Brennstoffzellen und bei der Testautomatisierung. 15 dieser Spezialgebiete sind nun in so genannten Centers of Competence zusammengefasst:

 

Zukunftstechnologien:

  • Wasserstoff & Brennstoffzellen
  • Alternative Kraftstoffe

 

Fahrzeugentwicklung:

  • Sitze
  • Assistenzsysteme: Parken, aktive Sicherheit, Gefahrenwarnung
  • Rückhaltesysteme
  • Manuelle Schaltgetriebe
  • Fahrzeuggeometrie, -abmessungen und -toleranzen
  • Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
  • Kraftstoffversorgung
  • Material-Engineering für Fahrzeuge (für viele Bereiche)
  • Entwicklung für den US-Markt (Fahrzeuge und Antriebe)

 

Methodik:

  • Testautomatisierung
  • Software-Industrialisierung
  • Automatisierte Qualitätskontrollen
  • 3D-Druck von Montagewerkzeugen

 

Kompetenzzentrum Sitze: Von der Aktion Gesunder Rücken e.V. zertifiziert

Gute Sitze gehören zu Opel wie der Blitz im Kühlergrill. Immerhin kann der Rüsselsheimer Automobilhersteller auf gut 119 Jahre Sitztradition zurückblicken. Grund genug, diese Kompetenz für die gesamte Groupe PSA zu nutzen. Der Siegeszug des ergonomisch wertvollen Sitzens begann 2003 mit dem AGR-Gütesiegel (Aktion Gesunder Rücken e.V.) für den Opel Signum. Als erster Automobilhersteller bot Opel körpergerechtes Sitzen in der Mittelklasse an. Eine Offensive für gesundes Sitzen zu erschwinglichen Preisen folgte über weite Teile der Modellpalette. Dabei ist Ergonomie im Fahrzeug mehr als nur ein Wohlfühlfaktor. Ergonomie bedeutet auch Sicherheit. Bei einem Crash hat der Insasse vor allem dann eine Chance auf einen positiven Ausgang, wenn es dem Sitz gelingt, ihn in Position zu halten. Nur so können Gurte und Airbags ihre Wirkung voll entfalten.

Sicheres und komfortables Sitzen zu erschwinglichen Preisen ist also seit 15 Jahren eine echte Opel-Tugend. Heutet bietet der Hersteller AGR-zertifizierte Ergonomie-Sitze ab dem subkompakten Opel Crossland X aufwärts für die Modelle Mokka X, Grandland X, Astra, Cascada, Zafira und Insignia an. Jüngstes Highlight ist der Performance-Sportsitz im neuen Opel Insignia GSi. Der ebenfalls AGR-zertifizierte Integralsitz vereint hervorragenden Seitenhalt mit bestem Langstreckenkomfort und bietet alle Komfort-Features aus der Insignia-Baureihe. Der Schalensitz im GSi verfügt ebenfalls über Ventilation, Heizung, eine Massagefunktion sowie verstellbare Seitenwangen. Im sportlichsten Insignia kommt nun die hochgezogene Lehne mit integrierter Kopfstütze hinzu. In der Summe der Eigenschaften aus sportlichem Seitenhalt und komfortabler Ausstattung ist der neue Performance-Sitz einmalig – entwickelt von den Experten für gesundes Sitzen in Rüsselsheim.

Der Rüsselsheimer Automobilhersteller verfügt auch bei der Entwicklung von Sitzstrukturen über eine hohe Kompetenz. Hier wurde für die zweite Generation des Insignia von vornherein ein modulares System erdacht, bei dem der Performance-Integralsitz die letzte Ausbaustufe darstellt. So können alle Komfort-Features auch bei einem reinrassigen Sportsitz beibehalten werden.

Der Grundaufbau des Performance-Sportsitzes stammt ebenfalls von Opel. Die wesentlichen Stahlteile kommen aus dem Werk in Kaiserslautern. Die einheitliche Entwicklung und Herstellung des Schalensitzes führt obendrein zu einer spürbaren Gewichtsersparnis. Wiegt der Sportsitz – ohne all die Komfort-Features wie beim GSi – im schon einige Jahre angebotenen Corsa OPC noch 28 Kilogramm, so bringt der neue Integralsitz mit all seinen Funktionen im Opel Insignia GSi lediglich 26 Kilogramm auf die Waage.

Kompetenzzentrum Wasserstoff & Brennstoffzellen:
Mehr als 20 Jahre Erfahrung von HydroGen1 bis HydroGen4

Das neue Kompetenzzentrum „Wasserstoff & Brennstoffzellen“ in Rüsselsheim kann auf eine langjährige Opel-Erfahrung auf diesem Gebiet bauen. Opel unterhielt von 1997 bis 2012 ein Alternative Propulsion Center in Mainz-Kastel. Hier in unmittelbarer Nähe zu Rüsselsheim forschten und entwickelten 250 Experten an Elektroantrieben und der Brennstoffzellen-Technologie. In dieser Zeit sammelten die Ingenieure umfangreiche Kenntnisse in allen Bereichen von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie – von der Systemmodellierung und ‑umsetzung über Wasserstoffspeicherung, Sicherheit und Betankung bis zu Fahrzeugfertigung und Flottenbetrieb. Heraus kam in Zusammenarbeit mit dem damaligen Mutterkonzern GM im Jahr 2000 der HydroGen1, das erste Brennstoffzellenfahrzeug von Opel auf Basis der ersten Opel Zafira-Generation. Der HydroGen 1 fungierte als Machbarkeitsnachweis für den gesamten Konzern. Das Fahrzeug wurde Politikern, den Medien und weiteren wichtigen Akteuren in Europa, Asien, Australien und den USA präsentiert, um diesen Gruppen die Möglichkeiten aufzuzeigen, die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie bietet. Der HydroGen1 war bei den Olympischen Spielen in Sydney das Pace Car bei den Marathon-Wettbewerben und brachte so die saubere Null-Emissions-Technologie der Öffentlichkeit näher.

Der ebenfalls auf dem Opel Zafira A basierende HydroGen3 hatte im Dezember 2002 seinen ersten öffentlichen Auftritt. Der Brennstoffzellenantrieb wurde als Modul entwickelt, das mit dem gleichen Hilfsrahmen wie gewöhnliche Motoren in Fahrzeuge integriert werden konnte. Das Hauptziel des HydroGen3 lag darin, Speicherung und Betankung von Flüssig- und Druckwasserstoff zu vergleichen. Dafür baute und betrieb Opel das weltweit erste Brennstoffzellenfahrzeug mit einem 700 bar-Druckwasserstoff-Speicher. Mit den daraus gewonnen Erfahrungen entschied sich Opel schließlich bei allen seinen zukünftigen Brennstoffzellenfahrzeugen für eine solche Speicherlösung. Und heute verwenden alle in der Brennstoffzellentechnologie engagierten Autohersteller 700 bar-Systeme. Beim „Fuel Cell Marathon“ im Frühjahr 2004 absolvierte der HydroGen3 insgesamt 9.696 Kilometer nonstop – vom Nordkap zum westlichsten Punkt Europas in Portugal fuhr er ohne nennenswerte Probleme durch 14 Länder Europas. 2005 gewann Formel-1-Pilot und Opel-DTM-Star Heinz-Harald Frentzen mit einem HydroGen 3 die Rallye Monte Carlo für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben.

Die nächste Generation von Brennstoffzellenfahrzeugen folgte mit dem HydroGen4. Dessen Brennstoffzelleneinheit (Stack) mit 440 Einzelzellen lieferte eine stetige Leistung von 93 kW. Mit den im 700 bar-Tank des Fahrzeugs gespeicherten 4,2 Kilogramm Wasserstoff ließ sich eine Reichweite von 420 Kilometern erzielen. Ab Ende 2008 nahm Opel am weltweit größten Markttest für Brennstoffzellenfahrzeuge der ehemaligen Muttergesellschaft GM teil. Insgesamt 30 Opel HydroGen4-Fahrzeuge wurden in Deutschland im Rahmen der Clean Energy Partnership (CEP), einem öffentlich geförderten Demonstrationsprogramm der Bundesregierung zur Wasserstofftechnologie, betrieben.

Ein Brennstoffzellenauto tankt Wasserstoff. Dieser wird zusammen mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft bei etwa 80 Grad Celsius in Elektrizität umgewandelt, mit der man dann den Elektromotor des Autos antreibt. Als einziges Produkt dieser Reaktion kommt reiner Wasserdampf aus dem Auspuff. Es handelt sich also um ein Elektrofahrzeug mit null Emissionen. Brennstoffzellen-Fahrzeuge können CO2-Emissionen über die gesamte Energiekette von der Kraftstoffgewinnung bis zum Antrieb im Auto stark reduzieren, oder, sofern sie mit Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind oder Sonne laufen, gänzlich vermeiden. Wasserstoff kann so gerade im Hinblick auf die Speicherung erneuerbarer Energien eine wichtige Rolle in zukünftigen Energiesystemen spielen – beispielsweise dann, wenn diese gerade nicht gebraucht werden, um sie später – in Elektrizität umgewandelt – wieder zu verwenden.

Der wesentliche Unterschied zum Batterie-Elektrofahrzeug ist, dass beim Brennstoffzellenfahrzeug die Elektrizität an Bord aus Wasserstoff produziert wird. Der entscheidende Vorteil im Vergleich zu reinen batterieelektrischen Fahrzeugen ist, dass das Auto in drei Minuten mit Wasserstoff betankt werden kann – also so schnell wie herkömmliche Autos mit Benzin- oder Dieselmotoren.

Die größten noch verbleibenden Herausforderungen für Brennstoffzellenautos sind die Kosten des Systems (bei gleichzeitiger Erfüllung der Haltbarkeitsanforderungen) sowie ein landesweites Netz mit Wasserstofftankstellen. Was Letzteres betrifft, so spielt Deutschland eine führende Rolle in Europa, mit einem klaren Plan für den Aufbau eines solchen Tankstellennetzes. Es werden mittlerweile fast 50 Wasserstoff-Tankstellen bundesweit betrieben – alle öffentlich zugänglich und 24/7 verfügbar. Bis 2020 wird das Joint Venture H2Mobility insgesamt 100 Stationen aufgebaut haben, so dass jeder Ort in Deutschland per Brennstoffzellenauto erreicht werden kann. Als weiterer Schritt sind dann 400 Tankstellen bis 2025 geplant, abhängig von der Anzahl der Brennstoffzellenfahrzeuge in Deutschland.

Welcher Ansatz letztlich beim Thema Brennstoffzellenfahrzeuge weiterverfolgt wird, hängt vom weltweiten Entwicklungsstand in puncto Technologie und Infrastruktur ab, und welche Rolle die Groupe PSA in diesem Umfeld einnimmt.

Kompetenzzentrum Testautomatisierung:
Methodik für weniger Komplexität und mehr Effizienz

Wer in der Automobilindustrie heute komplexe Systeme entwickeln, Entwicklungszeiten verkürzen oder einfach die Zahl der gebauten Prototypen verringern will, setzt auf Testautomatisierung. Ziel ist es dabei, Komponenten auf alle Eventualitäten hin zu überprüfen, so dass Fehlfunktionen – etwa durch Softwarefehler – im späteren Einsatz gegen Null gehen. Der Auftrag an das Forschungs- und Entwicklungszentrum in Rüsselsheim lautet daher: Effizienzen finden, Agilität erhöhen und Qualität für die Groupe PSA steigern.

Dies lässt sich an einem Beispiel gut erläutern: Bei Opel nimmt das System der automatischen Gefahrenbremsung kontinuierlich die Fahrzeugumgebung wahr und ordnet dank der Kombination von Radarsensoren und Frontkamera sowie des Fahrerverhaltens komplexe Verkehrssituationen ein. In kritischen Situationen leitet das System eine Gefahrenbremsung ein, um Unfälle zu vermeiden oder abzumildern. Um in der Entwicklung die Steuerungselektronik, das mechatronisch arbeitende Bremssystem sowie die Sensorik perfekt aufeinander abzustimmen, wird ein Testaufbau mit all diesen Komponenten vorgenommen. Je früher im Entwicklungsprozess die Ingenieure die Funktionsweise des Gesamtsystems kennen, desto besser können sie kosteneffiziente Lösungen erarbeiten. Dabei lassen sich im Labor mit verschiedensten Simulationen mögliche Softwarefehler und Systemlatenzen entdecken – lange vor der Prototypenphase eines neuen Fahrzeugs. So lässt sich eine Anordnung leicht optimieren, ohne teure Testausgaben an Prototypen verschwendet zu haben. Opel verfügt bei der Testautomatisierung über eine langjährige Erfahrung und erzielt derart präzise Ergebnisse, dass etwa bei der technischen Abnahme neuer Bremssysteme die Resultate aus der Simulation herangezogen werden.

Zudem verkürzt sich die Entwicklungszeit drastisch. Dies ist zum einen kosteneffizient, zum anderen befinden sich die Ingenieure im ständigen Wettlauf mit der Zeit. Ein zweites Beispiel – Infotainment-Systeme. Hier liegt der Entwicklungszyklus derzeit bei vier Jahren. Die Hersteller von Smartphones erneuern ihre Modelle innerhalb eines Jahres. Der Kunde wünscht jedoch, dass beide Systeme stets optimal miteinander kommunizieren. Nur durch Testautomatisierung lässt sich dieses Zeitdelta so klein wie möglich halten.

Auf dem Weg zum teilautonomen und später dem autonomen Fahren spielt der Begriff „Fehlerausfallrate“ eine entscheidende Rolle. Die Systeme eines selbstfahrenden Autos müssen mit der höchsten anzunehmenden Wahrscheinlichkeit jederzeit funktionieren. Rein statistisch liegt die Distanz zwischen zwei Unfällen mit Verletzten auf deutschen Autobahnen heute bei 12 Millionen Kilometern oder 120.000 Betriebsstunden. Etwa die zehnfache Strecke ist notwendig, um für Tests für die Autobahn-Automatisierung eine ausreichende statistische Signifikanz zu erreichen. Das wären also 120 Millionen Testkilometer, um maximale statistische Sicherheit zu gewährleisten. Ein Aufwand, der sich für jede neue Funktion wiederholen würde! So müssen beispielsweise die Sensortechnologie über die Lebensdauer eines Fahrzeugs hin auf ihre Zuverlässigkeit und Robustheit überprüft sowie die Verarbeitung der Sensordaten durch das Fahrzeug und der daraus folgende Entscheidungsprozess validiert und dokumentiert werden. Das gleiche gilt für alle so genannten „Fail-operational“-Systeme, also Technik wie beispielsweise die Lenkung, die nie gänzlich ausfallen darf und zumindest ein Minimum an Bedienbarkeit garantieren muss. Und für den unwahrscheinlichen Fall des Falles muss das Fahrzeug dann so reagieren, dass ein so genannter „sicherer Zustand“ für die Passagiere hergestellt wird.

Die Testautomatisierung wird so auch eine entscheidende Rolle im Validierungsprozess zum autonomen Fahren spielen. Traditionelle Entwicklungsmethoden stoßen an ihre Grenzen, wenn sie reproduzierbare und rückverfolgbare Testergebnisse für höhere Level autonomen Fahrens liefern sollen. Virtuelle Entwicklung und Testautomatisierung begegnen diesen Herausforderungen mit Simulationen auf effiziente Weise. Das Kompetenzzentrum arbeitet bei Forschung und Entwicklung an Konzepten und Lösungen für diese neue Methodik. So wird zum Beispiel im Projekt PEGASUS bereits an Validierungskonzepten für autonom fahrende Level 3-4-Fahrzeuge (siehe unten) geforscht und gearbeitet.

Vier Level: Der Groupe PSA-Fahrplan hin zum autonomen Fahren

Level 1 – Fahrerassistenz: In dieser Phase sind wir bei allen Marken der Groupe PSA bereits angekommen. Beispielsweise reguliert Adaptive Cruise Control (ACC) von Opel Geschwindigkeit und Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug und leitet gegebenenfalls Notbremsungen ein. Lane Keep Assist hält das Auto bei Sekundenschlaf des Fahrers mit aktivem Lenkeingriff in der Spur.

Level 2 – Teilautonomes Fahren: Diese Phase befindet sich mit dem DS Connected Pilot, der ACC und eine weiter verbesserte Seitenführung kombiniert, bereits in der Serienproduktion von DS Automobiles. Dies wird ab 2020 weiterentwickelt und für alle Marken der Groupe PSA auf den Weg gebracht.

Level 3 und 4– Autonomes Fahren: Im dritten Schritt lässt sich der Fahrer im Stau (Traffic Jam Chauffeur) und auf der Autobahn (Highway Chauffeur) chauffieren und widmet sich im Auto anderen Dingen, ohne ständig auf den Verkehr zu achten.

 

 

Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch, den offiziellen spezifischen CO2-Emissionen und dem Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen können dem "Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen" entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Helmuth-Hirth-Straße 1, D-73760 Ostfildern unentgeltlich erhältlich ist.

 

Kontakt

Patrick Munsch
Group Manager Produkt- und Markenkommunikation
Telefon: +49 6142/7-72 826
Mobil: +49 160 713 1102
patrick.munsch@opel.com

David Hamprecht
Manager Produkt- und Markenkommunikation
Telefon: +49 6142/7-74 693
Mobil: +49 151 12 18 31 76
david.hamprecht@opel.com

Axel Seegers
Manager Marken- und Motorsport-Kommunikation
Telefon: +49 6142/7-75 496
Mobil: +49 151/16 41 95 70
axel.seegers@opel.com

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