Innovationen

Auf dem Weg in die Zukunft sind unsere Wissenschaftler und Ingenieure dem Markt immer einige Schritte voraus. Mit ihren Innovationen verbessern sie ständig Produkte wie auch Verfahren und entwickeln neue Lösungen für die Probleme unserer Kunden. Unzufriedenheit mit dem Althergebrachten gehört für sie zum Beruf. Hinter jeder Idee stecken kluge Köpfe, die Neues möglich und Bewährtes noch besser machen wollen.

Hohe Innovationsanstrengungen

Die enormen Anstrengungen, die ThyssenKrupp zur ständigen Innovation seiner Produkte und Verfahren betreibt, haben die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung steigen lassen. Im Geschäftsjahr 2007/2008 beliefen sich die gesamten Innovationsaufwendungen auf 841 Mio €, was einer Steigerung von 3 % gegenüber dem Vorjahr entsprach. Davon haben wir für die freie Forschung und Entwicklung – einschließlich aktivierter Entwicklungsaufwendungen – 316 Mio € aufgewendet. Die Kosten für kundenbezogene Entwicklungen betrugen 224 Mio €, und für die technische Qualitätssicherung wurden 301 Mio € ausgegeben.

INNOVATIONSAUFWENDUNGEN in Mio €

		2003/2004		2004/2005		2005/2006		2006/2007		2007/2008
Freie Forschung und Entwicklung		191		186		241		257		316
Kundenbezogene Entwicklungen*		182		266		230		294		224
Technische Qualitätssicherung		275		281		272		264		301
Insgesamt		648		733		743		815		841

Mitarbeiter, Kunden und Kooperationspartner – Basis für erfolgreiche Innovationen

Qualifizierte Mitarbeiter sind die Basis unserer hohen Innovationskompetenz. Deswegen haben wir im abgelaufenen Geschäftsjahr zahlreiche neue und gut ausgebildete Fachleute, insbesondere aus dem Bereich der Natur- und Ingenieurwissenschaften, eingestellt. Mittlerweile werden unsere Innovationsprojekte von mehr als 3.500 Mitarbeitern in 85 Entwicklungszentren und -abteilungen engagiert vorangetrieben; ein Jahr zuvor waren es rund 3.300 gewesen. Die Kompetenzen der verschiedenen Forschungs- und Entwicklungsbereiche des Konzerns ergänzen sich dabei: Gezielt werden Synergien aufgezeigt und genutzt, die zwischen den einzelnen Segmenten bestehen. Für solche segment-übergreifenden Forschungs- und Entwicklungsprojekte stellte die ThyssenKrupp AG 2007/2008 ein hohes FuE-Budget zur Verfügung. So entstand ein zusätzlicher Anreiz, Synergiepotenziale zu nutzen und strategische Neuentwicklungen zu fördern. Im Berichtsjahr haben wir so zahlreiche neue Entwicklungsprojekte initiiert.

Um unser Produktspektrum marktnah und kundenorientiert weiterzuentwickeln, arbeiten unsere Entwicklungsteams eng mit unseren Abnehmern zusammen. Ein weit gespanntes und zum Teil auf langjährigen Partnerschaften beruhendes Netzwerk mit Hochschulinstituten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen integriert darüber hinaus aktuelle Erkenntnisse aus der Wissenschaft. ThyssenKrupp kooperiert mit zahlreichen renommierten Universitäten, Hochschulen und wissenschaftlichen Institutionen im In- und Ausland. Im Jahr 2008 haben wir beispielsweise eine strategische Partnerschaft mit dem weltweit für seine Spitzenforschung anerkannten Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA ins Leben gerufen. Immer mehr konzentrieren wir uns auf langfristig orientierte strategische Partnerschaften bei der Vernetzung mit der Wissenschaft.

Engagiert in der Werkstoff-Spitzenforschung

Aktuelles Beispiel einer langfristig ausgerichteten strategischen Partnerschaft ist die Gründung des Interdisciplinary Center for Advanced Materials Simulation (ICAMS) an der Ruhr-Universität Bochum. Das Institut hat im Juni 2008 die Arbeit aufgenommen. ICAMS ist ein europaweit einzigartiges Entwicklungszentrum für neue Hightech-Materialien. Finanziert wird es in Public-Private-Partnership von führenden deutschen Werkstoffproduzenten und -anwendern sowie dem Land Nordrhein-Westfalen. Die Federführung für die industriellen Partner liegt bei ThyssenKrupp.

Bei der "Advanced Materials Simulation", die in Bochum eingesetzt wird, handelt es sich um eine neuartige Schlüsseltechnologie in der Werkstoffentwicklung. ICAMS soll neue Materialien vor allem am Rechner modellieren und deren Eigenschaften durch Simulation vorhersagen. Über einen Multiskalenansatz werden alle für Werkstoffe relevanten Dimensionen in die Simulation einbezogen – von der atomaren Struktur über die Mikrostruktur bis hin zu den makroskopischen Eigenschaften. In Zusammenarbeit mit den ICAMS-Forschern werden wir künftig noch bessere Werkstoffe noch schneller auf den Markt bringen und Kundenbedürfnisse noch präziser erfüllen können.

Innovative Leistungen im Fokus der Segmente

Wichtige Schaltstellen für unsere hohen Anstrengungen in Forschung und Entwicklung liegen in den fünf Segmenten des Konzerns. ThyssenKrupp besitzt hervorragende Kompetenzen insbesondere auf den Gebieten Werkstoffe und Oberflächen, Leichtbau, Automobilzulieferung, Anlagenbau, Marine Systems, Elevator und Dienstleistungen. Zahlreiche Innovationen fördern auch den effizienten Umgang mit Ressourcen und den Klimaschutz.

InCar: Lösungsbaukasten für die Automobilindustrie

Eine neue Stufe unserer Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten für Innovationen im Automobilbau stellt das Projekt InCar dar, das die Automobilkompetenz der Segmente Steel und Technologies vernetzt. Innerhalb dieses Projekts fanden im Berichtsjahr Kunden-Workshops mit Fahrzeugentwicklern und Ingenieuren aus der Automobilindustrie statt, um technische Entwicklungen aufeinander abzustimmen. Einen weiteren Schwerpunkt bildeten Konzeption und Überprüfung von Lösungsbaukästen wie zum Beispiel einer innovativen Verbundlenkerachse oder eines Dachmoduls aus Leichtblech.

Das Projekt ist als Lösungs- und Ideenpool für die Bereiche Karosserie, Antriebsstrang und Fahrwerk konzipiert. Neuentwickelte Lösungen werden strukturmechanisch und fertigungstechnisch überprüft und bewertet. Hierzu dient unter anderem eine herstellerneutrale Referenzstruktur, die den neuesten Stand der Technik repräsentiert. Sämtliche Innovationen werden außerdem unter seriennahen Rahmenbedingungen als Prototypen hergestellt und getestet.

Steel: Weiterentwicklung der Werkstoffe für den Automobilbau

Angesichts der weiter wachsenden Nachfrage der Automobilhersteller nach hoch- und höchstfesten Stählen hat das Segment Steel den neuen Dualphasenstahl DP-K 60 / 98 entwickelt. Dieser Werkstoff besitzt eine Festigkeit von 980 MPa, die damit doppelt so hoch wie bei den bisher eingesetzten Stahlgüten ist. Nach erfolgreichem Abschluss der Laborentwicklung wird der Werkstoff jetzt in Betriebsversuchen getestet.

Weil niedriges Gewicht und mehr Sicherheit für Automobile immer wichtiger werden, setzen die Autobauer zunehmend auf die Technologie der Warmumformung. Bauteile, die mittels des Warmumformverfahrens aus legierten Stahlblechen gepresst werden, können deutlich höhere Festigkeiten erreichen als kaltumgeformte Komponenten aus höchstfesten Werkstoffen. Nach erfolgreicher Einführung der ersten warmumgeformten Tailored Blanks entwickelt ThyssenKrupp Steel derzeit sowohl die dafür geeigneten Werkstoffe als auch die Prozesstechnologie weiter. Um das Verhältnis von Festigkeit und Formbarkeit bei warmumgeformten Bauteilen weiter zu verbessern, sind neue Werkzeuge erforderlich, in denen der Werkstoff während der Umformung lokal unterschiedlich abkühlt. Damit lassen sich maßgeschneiderte Bauteile erzeugen, die in jeweils definierten Bereichen genau festgelegte Festigkeits- und Dehnungseigenschaften besitzen.

Weitere Qualitätsverbesserungen bei feuerverzinkten Mehrphasenstählen

Ein innovatives Verfahren für die Feuerverzinkung von Mehrphasenstählen wurde in enger Zusammenarbeit zwischen Entwicklern und Produktionsfachleuten an unserem DOC® Dortmunder Oberflächen- Centrum entwickelt. Das DOC® gehört zu den weltweit leistungsfähigsten Entwicklungszentren für Stahl-Oberflächen. Die so genannte Oxidations-/Reduktions-Technik schafft die Voraussetzungen, um die Oberfläche höherfester Mehrphasenstähle im kontinuierlichen Bandprozess qualitativ hochwertig zu veredeln. Mit dieser Technik lassen sich auch weitere Stahlwerkstoffe mit einem Zinküberzug versehen.

Die nach dem neuen Verfahren beschichteten Mehrphasenstähle haben ein hohes Marktpotenzial im Automobilleichtbau, und sie reduzieren durch Gewichtseinsparungen den CO₂-Ausstoß der Fahrzeuge. Das neuentwickelte Verfahren belegte den dritten Rang im diesjährigen ThyssenKrupp Innovationswettbewerb.

Werkstoff-Know-how und Umformkompetenz

Über 40 % leichter und zugleich sicherer als bislang gebräuchliche Systeme ist ein neuentwickelter Front-Unterfahrschutz für Lkw. Die Kernkomponenten der Front Underride Protection System genannten Baugruppe sind ein Stoßfänger aus einem mit Bor legierten Vergütungsstahl und zwei hinter dem Stoßfänger angebrachte Crashboxen. Der hochfeste Vergütungsstahl besitzt eine Streckgrenze von 1.600 MPa, während sich der Dualphasenstahl für die Crashboxen durch eine hohe Restbruchdehnung auszeichnet. Über sie kann die Aufprallenergie gezielt abgebaut werden.

Low-Noise-Elektroband für leisere Transformatoren

Ein neuer Werkstoff, der die Geräuschentwicklung von Transformatoren – das typische Brummen – verringern soll, hat erste betriebliche Erprobungen erfolgreich bestanden. Die Kerne von Transformatoren bestehen aus einer Vielzahl aufeinander geschichteter Einzelbleche aus kornorientiertem Elektroband, dessen spezielle elektromagnetische Eigenschaften einen Wirkungsgrad von rund 99 % ermöglichen. Bei Wechselstrom geraten diese Einzelbleche in Schwingungen und verursachen Geräusche. Transformatoren aus unserem Low-Noise-Material arbeiten deutlich leiser.

Erfolgreiche Kombination von Qualitäts- und Edelstahl

Crash-Sicherheit und Leichtbau-Potenzial stehen im Mittelpunkt eines segmentübergreifenden Projekts von Steel und Stainless. Unseren Entwicklern ist es gelungen, nichtrostenden Stahl und Qualitätsstahl zu einem Tailored Strip zu verbinden und damit die Vorzüge beider Stahlarten optimal zu kombinieren. Nichtrostende austenitische Stähle lassen sich durch Kaltwalzen auf über 1.400 MPa verfestigen und bieten damit hohes Leichtbau-Potenzial. Um sie wirtschaftlicher zu machen, werden sie jetzt mit einem kostengünstigeren höherfesten Dualphasenstahl kombiniert. Solche Tailored Products sind lasergeschweißte Halbzeuge, bei denen Stähle unterschiedlicher Güte, Dicke und Oberflächenbeschichtung miteinander verbunden werden. Hierdurch entstehen maßgeschneiderte Bänder, Platinen oder Hohlprofile, deren Aufbau exakt den im fertigen Bauteil herrschenden Belastungen entspricht.

Stainless: Kostengünstige Werkstoffalternativen mit reduziertem Nickelgehalt

Im Segment Stainless gehören der Anstieg der Rohstoffkosten, höhere Kundenanforderungen sowie die Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten zu den aktuellen Herausforderungen. Verschiedene Werkstoffinnovationen in den Bereichen Edelstahl, Nickel- und Titanlegierungen stellen erfolgreiche Lösungen dar und stärken die Marktposition im globalen Wettbewerb. Stainless beschreitet dabei neue Wege, um das Leistungspotenzial der Werkstoffe zu steigern und gleichzeitig die Einsatzmöglichkeiten beim Kunden zu optimieren. Der gestiegenen Bedeutung dieser Entwicklung wurde bei ThyssenKrupp Nirosta auch durch die Einrichtung eines neuen Vorstandsressorts "Strategische Produktentwicklung" Rechnung getragen, das alle entsprechenden Aktivitäten segmentweit koordiniert.

Um vom Nickelpreis weniger abhängig zu sein und eine breitere Palette von kostengünstigen Werkstoffen anbieten zu können, haben wir verschiedene Werkstoffe entwickelt, die entweder nickelfrei sind oder über einen deutlich geringeren Nickelgehalt verfügen.

Nirosta 1.4640 gilt zu Zeiten hoher Nickelpreise als kostengünstige Alternative zum Standardwerkstoff 1.4301 – und dies bei gleich guten Eigenschaften hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit, Umformbarkeit, Schweißeignung und Ästhetik. Das Besondere: Durch eine neue Kombination von Kupfer, Stickstoff und Mangan als Zugaben in die Schmelze konnten die Entwickler den Nickelgehalt des Edelstahls senken, ohne die Werkstoffeigenschaften nachteilig zu beeinflussen. Die Gleichwertigkeit zum Werkstoff 1.4301 sorgt dafür, dass die Kunden – Anwendungen liegen im Bereich Haushaltsgeräte, Kücheneinrichtungen sowie in der Investitionsgüterindustrie – bei der Umstellung auf den neuen Werkstoff ihre bisherigen Verarbeitungsprozesse beibehalten können. Für diese Entwicklungsleistung wurde das verantwortliche Team mit dem zweiten Platz im konzernweiten Innovationswettbewerb 2008 ausgezeichnet.

Dass auch bereits bestehende Werkstoffe durch Modifizierung neue Einsatzmöglichkeiten finden, hat ThyssenKrupp Nirosta mit dem nickelfreien Edelstahl 1.4521 bewiesen. Bislang wurden für Trinkwasserrohre teure nickelhaltige Stähle verwendet. In enger Zusammenarbeit mit den Kunden haben unsere Spezialisten diesen Stahl so weiter entwickelt, dass er sich gut verformen lässt und auch bei ungünstigen Bedingungen nicht rostet. In der Schweiz wird der Werkstoff bereits erfolgreich für Trinkwasserrohre eingesetzt, jetzt wurde dies auch in Deutschland genehmigt. Gleichzeitig haben wir die Fertigungstechnologie optimiert, um das steigende Auftragsvolumen abwickeln zu können.

Zu den neuentwickelten Werkstoffen mit reduziertem Nickelgehalt zählt ebenfalls der austenitische Edelstahl Nirosta 1.4618, der wegen seines Eigenschaftsprofils besonders geeignet ist für die Bereiche Haushaltswaren, Großküchen, Spülen und Innenarchitektur. Komplett nickel- und molybdänfrei ist Nirosta 1.4607, ein Werkstoff speziell für Abgasanlagen in Automobilen. Weil er sehr beständig gegen hohe Temperaturen ist, eignet er sich für neue Motorengenerationen, wo er den NO_X-Ausstoß minimiert.

Neue Hochleistungswerkstoffe aus Nickel und Titan tragen zum Klimaschutz bei

Werkstoffinnovationen werden immer mehr auch zum Schlüssel für effizienten Klimaschutz und Ressourcenschonung. Bei fossil befeuerten Dampfkraftwerken rücken vor allem neue Kraftwerksgenerationen in den Fokus, die durch höhere Temperaturen und Drücke des Dampfes bessere Wirkungsgrade erreichen können. Gemeinsam mit Kraftwerksbetreibern und Herstellern von Kraftwerkskesseln haben wir mit der Legierungsvariante Nicrofer 5520 Co B einen Werkstoff entwickelt, der die erhöhten thermischen und korrosiven Anforderungen dieser Kraftwerke erfüllt; die Eignung für eine Betriebsumgebung von 700 °C konnte bereits erfolgreich nachgewiesen werden. Unsere Ingenieure arbeiten daran, diese Legierung für die Herstellung längsnahtgeschweißter dickwandiger Rohre und großformatiger Schmiedestücke zu nutzen.

Auch bei Windkraftanlagen lohnt sich der Einsatz neuartiger Nickellegierungen. Anlagen mit so genannten Hochtemperatur-Supraleitern ermöglichen im Vergleich zu konventionellen Anlagen eine deutlich höhere Leistungsfähigkeit. Gemeinsam mit einem Entwicklungspartner hat ThyssenKrupp VDM deshalb einen Fertigungsweg für Nickel W14 entwickelt, der in Supraleitern, z.B. in Generatoren, eingesetzt werden kann und für mechanische Stabilität und eine lange Lebensdauer sorgt. Die im Labor gewonnenen Erkenntnisse ließen sich erfolgreich in die großtechnische Praxis übertragen; ein Patent wurde bereits angemeldet. Mit dieser Entwicklung eröffnet sich eine neue Möglichkeit, am Wachstum des Windenergie-Marktes teilzuhaben.

Für den Einsatz in Brennstoffzellen haben unsere Wissenschaftler und Techniker bei einem vorhandenen Werkstoff einen weiteren Fortschritt erzielt. Der neuartige Werkstoff Crofer 22 H – gemeinsam entwickelt mit dem Forschungszentrum Jülich – wurde erstmals großtechnisch erschmolzen. Crofer 22 H ist ein Werkstoff mit deutlich erhöhter Hochtemperaturfestigkeit im Vergleich zum vorhandenen Werkstoff. Dies wird durch Zusätze von Niob, Wolfram und Silizium erreicht. Dieser neue Werkstoff ermöglicht Hochtemperaturbrennstoffzellen der nächsten Generation.

Speziell für die Anwendung in Auto-Abgasanlagen wurde die Titanlegierung Ti-X mit den relativ kostengünstigen Hauptbestandteilen Eisen und Silizium entwickelt. Im Gegensatz zu reinem Titan, das bei hohen Temperaturen nicht mehr eingesetzt werden kann, ist der neue Werkstoff eine Hochtemperaturlegierung, die gleichzeitig oxidationsbeständig ist und bei Temperaturen bis 750 °C verwendet werden kann. Um die Legierung darüber hinaus auch für Temperaturen bis 1.000 °C zu qualifizieren, entwickelten wir eine besondere Schutzschicht aus einer dünnen Aluminiumplattierung, die auf die Legierung aufgebracht wird. Der Vorteil eines serienmäßigen Einsatzes dieses in Entwicklung befindlichen Werkstoffkonzepts im Automobilbau liegt im deutlich geringeren Gewicht, das im Fahrzeugbetrieb die CO₂-Emissionen vermindert.

Leistungsfähige und kostengünstige Produkte für die Luftfahrtindustrie

Aluminiumsitzschienen in Flugzeugen unterliegen einem besonders starken Verschleiß. Zusätzlich schädigt Korrosion die mechanisch belasteten Sitzschienen. Die Lösung: Eine aus Titan und Aluminium bestehende Werkstoffkombination mit geringem Strukturgewicht, die von unseren Ingenieuren in einem segmentübergreifenden Projekt entwickelt wurde. Mit Hilfe der bei ThyssenKrupp entwickelten DAVEX-Rollfügetechnik werden auf diese Weise kostengünstige Werkstoffkombinationen möglich, die konventionell nicht oder nur sehr aufwendig herzustellen sind. Bei den so hergestellten neuartigen Sitzschienen wird nur der Teil aus dem äußerst widerstandsfähigen Titan gefertigt, der unmittelbar der Korrosion ausgesetzt ist.

Technologies: Umweltfreundlicher Anlagenbau

Effizienz und Umweltfreundlichkeit sind wesentliche Kriterien bei Neu- und Weiterentwicklungen in den unterschiedlichen Bereichen unserer Aktivitäten im Anlagenbau, der zu unserem Segment Technologies gehört.

Auf Grund der aktuellen Weltmarktlage, der Versorgungssituation mit fossilen Brennstoffen und der Bemühungen um kohlendioxidarme Energieerzeugung interessieren sich immer mehr Kunden für Anlagen, die Kohle vergasen, Petrolkoks aus Raffinerierückständen herstellen oder Biomasse nutzen. Wir verfügen über langjährige Erfahrungen auf den Gebieten der Feststoffvergasung und Kohlechemie und bieten hierfür zahlreiche Verfahren wie beispielsweise das großtechnisch bewährte PRENFLO^TM-Verfahren an. Dieses Verfahren wurde mit der neu entwickelten "Direct Quench"-Technologie weiter verbessert: Das Rohgas wird für die nachfolgende Konvertierung des Kohlenmonoxids durch Wassereindüsung (Quench) gesättigt. In vielen Einsatzbereichen bieten sich dabei deutliche Vorteile bei der Prozessführung; außerdem sind die Investitionskosten niedriger.

Polymilchsäure (PLA) ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff, dessen Eigenschaften mit Polyethylenterephthalat (PET) und Polystyrol (PS) vergleichbar sind. Er wird hauptsächlich für Verpackungsfolien, Flaschen und Fasern eingesetzt. Als Ausgangsmaterial dient Milchsäure, die aus der Stärke nachwachsender Rohstoffe gewonnen wird. Gegenüber Kunststoffen aus petrochemischen Rohstoffen spart die Produktion eines jeden Kilogramms dieses biologisch abbaubaren Kunststoffs mehr als 20 Megajoule Energie ein; gleichzeitig werden Treibhausgase von über 1 kg Kohlendioxidäquivalenten vermieden. Dieser Kunststoff ist somit eine nachhaltige Alternative zu anderen auf petrochemischer Basis erzeugten Kunststoffen.

Unsere Verfahrenstechniker haben eine neue wirtschaftliche Anlagentechnologie für die Polymilchsäureproduktion entwickelt. Nach den Erkenntnissen aus dem Betrieb einer unternehmenseigenen Pilotanlage haben sie bereits eine wirtschaftlich arbeitende Großanlage konzipiert. Auf dieser Basis soll in Deutschland am Standort Guben für einen Kunden eine erste kommerzielle Großanlage gebaut und betrieben werden.

Im letzten Geschäftsjahr ist es uns gelungen, verschiedene Neuentwicklungen für die Kalkindustrie zu verwirklichen. Bestehende Kalkbrennanlagen sollten wirtschaftlicher und zugleich umweltverträglicher werden. Unsere Engineering-Spezialisten haben beispielsweise eine Drehofen-Brennanlage um einen neuartigen, modular aufgebauten Schachtwärmetauscher erweitert. Verglichen mit dem ursprünglichen Brennofen verringert der Wärmetauscher den Energiebedarf und somit auch brennstoffbedingte CO₂-Emissionen erheblich.

Innovative Anlagen zur Ölsandgewinnung

Die Entwicklung und der Bau einer vollmobilen Brechanlage sind abgeschlossen. Die neuartige Brechanlage fährt auf Raupen; das produzierte Material wird anschließend auf Transportbändern weiterbefördert, so dass der bisher im Großtagebau übliche Transport in riesigen Lkw entfällt. Eine erste Anlage dieses Typs mit einer Förderleistung von 3.500 t / h hat sich seit 2007 unter extremen Produktionsbedingungen in einem Kohletagebau in China bewährt. Durch den Verzicht auf Lkw-Transporte sind Einsparungen bei den Betriebskosten von etwa einem Drittel möglich. Gleichzeitig werden die CO₂- Emissionen beträchtlich reduziert, was zum Klimaschutz beiträgt. Marktpotenziale für diese vollmobile Brechanlagentechnik gibt es weltweit im Tagebau, wenn große Massen zu brechen und zu transportieren sind, z.B. bei der Ölsandgewinnung in Kanada. Die Entwicklung der vollmobilen Brechanlage wurde mit dem ersten Preis des diesjährigen ThyssenKrupp Innovationswettbewerbs ausgezeichnet. Gegenwärtig arbeiten unsere Entwickler an noch leistungsfähigeren Anlagen für die gesamte Prozesskette einer optimierten Ölsandgewinnung.

Innovative Antriebstechnologien bei Marine Systems

In unseren Werften beschäftigen sich die Schiffbauingenieure und Techniker mit der Weiterentwicklung der Brennstoffzellentechnologie und der verschiedenen Systeme, den benötigten Wasserstoff an Bord von Unterwasserfahrzeugen zu erzeugen. Dabei untersuchen wir sowohl die Erzeugung aus Methanol als auch aus Dieselkraftstoff. Da diese Technologie auch für andere Bereiche des Konzerns wichtig ist, arbeiten unsere Forscher segmentübergreifend zusammen. Außerdem sind wir in der Batterietechnologie für den U-Booteinsatz weiter vorangekommen. Erfolgreiche Tests an Lithiumpolymerbatterien haben diese für Unterwasserfahrten interessant gemacht. Im Vergleich zum Einsatz von Brennstoffzellen, die lange Unterwassereinsätze bei relativ niedrigen Fahrgeschwindigkeiten ermöglichen, können mit Lithiumpolymerbatterien kurzfristig höhere Leistungen abgerufen werden. Damit ist diese Batterietechnologie die ideale Ergänzung zur Brennstoffzellentechnologie.

Innovationen für kraftstoffsparende Automobile

Die zunehmende Forderung der Autokäufer nach reduziertem Kraftstoffverbrauch und geringeren CO₂- Emissionen hat den Druck auf die Automobilbranche massiv erhöht. Konsequenter Leichtbau ist da ebenso gewünscht wie Verbesserungen an Motor und Antriebsstrang. Unsere Entwicklungsingenieure haben sich deshalb zum Ziel gesetzt, im gesamten Produktportfolio der Fahrwerkskomponenten ein kunden- und fahrzeugspezifisches Leichtbauangebot darzustellen. Dies umfasst beispielsweise die durch thermomechanische Umformung hinsichtlich Festigkeit und Zähigkeit deutlich verbesserte TTS®-Feder, einen neuartigen Rohrstabilisator, das gewichtsoptimierte Leichtbau-McPherson-Federbein sowie verschiedene Anbauteile. Im Bereich der Fahrwerkskomponenten wurden so Funktionen verbessert und das Gewicht deutlich reduziert. Werden alle Einsparungen berücksichtigt, die durch intelligenten Leichtbau unter Einsatz hochfester Stähle bei Fahrwerkskomponenten realisierbar sind, so könnte künftig das Fahrwerk beispielsweise eines Pkw der oberen Mittelklasse bis zu 25 % weniger wiegen.

Dem Umweltschutz kommt auch unsere neuentwickelte buchsenlose Pleuelstange zugute, die einen weiteren Fortschritt bei Verbrennungsmotoren in Nutzfahrzeugen ermöglicht. Die in modernen Motoren auftretenden hohen Spitzendrücke stellen große Anforderungen an die Motorkomponenten. Innovative Kolbenbolzen, eine spezielle Oberflächenbeschichtung sowie eine Laserstrukturierung der Stahloberfläche der Pleuelbohrung bilden die Basis für die neuartige buchsenlose Pleuelstange, die diesen mechanischen Anforderungen gerecht wird. Die durch Laserbearbeitung reibungsoptimierte Oberfläche der Pleuelbohrung senkt den Verbrauch des Motors, verursacht weniger CO₂-Emissionen und reduziert den Verschleiß.

Elevator: Neue Ära der Aufzugstechnik

Mit dem TWIN-Aufzug hat unser Segment Elevator eine neue Ära der Aufzugstechnik begründet. Immer mehr Bauherren und Architekten setzen auf das innovative Konzept der Personenbeförderung in hohen Gebäuden, bei dem sich zwei Kabinen übereinander und unabhängig voneinander im selben Schacht bewegen. Dies ermöglicht eine optimale Auslastung: Bei bestehenden Gebäuden wird eine erhebliche Steigerung der Transportleistung bei gleicher Anzahl von Schächten erreicht. Im Neuanlagenbereich kann ein Drittel der Schächte eingespart und die Nutzfläche im Vergleich zu herkömmlichen Aufzügen erhöht werden – ein Argument, das vor dem Hintergrund hoher Mieterlöse immer mehr an Gewicht gewinnt. Schon eine einzige Anlage kann in hohen Gebäuden einen spürbaren Zugewinn an Entlastung und Komfort bringen.

Mit dieser innovativen Technik, die exklusiv von Elevator angeboten wird, haben wir zahlreiche neue Aufträge gewonnen – in Stamm-Märkten ebenso wie in neuen Märkten. So wurde im abgelaufenen Geschäftsjahr die erste TWIN-Anlage in Großbritannien im Gebäude der Finanzaufsichtsbehörde in London in Betrieb genommen. Weitere bedeutende Aufträge kamen aus den Niederlanden, Russland und Südkorea sowie aus dem Mittleren Osten.

Energiesparendes Lichtkonzept

Energie sparsam zu verwenden – das wird auch bei Aufzügen, Fahrtreppen und -steigen immer wichtiger. Zur Verringerung der im Standby-Betrieb verbrauchten Energie – im Durchschnitt 60 % des gesamten Energiebedarfs bei Aufzügen – haben wir verschiedene Maßnahmen entwickelt. Beispielsweise sparen moderne Leuchtmittel wie LED-Lampen bis zu 40 % Energie im Vergleich zu herkömmlicher Beleuchtung ein. Diese energiesparenden Systeme können in Neuanlagen installiert oder auch in bestehenden Anlagen nachgerüstet werden, um den gestiegenen Ansprüchen zu genügen.

Services: Innovativer Service für die Stahlindustrie

Im Segment Services lag auch im Berichtsjahr der Fokus der Innovationsprojekte auf der Entwicklung neuartiger und maßgeschneiderter Dienstleistungsangebote für unsere Kunden.

Einen Schwerpunkt bildete die stahlerzeugende Industrie, für die wir verschiedene innovative Ansätze erfolgreich umsetzten. In einem segmentübergreifenden Projekt entwickelte ein Team von Ingenieuren eine innovative mobile Schlammentwässerungsanlage für eine Kokerei. Mit diesem neuartigen Konzept lassen sich Reststoffe, die bislang entsorgt werden mussten, kostengünstig wiederverwerten. Nach erfolgreicher Erprobungsphase und Aufnahme des Regelbetriebs ist der Einsatz nun auch in anderen Betrieben möglich.

Als segmentübergreifendes Entwicklungsprojekt haben wir ein neuartiges Lasthebemittel unter Nutzung von Elektro-Permanentmagneten für den Brammenumschlag entwickelt. Als Pilotprojekt ist eine solche Anlage mit Elektro-Permanentmagneten im Duisburger Hafen Walsum eingesetzt. Demnächst sollen auch im neuen Hüttenwerk von Steel in Brasilien bis zu 36 t schwere Rohstahlbrammen mit diesem System bewegt werden.

Neue Wege für den Schienenverkehr

Für den Schienenverkehr stellt Services das System "Neue Feste Fahrbahn" (NFF) als innovative Alternative für Neu- und Ausbaustrecken mit schwierigen Baugrundverhältnissen bereit. Anders als herkömmliche feste Fahrbahnen, deren Beton- oder Asphalttragschicht flach auf dem Untergrund liegt, stützt sich das neue System auf eine brückenähnliche Unterkonstruktion. Dazu werden Betonpfähle paarweise in den Erdboden gepresst und über Querträger verbunden. Hierauf liegen Längsträger aus Beton, auf denen die Schienen montiert sind. Die Lasten aus dem Fahrbetrieb werden durch diese Konstruktion unmittelbar in tiefe und tragfähige Bodenschichten abgeleitet. Die innovativen Profile für die Längsträger werden nach dem DAVEX-Rollfügeverfahren hergestellt.

Verbesserte Maschinen für Baudienstleistungen im Offshore-Bereich

Für den Hafenausbau, z.B. von Containerterminals, sowie im Offshore-Bereich zur Verankerung von Bohrinseln oder Offshore-Windparks haben unsere Ingenieure eine neue und verbesserte Vibrationstechnik zum Einrammen der Pfeiler entwickelt. Die neuartige Lagerung der rotierenden Massen steigert die Leistung und erhöht die Lebensdauer der Vibrationsrammen.

Innovationswettbewerb 2008 mit erfolgreichen Projekten

Unser konzernweiter Innovationswettbewerb trägt mit Erfolg dazu bei, das Innovationsklima weiter zu verbessern, indem gute Ideen in marktfähige Produkte und Dienstleistungen verwandelt werden. Beim Innovationswettbewerb 2008 gingen aus allen Konzernsegmenten 61 Projekte von durchgängig hoher Qualität ein. Die Kriterien zur Bewertung dieser Vorschläge waren Kundennutzen, Kundenbindung, erreichbare Kosteneinsparung in der eigenen Herstellung, Innovationsgrad und Marktpotenzial der Innovationen. Insgesamt wurden drei Projektteams mit 18 beteiligten Mitarbeitern für ihre hervorragenden Innovationen ausgezeichnet.

Seit 2000 findet dieser Wettbewerb jährlich statt und unterstreicht so die Bedeutung kontinuierlicher Innovationstätigkeit. Bei den bisher durchgeführten konzernweiten Wettbewerben wurden insgesamt 414 Projekte eingereicht und davon 36 Projekte prämiert. Etwa ein Viertel der eingereichten Projekte stammte aus dem Ausland. Für das Jahr 2009 ist der Innovationswettbewerb erneut ausgeschrieben; er findet dann bereits zum zehnten Mal in Folge statt.