"Der Entwicklungs-Prozess spielt die entscheidende Rolle"

Der Trend moderner Filtrationssysteme im Automobilbereich geht heutzutage in Richtung Funktionsintegration auf Basis flexibler Modulsysteme. Dadurch werden Bauräume kleiner, Gewicht reduziert und Funktionen optimiert. all4engineers sprach mit Dieter Baumann, verantwortlich für den Bereich Erstausrüstung der Hengst-Filterwerke, Münster, unter anderem über die Wettbewerbssituation eines Mittelständlers, aktuelle und künftige Anforderungen an Filtersysteme und seine Zusammenarbeit mit Partnern aus der Automobil- und Motorenindustrie.

Herr Baumann, was müssen im Vergleich zu noch vor zehn Jahren fortschrittliche Filtersysteme in Fahrzeugen von heute leisten?
Das konventionelle Filtersystem, Spin On, wurde an den Motor adaptiert und die Funktion ist ausschließlich auf die Filtration beschränkt. Beim Service muss das komplette System mit Stahlgehäuse und allen Ventilen gewechselt und entsorgt werden. Höhere Abscheidegrade und längere Wechselintervalle, kleinere Bauräume sowie Wartungsfreundlichkeit und Umweltschonung sind die Herausforderungen, die fortschrittliche Filtersysteme heute erfüllen müssen. Sie werden in das Motorenkonzept integriert und sollten mit den zusätzlichen Leistungsanforderungen die Motorkosten nicht belasten.

Wie muss ein mittelständisches Unternehmen wie Hengst aufgestellt sein, um sich im Wettbewerb mit den großen "Global Playern" auch in Zukunft behaupten zu können?
Unsere Kunden fordern Weltmarktpreise - auf höchstem technischen Niveau. Der Mittelstand sollte bei der Gestaltung seiner globalen Netzwerke die Chance nutzen, von Beginn an durchgängige Strukturen zu schaffen, einen globalen Fertigungsverbund gegebenenfalls auch mit Kooperationspartnern aufbauen und neue Märkte erschließen, dort, wo für den Kunden Kosten- und Funktionsvorteile geschaffen werden können. Der Spagat zwischen Kostensenkung, Funktionsoptimierung und dem internationalen Anspruch kann nur dann gelingen, wenn entsprechend ausgebildete und motivierte Mitarbeiter in die Prozesse eingebunden sind. Die Prozesssicherheit und die Innovationskraft gilt es auszubauen. Der Systemlieferant darf sich nicht nur auf das Zusammenbauen beschränken, denn dann ist er kurzfristig austauschbar.

Wo sehen Sie die größten Potenziale zur Kostenoptimierung bei Filtersystemen, die es im Falle eines Mittelständlers braucht, um die vom Kunden geforderten Weltmarktpreise auch in Zukunft zu sichern?
Der Entwicklungs-Prozess spielt die entscheidende Rolle. Bereits im Vorfeld der Entwicklung müssen die kostengünstigsten und funktionalsten Konzepte ausgewählt werden, und die Kostensenkungspotenziale dürfen nicht erst später in der Serie gesucht werden. Ratiopotenziale entlang der Wertschöpfungskette müssen erschlossen und hierbei auch die lokalen Möglichkeiten eventuell internationaler Partner ausgeschöpft werden. Weitere Kostensenkungspotenziale lassen sich durch Funktionsintegration generieren.

Kunden, für die Sie neue Funktionssysteme erarbeiten, entwickeln ihrerseits beispielsweise Serienmotoren vor dem Hintergrund steigender gesetzlicher Auflagen und der eigenen Wettbewerbssituation ständig weiter. Wie ist Hengst in diesen Prozess eingebunden, in dem sich Vorgaben und Anforderungen laufend ändern können?
Im Rahmen der sich verschärfenden Gesetzgebung und durch Wettbewerb müssen für die steigenden Anforderungen bedarfsgerechte Lösungen, zum Beispiel Ölnebelabscheidersysteme, entwickelt werden. Dabei gewinnt eine marktnahe Grundlagenentwicklung an Bedeutung, die eine gewisse Flexibilität unserer Funktionskonzepte voraussetzt, damit diese auch noch in der Serie angepasst werden können. Hierzu sind größere Freiheitsgrade als bisher vom Kunden notwendig, wobei wesentlich mehr Abstimmungsbedarf mit dem Kunden anfällt. Zur perfekten Zielerfüllung im Hinblick auf Funktion und Kosten müssen wir uns immer auf dem aktuellen Diskussionsstand mit dem OEM bewegen.

Welche besondere Rolle kommt dem bei Hengst angegliederten Bereich Anwendungstechnik/Vertrieb Erstausrüstung in der Zusammenarbeit mit den Fahrzeug- und Motorenherstellern zu?
Unsere Anwendungstechniker bilden im Kundencenter die Nahtstelle zu den Kunden und sind sowohl technische als auch kaufmännische Ansprechpartner – "One face to the customer". Sie sind integraler Bestandteil des Teams im Entwicklungsprozess eines Produkts und begleiten dies von der ersten Idee bis in die Serie. Sie achten auf die Funktion sowie die Kosten. Die Anwendungstechnik macht die zukünftigen Marktbedürfnisse der Erstausrüster (OE) im Hause transparent. Das Kundencenter bildet die interne Informationsschnittstelle für die globalen Aktivitäten unserer Kunden.

Wie viel Freiheit benötigen Sie bei der Entwicklung neuer Funktionskonzepte in den Lastenheften Ihrer Kunden, um unter Berücksichtigung von Funktion und Kosten gleichermaßen ein optimales Ergebnis zu erarbeiten?
Der Kunde sollte zur Erzielung eines optimalen Ergebnisses zu jeder Diskussion bereit sein. Als Vorgaben im Lastenheft genügen die Schnittstellen, das 3D-Modell des Bauraums, sowie die Leistungsmerkmale der einzelnen Funktionen, um ein Konzept zu erstellen. Weiterhin sind die peripheren Verhältnisse von Bedeutung, da durch geschicktes Design eventuell Schnittstellen abgebaut und somit Kosten reduziert werden können.

Bei der Entwicklung von Funktionssystemen für so genannte Weltmotoren sind in Ihrem Unternehmen Flüssigkeitsmodule mit einer zunehmenden Funktionsintegration ein erkennbarer Trend. Bitte erläutern Sie kurz an einem Beispiel, wo nach Ihrer Auffassung die Vorteile hoher Integrationsgrade liegen.
Mit der Funktionsintegration durch Komponenten aus Modulsystemen werden Bauräume und Gewicht reduziert, sowie Funktionen optimiert. Durch den Abbau von Schnittstellen in den Funktionskreisläufen entfallen Verbindungsleitungen und Abdichtstellen, was das Ausfallrisiko durch weniger Fehlerquellen verringert. Zudem sinken durch die reduzierte Bauteilanzahl Handlings- und Montagekosten beim Kunden. Letztendlich wird ein wesentlicher Beitrag zur Senkung der Funktionskosten erreicht. Es gilt: Reduzieren auf ein Minimum.
Am Beispiel eines Ölfiltermoduls für den DaimlerChrysler Baureihe 500-Actros lässt sich die Funktionserweiterung eines Serienbauteils mit einer Zentrifuge darstellen. Hierbei werden die Flexibilität und die bauraumschonende Modultechnik transparent. Das Modulgehäuse aus Aluminium-Druckguss wird an die Funktionserweiterung angepasst, denn die Werkzeuge hierzu müssen entsprechend den Fertigungsstückzahlen zyklisch erneuert werden. Im Gehäuse sind alle Kanäle zur Fluidsteuerung werkzeugfallend ausgeführt, wobei die Hohlräume an einer Schnittstelle zum drucklosen Ölrücklauf der Zentrifuge in das Kurbelgehäuse genutzt und entsprechend ausgebildet wurden. Die "offenen Kanäle" werden dann in der Montage durch die restlichen Funktionsumfänge verschlossen. Der Modulbaukasten des Filtersystems Energetic, der unter anderem Filtereinsätze, Schraubdeckel, Stützdome und Ventile umfasst, bildet die Kernkomponenten der Hengst-Flüssigkeitsmodule. Wärmetauscherplatten und der Zentrifugenrotor werden entsprechend der Leistungsanforderung aus vorhandenen Werkzeugen dargestellt.

Wie können vorhandene Motorstrukturen in diesem Zusammenhang beispielhaft genutzt werden, um Ihre eigenen Funktionen zu integrieren?
Durch die Integration von Bauteilen für Komfort und zur Sicherheit der Passagiere in immer engeren Motorräumen, sollten die vorhandenen Strukturen auf Integrationsfähigkeit für unsere Filtersysteme überprüft werden. Dies ist bei der Entwicklung der V 5 Motoren in enger Zusammenarbeit mit den Ingenieuren bei VW perfekt gelungen. Die vorhandene, dynamisch belastete Motorstütze wurde an die Bedürfnisse eines Ölfiltergehäuses angepasst und die Energetic-Modulbauteile des Serienfilters V6 integriert. Mit der entsprechenden hauseigenen Alumunium-Druckguss- und Fertigungstechnik entstanden für diesen Motor in allen Fahrzeugeinbauten entsprechende platzsparende Modulbauteile.

Hengst-Ingenieure aus den Bereichen Entwicklung, Versuch und Produktion arbeiten permanent an Systemen für die Ölfiltration der Hochleistungsmotoren des BMW Williams-F1-Teams. Inwieweit haben die so erlangten Ergebnisse, beispielsweise in Sachen Gewichtsreduzierung und neue Materialien, auch förderliche Auswirkungen auf das "Tagesgeschäft"?
In dieser Zusammenarbeit kann die Formel 1 von den Entwicklungen aus der Großserie profitieren, denn mit dem Energetic-Filtersystem stehen leichte, platzsparende und hochbelastbare metallfreie Filtereinsätze zur Verfügung. Drastische Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger Steigerung der Filterleistung zeichnen dieses System unter anderem aus.

Wie schützen Sie Ihre Eigenentwicklungen, das Unternehmens-Know-how, vor "Nachahmern" im Wettbewerb?
Für neue Produkte wird grundsätzlich ein Patentschutz angestrebt. Die neuen leistungsfähigeren Konzepte benötigen meist auch optimierte Fertigungsverfahren, die parallel mit der Produktentwicklung erarbeitet werden. Unser Know-how steckt in den Köpfen unserer Mitarbeiter. Bei Verlagerung an internationale Fertigungsorte, wird dieses dort in eigenen Strukturen aufgebaut und gegebenenfalls auch mit Kooperationspartnern weiterentwickelt. Die Kernkompetenz muss zur Sicherung des Know-hows "im Haus" bleiben. Gute Technik wird im Weltmarkt gerne kopiert, deshalb müssen durch stetige Weiterentwicklung unsere neuen Produkte ihre Funktionen besser und preisgünstiger erfüllen.

Wie sehen moderne Filtersysteme Ihrer Ansicht nach in zehn Jahren aus und was müssen sie unter Berücksichtigung der zu erwartenden Antriebsstrang-Entwicklung dann in 2015 leisten können?
Bei zukünftigen Motoren wird sich die Becherfiltertechnik weiter durchsetzen und den klassischen Spin-On verdrängen, weil nur noch das metallfreie Filterelement umweltschonend und servicefreundlich gewechselt wird. Hierbei zeichnen sich zwei Richtungen ab: Die Singlefunktion Ölfiltration wird direkt am Band im Motorenwerk montiert. Bereits heute ist mit Energetic 4 eine kompakte Funktionseinheit mit allen Ventilen (analog Spin-On) zum Einschrauben in den Motor bei VW in Serie. Dabei werden die Vorteile der einfachen Montage mit dem sauberen und wartungsfreundlichen Service kombiniert. Bei den Multifunktionsmodulen wird die Integrationstiefe entsprechend den Kostensenkungspotenzialen zunehmen. Es werden komplexe Module mit integrierten Zentrifugen, Pumpen, Öl-/Wasserwärmetauschern, Kühlmittelpflegesystemen sowie Ölnebelabscheider entwickelt. Die Filtrationssysteme werden sich durch feinere Medien mit geringeren Druckverlusten auszeichnen und die Wechselintervalle werden weiter ausgedehnt.

Zur Person:
Dipl.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dieter Baumann, geboren 1948, Mitglied der Geschäftsleitung der Hengst GmbH & Co. KG studierte die Fachrichtungen allgemeiner Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen. 1972 begann Baumann seine berufliche Laufbahn bei der Sachs AG in Schweinfurt in der Grundlagenentwicklung für Wankelmotoren und war später im Bereich Zweitakt-Hubkolbenmotoren tätig. Im Jahr 1979 war er nach seinem Wechsel zu den Hengst-Filterwerken für die Entwicklung von Luftfiltersystemen mit integrierter Ansauggeräuschdämfung verantwortlich. Nur zwei Jahre später übernahm Baumann mit der Abteilung Anwendungstechnik die Verantwortung für die technische Betreuung der Automotive-Kunden. 1985 dann ernannte ihn die Unternehmensführung zum Leiter der Technischen Entwicklung. Seit 1989 ist Baumann selbst Mitglied der Geschäftsleitung und dort für den Bereich Erstausrüstung verantwortlich, in dem alle Entwicklungs- und Vertriebsaktivitäten im Automotive- und Industriefilterbereich zusammengefasst wurden.

Autor(en): Thomas Jungmann

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