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Zulieferer Weltneuheiten für die E-Mobilität

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Bei Preh in Bad Neustadt hat man sich vor über zehn Jahren an ein völlig neues Produktsegment gewagt: Komponenten für E-Autos. Mit flexibler und transparenter Entwicklungsarbeit hat sich der Zulieferer hier inzwischen einen guten Ruf erarbeitet. Der daraus entstandene Geschäftsbereich wird bald die Hälfte des Unternehmensumsatzes erwirtschaften.

Das Hochvolt-Labor von Preh verfügt über eine Gesamtleistung von 1,5 Megawatt.
Das Hochvolt-Labor von Preh verfügt über eine Gesamtleistung von 1,5 Megawatt.
(Bild: Preh)

Im Jahr 2008 gab es in Deutschland etwa 2.000 zugelassene Elektroautos. Im selben Jahr hatte Tesla finanzielle Probleme und konnte den Konkurs in letzter Sekunde verhindern. Statistiken von 2010 zeigen, dass der E-Auto-Hersteller damals gut 2.000 Stück seines Modells Roadster verkaufte – weltweit.

Rückblickend ist das die Zeit, in welcher der Grundstein für populäre E-Autos gelegt wurde – lange bevor die E-Mobilität massentauglich wurde. Eine dieser Ikonen ist der BMW i3. Der elektrische Kleinwagen kam zwar – genauso wie der i8 – erst 2013 auf den Markt, die Entwicklung startete jedoch mehrere Jahre vorher.

Wir können jede E-Fahrzeug-Leistungselektronik im eigenen Hochvolt-Labor validieren.

Zhengxin „Charlie“ Cai, CEO Preh Group

Es sind genau diese beiden Modelle, die fest mit der Historie der Division E-Mobility von Preh verbunden sind. Denn gemeinsam mit dem Zulieferer, der seinen Hauptsitz im nordbayerischen Bad Neustadt an der Saale hat, entwickelten die Münchener das Batteriemanagement-System für die ersten i-Modelle. Noch heute ist man bei Preh stolz darauf, bei diesen prestigeträchtigen Fahrzeugen gegenüber viel größeren Zulieferern den Vorzug erhalten zu haben. Und das, obwohl es bis zu diesem Zeitpunkt kein einziges Preh-Produkt für E-Autos gegeben hatte.

Flexibel und offen

„Damals haben wir einfach begonnen gute Lösungen zu finden, statt zu sagen: ‚Das können wir nicht‘“, erinnert sich Dr. Joachim Wagner, der von Beginn an dabei ist und heute die Vorentwicklung E-Mobility leitet. Für Preh habe die Flexibilität der Organisation gesprochen und die Bereitschaft, Know-how zu teilen. Zudem hatte der Zulieferer schon damals viel Wissen im Bereich Elektronikentwicklung aufgebaut – etwa für sicherheitsrelevante Komponenten und beim Thema „Funktionale Sicherheit“.

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Inzwischen wurden 100 Millionen Euro in die noch junge Division investiert. „Wir entwickeln ganz überwiegend in Eigenregie“, ist Geschäftsführer Zhengxin „Charlie“ Cai sichtbar stolz auf das Ergebnis der Aufbauarbeit. Im Geschäftsjahr 2021 erwirtschaftete Preh einen Umsatz von 1,3 Milliarden Euro. Die Division E-Mobility hat daran einen Anteil von etwa einem Fünftel.

Außerdem hat Preh in Bad Neustadt ein Technologie-Transferzentrum für E-Mobilität mitfinanziert. Das TTZ, wie es kurz genannt wird, gehört zur Hochschule Würzburg-Schweinfurt und leistet mit zwei Professuren wichtige Forschungsarbeit in den Kompetenzfeldern Batteriesysteme, elektrische Maschinen, Leistungselektronik sowie Regelungstechnik. Gemeinsam mit den Mitarbeitern des TTZ wurde zum Beispiel das aktive Zell-Balancing in Batterien untersucht.

Für Preh ist die Zusammenarbeit eine Win-win-Situation: Neben dem Wissenstransfer kann der Zulieferer Nachwuchskräfte frühzeitig in die Entwicklungsarbeit einbinden und so kennenlernen. Mittlerweile gibt es in der E-Mobility-Division viele Entwickler, die nach dem Studium zu Preh wechselten. „Und sie bleiben bei uns“, freut sich Wagner. „Das ist ein Teil unserer Wachstumsgeschichte.“

Booster für den Taycan

Heute liefert Preh weit mehr als Batteriemanagement-Systeme in die Automobilindustrie – so etwa On-Board-Charger in verschiedenen Leistungsstufen. Der mittelständisch geprägte Zulieferer leistete zudem abermals Pionierarbeit – diesmal mit 800-Volt-Technik für Porsche. Für das Modell „Taycan“ entwickelten sie den sogenannten „Booster“ und den DC/DC-Wandler. Letzterer ist als Multiwandler konzipiert, der die 800-Volt-Gleichspannung in 400 Volt, 48 Volt und 12 Volt wandelt – je nach Verbraucher im Fahrzeug, wie Klimakompressor, Wankstabilisierung und Bordnetz.

Ergänzendes zum Thema
Pionierleistung von Preh: Die 800-Volt-Booster-Technik

Bei seiner Premiere Ende 2019 war der
Porsche Taycan der weltweit erste Seriensportwagen mit 800-Volt-Bordnetz. Damit für diese 800-Volt-Fahrzeuge auch die gesamte 400-Volt-Ladeinfrastruktur genutzt werden kann, ist der Hochvolt-Booster von Preh an Bord.
Mit wahlweise 50 Kilowatt bis zu 150 Kilowatt Leistung ermöglicht er das Laden von 800-Volt-Fahrzeugen an 400-Volt-Schnellladesäulen. Dabei werden die ausgegebenen 400 Volt mittels Spannungswandlung auf 800 Volt „geboostet“.

Der Booster wiederum sorgt dafür, dass der Taycan am öffentlichen Ladenetz angeschlossen werden kann (siehe Infokasten oben), das üblicherweise mit einer Spannung von 400 Volt arbeitet.

Um solche Produkte, die für die gesamte Branche völlig neu sind, in möglichst kurzer Zeit entwickeln zu können, hat Preh in ein eigenes Hochvolt-Labor am Stammsitz in Bad Neustadt investiert. Wie besonders das Hochvolt-Labor ist, merkte man bei Preh, als man verschiedene Messungen parallel durchführen wollte und dafür nach externen Kapazitäten suchte: Die angefragten Entwicklungsdienstleister verfügten über kein „HV-Lab“, in dem sie die Messungen hätten durchführen können. Das Hochvoltlabor der Preh Group betreibt aktuell fünf Prüfstände mit einer Leistung von bis zu 250 Kilowatt bei Strömen bis zu 600 Ampere. Die für Tests verfügbare Gesamtleistung liegt bei 1,5 Megawatt.

Der Trend geht zu immer kompakteren Lösungen und noch mehr Effizienz.

Dr. Joachim Wagner, Head of Pre-Development E-Mobility der Preh GmbH in Bad Neustadt

Wie geht es weiter mit dem Geschäftsbereich E-Mobility? Die Aussichten sind so gut, dass Charlie Cai definitiv mit einem großen Wachstum rechnet: „Neben BMW bauen wir unser Geschäft mit anderen Weltklasse-OEMs aus.“ Cai nennt unter anderem Audi, Ferrari, Geely, Mercedes-Benz, Porsche, Volvo und VW als Kunden. Bis 2030 erwartet er für die E-Mobility-Sparte einen Umsatz, der in etwa so hoch ist wie der des HMI-Geschäfts. Der Zulieferer hätte dann zwei wirtschaftlich starke Säulen. Dafür müsse man Personal aufbauen; und auch ein weiteres Hochvolt-Labor werde früher oder später nötig sein, um die Aufträge bearbeiten zu können.

„Im Moment setzen wir darauf, uns stärker zu globalisieren“, gibt CEO Cai die Richtung vor. Dafür sieht er Preh mit seinen F&E-Teams in China, Deutschland, Rumänien und den USA gut aufgestellt: „Wir haben die Ressourcen für ein globales Entwicklungsteam.“ Das gebe dem Zulieferer die Möglichkeit, OEMs auf verschiedenen Kontinenten und in verschiedenen Märkten anzusprechen, sie eng zu betreuen und ihre jeweiligen Spezifikationen zu verstehen.

Potenziale des Portfolios nutzen

Produktseitig wird das Portfolio zunächst kaum erweitert. In den noch jungen Produktgruppen stecke noch enormes Potenzial. „Darauf müssen wir uns konzentrieren“, sagt Cai. Zum Beispiel wollen die Kunden künftig eine stärkere Integration der Komponenten. Bei Preh arbeitet man hier zum Beispiel an einem On-Board-Charger mit DC/DC-Wandler in einem Gehäuse. „Der Trend geht zu immer kompakteren Lösungen und noch mehr Effizienz“, fasst Wagner den Anspruch zusammen.

Im Zuge unseres Wachstums gibt es im Entwicklungszentrum der Preh Group aktuell viele offene Stellen zu besetzen.

Zhengxin „Charlie“ Cai, CEO Preh Group

Außerdem entwickelt der Zulieferer seine Prozesslandschaft weiter. Im Einkauf und beim Materialfluss unterscheiden sich die E-Mobilitätsprojekte deutlich vom HMI-Geschäft. Konzernplattformen für verschiedene Fahrzeuglinien und höhere Preise für Leistungselektronik sorgen für hohe Projektvolumina. „Wir entwickeln einige neue Geschäftsmodi mit unseren OEMs“, berichtet Cai. Es gehe darum, Wissen und Risiken zu teilen. Das betrifft auch den Einkauf wichtiger Komponenten wie etwa Leistungsmodule. Hier arbeitet Preh eng mit seinen Lieferanten zusammen.

Aus einem einzigen Projekt ist bei Preh in gut zehn Jahren eine operative Geschäftseinheit gewachsen, die mittlerweile global produziert und Kunden mit großvolumigen Fahrzeugplattformen beliefert. Der Markt für E-Autos ist weiter im Aufwärtstrend. „Für unser Wachstum im Bereich E-Mobilität suchen wir viele Ingenieure. Aber das bedeutet nicht, dass wir unser angestammtes Gebiet – das HMI-Geschäft – vernachlässigen“, betont Cai. „Wir investieren natürlich auch hier weiterhin umfangreich!“

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