Der Wahrheit auf der Spur: Der Substitutions-Experte Maurice Lavell analysiert im Auftrag des Autoherstellers Wheel-E die Materialzusammensetzung des neuen Elektroautos eines Wettbewerbers. Dieser verspricht das beste Preis-Leistungs-Verhältnis seiner Klasse – dank der optimalen Mischung aus wiederverwerteten Materialien und Alternativen zu den mittlerweile teuren, weil verknappten, Rohstoffen wie Lithium oder den Seltenen Erden.
2035 - Die Rohstoffverknappung hat die Weltwirtschaft bereits vor Jahren erreicht. Um dennoch Produkte zu erschwinglichen Kosten anbieten zu können, versuchen Unternehmen möglichst viele recycelte oder alternative Materialien einzusetzen. Oft holen sie dafür Substitutions-Analysten wie Maurice Lavell zur Hilfe – manchmal an der Grenze des Erlaubten.
Ich kann verstehen, warum man mich mitten in der Nacht in dieses dunkle, verlassene Parkhaus auf dem Werksgelände gerufen hat. Jetzt, wo er vor mir steht in seiner ganzen Pracht. Ein Meilenstein in der Riege der Elektroautos, ein Top-Auto zum Top-Preis. Das zumindest behauptet der Hersteller dieses Flitzers. Ob das stimmt, werde ich heute herausfinden.
Gestatten, Maurice Lavell mein Name. Ich arbeite für das Büro Henry Poiret in New York, eine vor rund 20 Jahren für die Optimierung von Ökobilanzen gegründete Agentur, die heute auch bei der Identifizierung von Recycling und Materialsubstitutionspotenzialen Weltmarktführe ist. Wir bieten unseren Kunden einen ganz besonderen Service an. Egal ob Kleinstprodukte wie elektrische Zahnbürsten, komplette Highspeed-Züge oder – wie im heutigen Fall – Elektroautos: Wir durchleuchten Produkt-Prototypen bis zur kleinsten Schraube. Dabei prüfen wir, ob und wie die Herstellungskosten gesenkt werden können. Etwa mit einem möglichst hohen Anteil an recycelten Materialien. Oder preisgünstigen Alternativen, die teure Werkstoffe ersetzen. Stets mit dem Ziel, dass die Qualität und Leistung des Produktes darunter nicht leidet.
Das Geschäftsfeld ist eine Goldgrube, seit uns vor fünf Jahren die Rohstoffverknappung vollends erreicht hat und die Preise für Materialien wie Kupfer, Lithium oder Aluminium explodiert sind. Und selbst die sind im Vergleich zur Preisentwicklung von Seltenen Erden noch wahre Schnäppchen. Je mehr wiederverwertete oder alternative Materialien verwendet werden, desto höher der Wettbewerbsvorteil. Heute stehen bei uns Produzenten aller Art und aus der ganzen Welt Schlange. Wir kommen kaum noch mit der Arbeit hinterher.
Einen unserer ersten Aufträge erhielten wir von einem Industrieverband. Wir sollten ein Verfahren für die Massenherstellung von Polyhydroxybuttersäure entwickeln. Das ist ein Kunststoff den das Purpurbakterium Paracoccus denitrificans produziert, indem es überschüssige Kohlenhydrate in Fettsäure umwandelt und diese zu langen Molekülketten zusammensetzt. Mit unseren Hochleistungsrechnern haben wir in einem virtuellen Bioreaktor an manchen Parametern herumgeschraubt. So lange, bis wir so eine höhere Festigkeit des Plastiks erreicht haben. Das Ergebnis unserer Anstrengungen war ein in beliebigen Mengen herstellbares Material, das für manche Anwendungen sogar Metalle ersetzt. Dieser Erfolg machte uns von einem auf den anderen Tag weltweit berühmt.
Dabei ist das Einsatzfeld des Plastiks sehr breit. Beispielsweise beinhalten heute alle Straßenbahnen der neueren Generationen mehrere Prozent dieser grünen Polymere. Der Rest besteht meist aus komplett wiederverwerteten Materialien. Dank ausgeklügelter Recyclingmethoden, die mein Team für unzählige Werkstoffe entwickelt und patentiert hat.
Um beim Beispiel der Straßenbahnen zu bleiben: In nahezu allen europäischen Großstädten haben wir mit einer speziellen Bewertungsmethode die Betriebskosten der Trams reduziert, indem wir den Zügen supereffiziente Sandwichakkumulatoren verordnet haben. Damit können die Trams über weite Strecken oberleitungslos und autark ihre Kreise ziehen, ehe die Stromspeicher nachts an der Ladestation wieder aufgeladen werden – natürlich nur mit CO2-freiem Strom von erneuerbaren Energien, der nachts auch besonders kostengünstig ist.
Für derartige Batterien haben wir uns auf die Suche nach Alternativmaterialien gemacht. Denn seitdem Elektroautos das Straßenbild beherrschen, ist das chemische Element Lithium sehr begehrt und entsprechend teuer geworden. Hier bekamen wir von den Vereinten Nationen vor wenigen Monaten die Bitte, eine Alternative zu suchen. Zum Glück hatten wir wenige Wochen zuvor unseren Quantencomputer in Betrieb genommen. Ansonsten wäre dieser Auftrag eine langwierige Geschichte geworden. Eine ausgeklügelte Software hat auf dem Hochleistungscomputer innerhalb weniger Tage mehrere 100.000 Elektroden mit verschiedensten Metallmischungen virtuell aufgebaut und simuliert, bis wir eine Mischung gefunden haben, die den Lithium-Eigenschaften am nächsten kam.
Soweit ich das erkennen kann, ist dieser Alternativstoff bereits in den Akkumulatoren des schicken Flitzers vor mir enthalten. Und damit wären wir beim heutigen Auftrag.
Es geht um den E-Ston Boiteaux, der laut Hersteller E-Captions das beste Preis-Leistungs-Verhältnis auf dem Markt haben soll. Eine Behauptung, die bisher der direkte Konkurrent in diesem Preissegment, Wheel-E, für sich beanspruchte. Daher hat mich das Unternehmen beauftragt, den neuen Flitzer genau unter die Lupe zu nehmen, um E-Captions der Täuschung zu überführen. In diesem Fall ist die „Lupe“ ein speziell entwickeltes, faltbares E-Paper, mit dessen Hilfe ich die Materialzusammensetzung des Wagens analysieren kann. Dafür hat mir Wheel-E die 3D-Daten des Elektroautos auf das Paper gespielt. Solche Produktdaten können Konkurrenten einfordern, sobald ein berechtigter Verdacht besteht, dass auf dem Wettbewerbsfeld kein Fair Play betrieben wird. Optische Sensoren und eine intelligente Software gleichen mein Blickfeld und den Betrachtungswinkel mit den virtuellen Daten ab, so dass das Display den Querschnitt exakt der Stelle zeigt, auf die ich das Paper halte. Die in den Fahrzeugdaten enthaltenen Materialinformationen werden derweil in Echtzeit mit unserer Datenbank in der Zentrale abgeglichen und analysiert.
Aber wie es ausschaut, bedarf es in diesem Fall nicht viel Zeit – E-Captions scheint schon auf den ersten Blick gute Arbeit geleistet zu haben. Der Kobalt-Gehalt in der Batterie ist mit der richtigen Menge Eisen reduziert worden. Im Synchronmagnet des Radnabenmotors ist eine perfekt gemischte Neodym-Eisen-Bor-Kombination zu erkennen, die den Preis zwar deutlich senkt, aber noch ausreichend Energie aufweist, um die Leistung des Motors nicht zu schmälern. Grüne Polymere ersetzen dagegen anscheinend alle statisch unwichtigen Metallteile, während der Rest aus recyceltem Material besteht. Unter uns: Wheel-E muss sich in Zukunft wohl warm anziehen – der Elektro-Flitzer der Konkurrenz ist seiner Klasse voraus. Änderungsbedarf besteht eigentlich nur im Cockpit. Hier bin ich der Meinung, dass dieses ausnahmslos durch mich besetzt werden sollte.