Global Network of Innovation – Integrierter Starter-Generator

Der Entwicklungsingenieur arbeitet federführend an einem Projekt, das die Elektronik im Auto revolutionieren wird – der Integrierte Starter-Generator (ISG), der künftig Anlasser und Lichtmaschine ersetzt. Der ISG wird zwischen Motor und Getriebe montiert und ist ein Energiewandler: Er wandelt mechanische Energie in elektrische um und umgekehrt. Als Elektromotor startet er den Verbrennungsmotor fast lautlos und wesentlich schneller als jeder Anlasser. In der Funktion als Generator erzeugt er Strom für das Licht, die Klimaanlage, das Radio und alle anderen Verbraucher im Auto – mit höherem Wirkungsgrad als bisher. Überschüssiger Strom wird zum Laden der Batterie verwendet; auch wird beim Abbremsen Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt und gespeichert. Bei Bedarf kann der ISG dann zusätzliche Power auf die Achsen bringen oder das Fahrzeug auf kurzen Strecken rein elektrisch antreiben – etwa im Stop-and-Go-Verkehr. An einer roten Ampel wird der Verbrennungsmotor automatisch abgestellt, solange der Fahrer auf der Bremse steht. Geht der Fahrer vom Bremspedal, dreht der Starter-Generator die Kurbelwelle in Sekundenbruchteilen auf die Leerlaufdrehzahl und die Motorsteuerung nimmt Einspritzung und Zündung wieder auf. Mit einem ISG bekommt ein Auto maximal 15 kW mehr Leistung und spart bis zu 15 % Treibstoff ein. Die Koordinierung von ISG, Verbrennungsmotor, Getriebe und Batterie übernimmt das Integrierte Powertrain Management. Um alle Vorteile des neuen Systems auszuschöpfen, muss die Kommunikation zwischen den Komponenten extrem schnell und effizient ablaufen. Das geht nur mit einer intelligent konzipierten Software.

Die Entwicklung des ISG ist ein Paradebeispiel für die weltumspannende Zusammenarbeit bei Siemens: Die Hauptrolle bei der Software spielen Experten in Regensburg und Bangalore. Der Leitkunde ist ein europäisches Automobilunternehmen, das von den Siemens VDO-Ingenieuren im französischen Toulouse betreut wird. Zusätzlich stehen Programmierer im deutschen Schwalbach, dem rumänischen Temeschwar (Timisoara), Ichon in Korea und Auburn Hills bei Detroit (USA) zur Verstärkung bereit. Die elektrische Maschine wird in Würzburg, die Elektronik in Regensburg und im tschechischen Frenstadt gebaut.

Auf der Software-Hauptachse Regensburg–Bangalore findet wöchentlich eine Telefonkonferenz statt. Um den Kontakt weiter zu verbessern, sind immer zwei indische Entwickler für ein Jahr bei den Automobiltechnikern in Deutschland. Labhchand-Govind Lakhotia hat den Großteil seines Aufenthalts schon hinter sich. Selbst der kalte deutsche Winter hat ihn nicht verschreckt. "Ich wollte unbedingt sehen, was unsere Programmierarbeit in der Praxis bedeutet", sagt Lakhotia.

"Unsere indischen Kollegen sind extrem flexibel und anpassungsfähig", lobt Frinzel. Die SISL-Niederlassung liegt in Keonics Electronics City, 40 Autominuten vom Zentrum der Fünfmillionenstadt Bangalore entfernt. Im zehnstöckigen Siemens-Gebäude, dem höchsten Haus des weitläufigen Gewerbegebiets, sitzen 250 Spezialisten, die hauptsächlich Software für die Bildgebung medizinischer Analysegeräte schreiben. Außerdem arbeiten sie an Projekten für die Automobilindustrie, den Mobilfunk, die Bahntechnik und die Prozessautomatisierung. Weitere 600 Experten mit einem Durchschnittsalter von 26 Jahren arbeiten im Zentrum von Bangalore bei Siemens Communications Software vor allem an Software für automatische Telefonvermittlungssysteme und den Mobilfunk, die bei zahlreichen Telefongesellschaften weltweit zum Einsatz kommt.

Als Siemens VDO vor knapp sechs Jahren die ersten Projekte mit den Kollegen bei SISL bearbeitete, sprachen in erster Linie Kostengründe für den Einsatz der indischen Informatiker. Heute spielt die herausragende Qualität ihrer Arbeit eine wesentliche Rolle. "Wir sind nicht nur kostengünstig, sondern gehören auch zur ersten Garde", sagt SISL-Qualitätschef Rakesh Kumar Singh selbstbewusst. SISL sei das erste Siemens-Unternehmen, das die fünfte und damit höchste Stufe des internationalen Qualitätsstandards CMM für Softwarefirmen erreicht habe. Weltweit haben das neben SISL nur etwa 50 weitere Unternehmen geschafft.

Die Qualität der ISG-Software zeigt sich darin, dass nach Abschluss der Tests beim Kunden alles reibungslos funktioniert. Die Software-Beschreibung füllt einen ganzen A4-Ordner. Für die 370 Module hätte ein einzelner Entwickler 30 Jahre gebraucht. Diese Module schützen den Motor vor Überhitzung, regeln die Spannung oder messen die Drehzahl. Manche Routinen in den Chips laufen alle zehn Millisekunden einmal ab – so etwa das Diagnosemodul für Stromunterbrechungen. Die Modularisierung hat mehrere Vorteile: Die Bausteine sind kleiner und damit verständlicher. Sie werden möglichst kompatibel erstellt, das Gesamtsystem kann daher rasch an neue Anforderungen angepasst werden.

Frinzel ist vom Erfolg des ISG überzeugt, an dem neben Siemens auch Unternehmen wie Bosch, ZF Sachs und andere arbeiten. "Siemens ist bestens positioniert und wird als einer der Ersten Ende 2002 in Serie gehen", sagt Frinzel nicht ohne Stolz. Weitere Projekte sind bereits angelaufen. Siemens VDO peilt auch den riesigen US-Markt an. "Wenn wir erst Amerikaner als Kunden haben, dann ist es wirklich so, dass die Entwicklung der Software mit der Sonne um den Erdball wandert", sagt Frinzel.

Norbert Aschenbrenner