FACHHOCHSCHULE DES BFI WIEN BACHELORSTUDIENGANG „TECHNISCHES VERTRIEBSMANAGEMENT“

SEMINAR 6. Semester GENERALTHEMA: ELEKTRIK UND ELEKTRONIK SEMINARLEITER/IN: FH-PROF. DI RUDOLF OBERPERTINGER

BACHELORARBEIT Qualifizierungsbedarf im Bereich der Elektromobilität

Name des/der Studierenden: PROSENC ANDREJ Personenkennzeichen:

1210480017

Anschrift:

Ameisgasse 5, 1140 Wien

E-Mail-Adresse:

[email protected]

Telefonnummer:

0664/613 1702

Wien, den 17.05.2015

Ich versichere, dass ich die vorstehende Bachelorarbeit selbständig und ohne fremde Hilfe angefertigt und mich anderer als der im beigefügten Literaturverzeichnis angegebenen Quellen nicht bedient habe. Alle Stellen, die wörtlich oder sinngemäß aus Veröffentlichungen entnommen wurden, sind als solche kenntlich gemacht.

Ich versichere weiters, dass ich diese Bachelorarbeit bisher weder in Inland noch im Ausland in irgendeiner Form als Prüfungsarbeit vorgelegt habe.

Datum

Unterschrift

1210480017 – ANDREJ PROSENC

Inhaltsverzeichnis 1

Einleitung ........................................................................................................... 1

2

Begriffsbestimmungen ..................................................................................... 2

3

Themenstellung und Relevanz der Themenstellung ...................................... 3 3.1 Ausgangslage und Stand der Literatur ......................................................... 3 3.2 Geschichte der Elektromobilität .................................................................... 5 3.3 Entwicklung der Batterietechnologie: ........................................................... 5 3.4 Entwicklung der Elektromobilität der letzten Jahrzehnte .............................. 7 3.5 Gefahren durch hohe Spannungen .............................................................. 7 3.6 Relevanz der Themenstellung ...................................................................... 8

4

Forschungsfragen ............................................................................................. 9

5

Methodische Vorgehensweise ........................................................................10

6

HV Technologie ................................................................................................12 6.1 HV Fahrzeuge .............................................................................................12 6.2 Stand der technischen Entwicklung.............................................................15 6.3 Erforderliche technische Entwicklungen ......................................................18 6.4 Derzeitige Verbreitung von HV-Fahrzeugen ................................................18 6.5 Zukünftige Verbreitung von HV-Fahrzeugen ...............................................19

7

Berufsfelder und Tätigkeiten im Bereich der Elektromobilität .....................21

8

Derzeitige Ausbildungen für Berufsfelder und Tätigkeiten im Bereich der Elektromobilität ................................................................................................24 8.1 Tätigkeiten und mögliche Ausbildungen ......................................................25 8.2 Ausbildungsstand und Ausbildungsbedarf ..................................................26 8.3 Zusammenfassung des Ausbildungsbedarfs ...............................................29

9

Qualifizierungsbedarf für Wartung und Reparatur von HV Fahrzeugen......30 9.1 Berufsgruppe ...............................................................................................30 9.2 Rechtliche Begründung des Qualifizierungsbedarfs ....................................34 9.3 Technische Begründung des Qualifizierungsbedarfs ..................................36 9.4 Inhalte der Qualifizierungsmaßnahmen.......................................................37

10 Qualifizierungsbedarf bei Unfall und Rettung ...............................................39 10.1 Rechtliche Grundlagen ................................................................................40 10.2 Technische Möglichkeiten ...........................................................................40 10.3 Inhalte der erforderlichen Qualifizierungsmaßnahmen ................................40 11 Interdisziplinäre Arbeitsgruppen in denen das Thema „Qualifizierungsbedarf im Bereich der Elektromobilität“ behandelt wurde 41 12 Conclusio ..........................................................................................................43 13 Literaturverzeichnis .........................................................................................45

I

1210480017 – ANDREJ PROSENC

Darstellungsverzeichnis Nr.

Bezeichnung

Seite

Darstellung 1: Entwicklung der Batterien .............................................................. 6 Darstellung 2: Elektrofahrzeug – Konfiguration der Antriebselemente ................ 12 Darstellung 3: Hybridfahrzeug – Konfiguration der Antriebselemente ................ 12 Darstellung 4: Plug In Hybridfahrzeug – Konfiguration der Antriebselemente .... 13 Darstellung 5: Elektrofahrzeug mit Range Extender – Konfiguration der Antriebselemente.................................................................................................. 13 Darstellung 6: Wasserstofffahrzeug – Konfiguration der Antriebselemente ........ 14 Darstellung 7: HV Antrieb – Systemübersicht ..................................................... 15 Darstellung 8: Beispiel unterschiedlicher Ladeeinrichtungen .............................. 16 Darstellung 9: Anzahl der Zulassungen von reinen Elektro-PKW in Österreich .. 18 Darstellung 10: Anzahl der Zulassungen von HV-PKW in Österreich ................. 19 Darstellung 11: Tätigkeitsfelder und Ausbildungsmöglichkeiten ........................ 26 Darstellung 12: Tätigkeitsfelder und Bewertung des Ausbildungsbedarfs ......... 29 Darstellung 13: aktuelle Mercedes Benz S-Klasse (222) mit bis zu 94 Steuergeräten und 13 Datenbus Netzen .............................................................. 30 Darstellung 14: Entwicklung der Fahrzeugelektronik .......................................... 31 Darstellung 15: Verunfalltes Hybridfahrzeug ...................................................... 39

II

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Abkürzungsverzeichnis ADAC Allgemeiner Deutscher Automobil Club AG Arbeitsgruppe AMP Austrian Mobile Power ARBÖ Auto-, Motor- und Radfahrerbund Österreichs ARC Verband europäischer Automobilclubs ASchG ArbeitnehmerInnenschutzgesetz AUVA Allgemeine Unfallversicherungsanstalt AVL Anstalt für Verbrennungskraftmaschinen List BGBl Bundesgesetzblatt BGI Berufsgenossenschaftliche Information BieM Bundesinitiative eMobility BMLFUW Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft BMVIT Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie BMWFJ Bundesministerium für Wirtschaft, Familie und Jugend Kohlenstoffdioxid CO2 ECE Economic Commission for Europe (Wirtschaftskommission für Europa) EN Europäische Norm ESV Elektroschutzverordnung ETG Elektrotechnikgesetz ETV Elektrotechnikverordnung F-Gas Fluoriertes Treibhausgas FH Fachhochschule F&E Forschung und Entwicklung GewO Gewerbeordnung GUV Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung) HTL Höhere technische Lehranstalt HV Hochvolt – Spannungen von 30V bis 1000V AC bzw. 60V bis 1500V DC zum Antrieb von Fahrzeugen (genaugenommen – Niederspannung) HVAC Heating, Ventilation, Aircondition HV-PKW Personenkraftwagen mit einem elektrifizierten Antrieb (Hochvolt) IT Informationstechnik KFG Kraftfahrgesetz Kfz Kraftfahrzeug ÖAMTC Österreichische Automobil-, Motorrad- und Touring Club ÖNORM Österreichische Norm ÖVGW Österreichische Vereinigung für das Gas- und Wasserfach OVE Österreichischer Verband für Elektrotechnik PHEV Plug-In Hybrid Electric Vehicle PKW Personenkraftwagen III

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R RL SV TAK UN VECEPT WIFI WKO ZT

Richtlinie Richtlinie Sachverständige Akademie des Deutschen Kraftfahrzeuggewerbes GmbH United Nations (Vereinte Nationen) Vehicle with Cost Efficient Power Train Wirtschaftsförderungsinstitut Wirtschaftskammer Österreich Ziviltechniker

IV

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1

Einleitung „Der Übergang in die Elektromobilität hat begonnen, nicht weil es eine Modeerscheinung ist, sondern weil viele Automobilhersteller ohne Elektromobilität die Emissionsgrenzwerte nicht erreichen könnten und zudem die endliche Ressource Erdöl bei wachsender Erdbevölkerung effizienter eingesetzt werden kann als zum Antrieb von Privatfahrzeugen.“ 1

Trotz vieler unerfüllter Vorhersagen über den Siegeszug der Elektromobilität ist diese Technologie aus den Kraftfahrzeugen nicht mehr wegzudenken. Dies bewirkt viele Veränderungen in der Wirtschaft und in der Gesellschaft. Eine dieser Veränderungen betrifft die Ausbildung. Durch die Verbreitung von (neuen) Technologien wächst auch der Bedarf nach Ausbildungen, die den Umgang mit diesen Technologien näher bringen. „Ohne die mutigen Ideen und die Kreativität von Forscherinnen und Forschern, aber auch von Technikern und Dienstleistern wird das elektrische Fahren nicht den Alltag erobern. Hervorragend ausgebildete Fachkräfte sind deshalb der Schlüssel dafür, dass Deutschland zu einem Leitanbieter für Elektromobilität werden kann.“ 2 Die nachfolgende Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema, welcher Qualifizierungsbedarf durch die steigende Verbreitung der Elektromobilität in Österreich besteht.

1

Proff u.a. (2013) online S. 5.

2

Bundesministerium für Bildung und Forschung (2013) online S. 40.

1

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2

Begriffsbestimmungen • HV Fahrzeug

im Zuge dieser Bachelorarbeit werden alle Fahrzeuge, die mit einer elektrischen Antriebseinheit ausgerüstet sind als HV Fahrzeuge bezeichnet. Dies umfasst rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Fahrzeuge mit einem Range Extender, Brennstoffzellenfahrzeuge, sowie alle Kombinationen und Abwandlungen dieser Systeme. Die Basis des elektrischen Antriebs ist bei allen genannten Varianten vergleichbar, daher kann sie für die Ermittlung des Qualifizierungsbedarfs mit Fahrzeugen mit einem reinen elektrischen Antrieb gleichgesetzt werden.

• Hochvolt (HV) „umfasst Spannungen größer 60 V und höchstens 1500 V Gleichspannung (DC) oder größer 30 V und höchstens 1000 V Wechselspannung (AC) in der Fahrzeugtechnik, insbesondere bei Hybridund Brennstoffzellentechnologie sowie Elektrofahrzeugen.“ 3

• Konventionelles Bordnetz umfasst Spannungen bis 30 V AC und 60 V DC.

• HV-eigensicheres Fahrzeug „Fahrzeug, bei dem durch technische Maßnahmen ein vollständiger Berührungs- und Lichtbogenschutz gegenüber dem Hochvolt-System gewährleistet ist. HINWEIS

Dies wird insbesondere erreicht durch zB:

 Technisch sichere Abschaltung des HV-Systems und automatische Entladung möglicher Energiespeicher (zB Zwischenkreiskondensatoren) vor Erreichen unter Spannung stehender Teile,  Verwendung von Steckverbindungen in lichtbogensicherer Ausführung,  Sichere Abschaltung bei Entfernen von Abdeckungen des Hochvolt-Systems. ANMERKUNG ein nach BGI/GUV-I 8686 HV-eigensicheres Fahrzeug entspricht auch den entsprechenden Anforderungen der ECE R 100“ 4

3

OVE-Richtlinie R19, Sicheres Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvolt-Systemen (2015) S. 5.

4

OVE-Richtlinie R19, Sicheres Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvolt-Systemen (2015) S. 5.

2

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3

Themenstellung und Relevanz der Themenstellung

Im Zuge der Bachelorarbeit soll beleuchtet werden, welche Verbreitung die Elektromobilität erreicht hat, ob eine weitere Verbreitung zu erwarten ist und in welchen Bereichen daraus ein Qualifizierungsbedarf entsteht. Weiters soll der Umfang der Qualifizierung analysiert werden.

3.1

Ausgangslage und Stand der Literatur

Zu dem oben beschriebenem Thema und zu den Forschungsfragen existiert zurzeit noch kaum Literatur im klassischen Sinne – die Elektromobilität unterliegt starken Veränderungen. Dies kann hervorragend an den Aktivitäten des ÖAMTC zur Regelung eines für technische Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen dargestellt werden: Frühjahr 2008: Seit 2009:

Aufnahme des Themas in die Ausbildung der MA. Erhöhter Informationsaustausch der ARC Clubs im Bereich Hochvolttechnik und zum Stand der nationalen Regelungen sowie viele Gespräche mit österreichischen Fahrzeugimporteuren. Jänner 2010 Einschätzung der Aufwände, Folgen und des Handlungsbedarfes für den ÖAMTC. Sommer 2010: Hochvoltausbildung für einen Teil der Techniktrainer in Zusammenarbeit mit dem ADAC durch TAK in Deutschland. Herbst 2010: Erarbeitung des Entwurfs einer nationalen Regelung, von dazugehörigen Schulungsunterlagen, sowie von internen Vorgaben für Werkzeug, Schutzausrüstung und Vorgehensweise. Jänner 2011: Ausbildung der zuvor fehlenden Techniktrainer durch TAK in Salzburg. Jänner 2011: Abgabe eines Entwurfes einer nationalen Regelung an das dafür zuständige Wirtschaftsministerium. Jänner 2011 Mitarbeit in einer von der WKO einberufenen Expertengruppe zur Erarbeitung einer nationalen Empfehlung in Zusammenarbeit mit der AUVA. Im Sommer 2012 wird die Arbeitsgruppe ergebnislos aufgelöst. September 2011: Einzelgespräche mit AUVA. Frühjahr 2012: Vorschlag zur Errichtung eines „Elektroarbeitsplatzes“ auf den ÖAMTC Stützpunkten. Sommer 2012: Vorstoß in Richtung Trainerausbildung (HV-Train The Trainer in Teesdorf) unter ÖAMTC Federführung, mit Beteiligung von Industrie und Gesetzgebung (Vorträge von: Magna, AVL, Mitsubishi, AU3

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VA, Feuerwehr, SV/ZT, ÖAMTC und Teilnahme von ARBÖ, Kfz-Berufsschule, Kfz-Innung, Wirtschaftsverlag, WIFI, Berufsfeuerwehr Wien, ÖAMTC). Errichtung des ersten „Elektroarbeitsplatzes“ auf dem ÖAMTC Stützpunkt Baden. Ausarbeitung einer internen Regelung – Überarbeitung mit AUVA und Experten. Ein Vorschlag zu Arbeiten unter Spannung wird erstellt, die ausrüstungstechnischen Grundlagen werden von AVL geklärt. März 2013: Teilnahme der AUVA an einer ÖAMTC internen HV Ausbildung und Beratung zum Ablauf weiterer Schulungen. Ziel: die interne Ausbildung nach den Wünschen der AUVA zu gestalten. Mai 2013 In Zusammenarbeit mit AVL und einem Elektro-SV sollten im Zuge eines Workshops entsprechende Werkzeuge, Ausrüstung, Arbeitsweise, Sicherheitsmaßnahmen und Ausbildungen zum Arbeiten und Messen am aktivem HV System entwickelt werden. Strategieänderung aufgrund missverstandener Zielsetzung. Juni 2013 Ausarbeitung einer Strategie, in Zusammenarbeit mit AVL zur Etablierung für Kfz gültiger gesetzlicher Regelungen. Ein Kompletpaket: „Regelungsentwurf, Schulungsinhalte, Schulungsleitfaden, Grundform der Schulungsunterlage, Begleitschreiben + Begründung“ soll dem BMWFJ übergeben werden. Zeitplan wegen Wahljahr – ungewiss! Oktober 2013 Vortrag über fehlende rechtliche Regelungen bei der EL-MOTION 2013 – eine Veranstaltung des BMWFJ, BMLFUW... Dezember 2013 Gespräch mit AUVA über die Ausbildungsinhalte. Erstellung einer weiteren detaillierten Beschreibung der Ausbildung. Jänner 2014 Teilnahme an Sitzung der ASI / OVE Arbeitsgruppe e-mobility und Darstellung der Problematik im Kfz-Gewerbe Februar 2014 Sitzung der OVE Arbeitsgruppe e-mobility "Rechtliche Rahmenbedingungen" und Gründung einer OVE Arbeitsgruppe zur Schaffung einer nationalen Richtlinie,5 Daher wird in weiterer Folge der Hauptfocus auf Publikationen von Arbeitsgruppen, die das gleiche Ziel wie diese Bachelorarbeit verfolgen, rechtliche Grundlagen, sowie Expertenmeinungen gelegt. 5

ÖAMTC (2007) o. S.

4

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3.2

Geschichte der Elektromobilität

Obwohl elektrische Antriebe bereits seit der Erfindung des Kraftfahrzeuges bekannt sind und eingesetzt wurden, anfänglich sogar gegenüber dem Verbrennungsmotor wegen ihrer einfacheren Handhabung und höheren Zuverlässigkeit im Vorteil waren, konnten sie in ihrer weiteren Entwicklung nicht die Alltagstauglichkeit von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren erreichen. Durch die Weiterentwicklung des Verbrennungsmotors und die flächendeckende Kraftstoffversorgung entwickelten sich die elektrischen Antriebssysteme zu einer Randerscheinung, meist mit vordefinierten, kurzen Fahrstrecken – z. B.: Postzustellung im städtischen Gebiet, Gabelstapler, Golfkart, oder angeschlossen an Oberleitungen als OBus. Im privaten Gebrauch waren sie noch seltener, meistens als Umbauten konventioneller Fahrzeuge und vorwiegend von „Bastlern“ und „Tüftlern“ betrieben. Von namhaften Fahrzeugherstellern wurden zwar auch immer wieder Elektrofahrzeuge entwickelt und am Markt angeboten, dies jedoch eher zu Test- und Entwicklungszwecken. Die eingesetzte Technologie konnte nicht die Bedürfnisse der Fahrzeugbenutzer erfüllen. Dies verdeutlichen auch die Entwicklungen im Bereich der Batterietechnologie.

3.3

Entwicklung der Batterietechnologie:

Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat die Batterietechnologie große Entwicklungsschritte durchlaufen. „Die Publikationen zu Lithium-Ionen-Batterien sind in den Jahren 2009 und 2010 in beträchtlicher Weise gestiegen (Abschätzung 2010 auf Basis des 1. Quartals). Der Anstieg hängt sicherlich mit den initiierten Fördermaßnahmen in vielen Ländern und den technologischen Entwicklungsanstrengungen in der Batterieindustrie zusammen. Das Thema Elektromobilität ist ein maßgeblicher Treiber.“ 6 Wie die nachfolgende Grafik zeigt, sind die Energiedichte, Leistungsdichten sowie die Zyklenfestigkeit gestiegen, damit leider aber auch die Herstellungskosten. Da die eingesetzten Batterietechnologien aber im Laufe der letzten Jahrzehnte häufig wechselten und zukünftig eine Stabilisierung mit dem Fokus auf Lithium zu erwarten ist, wird im allgemeinem davon ausgegangen, dass neben der weiteren Erhöhung der Energiedichte, die Kosten sinken werden.

6

Fraunhofer Institut für System- Innovationsforschung (2010) online. S. 9.

5

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Darstellung 1: Entwicklung der Batterien

7

• Blei-Säure-Batterie Bei PKW’s bis in die 1990er Jahre verbaut. Energiedichte: 30-40 Wh/kg 8 Geringe Toleranz gegen tiefe Entladung Reichweiten der Fahrzeuge gering Fehleranfälligkeit hoch.

• Nickel-Metall-Hydrid-Akku Bei PKW’s ab dem Ende der 1990er Jahre verbaut Energiedichte: 50-70 Wh/kg 6 Reichweiten der Fahrzeuge gering Fehleranfälligkeit niedrig.

• „ZEBRA“ Akku Bei PKW’s ab den 2000er Jahren verbaut Energiedichte: 100-120 Wh/kg 6 Betriebstemperatur von 270 bis 350 Grad Celsius Reichweiten der Fahrzeuge etwas höher als bei den zuvor genannten Typen Fehleranfälligkeit hoch. 7

enso-blog (2012) online

8

elektroauto-news.net (2011) online

6

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• Lithium-Ionen Akku Bei PKW’s ab dem Ende der 2000er Jahre verbaut Energiedichte: 95-190 Wh/kg 9 Reichweiten der Fahrzeuge etwas höher als bei den zuvor genannten Typen Fehleranfälligkeit niedrig.

3.4

Entwicklung der Elektromobilität der letzten Jahrzehnte

An der Entwicklung der Batterietechnologie sieht man, dass die Alltagstauglichkeit von Elektrofahrzeugen deutlich gestiegen ist. Ein weiterer großer Schritt ist die Einbindung des Verbrennungsmotors in den elektrischen Antrieb in Form von Hybridfahrzeugen und als Range Extender. Die erste Trendwende leitete 1997 (in Europa ab 2000) der Toyota Prius mit Hybridantrieb ein. Ein weiterer Anstoß kam mit der Finanzkrise im Jahr 2008, von der auch die Automobilindustrie betroffen war. Im gleichen Zeitraum zeigten kleine Fahrzeughersteller wie Tesla und Think!, dass der Entwicklungsstand der Elektromobilität weiter fortgeschritten war und eine Alternative zu herkömmlichen Kraftfahrzeugen bietet. Das und das Inkrafttreten der EURO 6 Norm, sowie strengere Grenzwerte beim Flottenverbrauch, zwangen die renommierten Fahrzeughersteller ebenfalls Alternativen zum Verbrennungsmotor zu forcieren.

3.5

Gefahren durch hohe Spannungen „Die Gesamtzahl der von der AUVA anerkannten Arbeitsunfälle durch elektrischen Strom ist gering. Allerdings ist das Risiko, dass der Unfall tödlich endet, rund 25 Mal so hoch als im Durchschnitt aller anerkannten Arbeitsunfälle.“ 10

In Elektrofahrzeugen, sowie allen anderen Varianten des elektrischen Antriebs (Hybrid, Range Extender…) werden derzeit elektrische Spannungen in einem Bereich von ca. 100 bis ca. 600 V DC eingesetzt. Laut einschlägiger Elektronormen (z. B. EN 50110-1) werden diese als „Niederspannung„ bezeichnet. Um hier keine Verharmlosung herbeizuführen, wurde für die in Fahrzeugen eingesetzte Niederspannung der Begriff „Hochvolt“ eingeführt. Unsachgemäßer Umgang kann bei diesen Spannungen zu schwerwiegenden Verletzungen und zum Tod führen. Auch dieser Umstand legt einen Qualifizierungsbedarf der handelnden Personen 9

elektroauto-news.net (2011) online

10

AUVA M420 (2007) S. 2.

7

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nahe. Es werden in Fahrzeugen zwar auch andere Systeme mit hohen Spannungen eingesetzt (z. B.: Zündanlage, Beleuchtung mit Gasentladungslampen, Diesel-Injektoren), diese stellen aufgrund einer niedrigen Energieabgabe, trotz hoher Spannungen kein vergleichbar großes Risiko dar.

3.6

Relevanz der Themenstellung

Um die, bis zum Beginn der 2010er Jahre, wenigen elektrisch angetriebenen Fahrzeuge zu betreiben wurden nur wenige Spezialisten benötigt. Dies führte dazu, dass es in der Fahrzeugindustrie wenig Erfahrung mit elektrischen Antrieben gab. Seit einigen Jahren steigen die Vielfalt der Angebote, das Interesse, Vertrauen und die Akzeptanz der Kunden und Kundinnen und in weiterer Folge auch die Zulassungen der elektrisch angetriebenen Fahrzeuge. Das, in der Zwischenzeit, immer häufigere Aufkommen von elektrischen Antrieben in Kraftfahrzeugen, erfordert ein Auseinandersetzen mit diesem Thema und eine Ermittlung des damit verbundenen Qualifizierungsbedarfs. Eine weitere Notwendigkeit entsprechender aufklärender Aktivitäten ergibt sich aus dem Arbeitnehmerinnenschutzgesetz. „Allgemeine Pflichten der Arbeitgeber: Arbeitgeber sind verpflichtet, für Sicherheit und Gesundheitsschutz der Arbeitnehmer in Bezug auf alle Aspekte, die die Arbeit betreffen, zu sorgen.“ ASchG (1994) §3 Abs. 1

8

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4

Forschungsfragen o Welche Berufsgruppen sind durch die Entwicklungen im Bereich der Elektromobilität betroffen? o Welche Unterschiede zu den bisherigen Tätigkeiten bestehen bei diesen Berufsgruppen? o Welcher Qualifizierungsbedarf besteht in Österreich in den nächsten 5 Jahren im Bereich der Elektromobilität?

9

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5

Methodische Vorgehensweise

Die Betrachtung und Interpretation von Studien, exemplarischen Beispielen und den Rahmenbedingungen, sowie Gespräche mit Spezialisten stellen den primären Teil der Recherchearbeit dar. Aus den Ergebnissen sollen Thesen über den Umfang und die Zielgruppen entsprechender Ausbildungen erstellt werden. Nachfolgend werden die Eckpunkte der geplanten Vorgangsweise beschrieben. o Betrachtung derzeitiger Verkaufszahlen der Fahrzeuge sowie Unterteilung in unterschiedliche technische Lösungen. o Recherche welche Berufsgruppen, mit welchen Bereichen der Elektromobilität in Berührung kommen. o Betrachtung von exemplarischen Beispielen von derzeitigen Ausbildungssystemen um die bisherigen Entwicklungen vergleichen und darstellen zu können. o Beschaffung von Ergebnissen diverser Arbeitsgruppen bzw. Plattformen zur Einführung oder Förderung der Elektromobilität, z. B.: AMP BieM klimaaktiv mobil e-connected o Recherche und Interpretation rechtlicher und normativer Vorgaben. Weiters wurden die Informationen in den nachfolgenden Teilen der Arbeit mit Unterstützung von Experten aus dem Bereichen Fahrzeugentwicklung, Entwicklung von Testgeräten, Standardisierung, Sicherheitstechnik, Wartung und Reparatur von Fahrzeugen und technischem Training, welche einen ihren beruflichen Schwerpunkt rund um die Elektromobilität gelegt haben zusammengestellt und vom Autor interpretiert, sowie harmonisiert. Folgende Experten haben den Autor bei der Einschätzung des Qualifizierungsbedarfs unterstützt: DI Harald Nikolaus

AVL DiTEST

Ing. Deniz Kartal

EVALUS

Ing. Peter Pokorny Bsc

Mitsubishi

10

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DI Mag. Reinhard Dittler

OVE / ASI

Ing. Rudolf Brauch

ÖAMTC

Dr. Max Lang

ÖAMTC

Ing. Werner Fischer

Siemens

Andreas Westermeyer BA

WKO

11

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6

HV Technologie

6.1

HV Fahrzeuge

Die nachfolgenden Beispiele von elektrischen Antrieben sollen die Unterschiede und Gemeinsamkeiten verschiedener Fahrzeugkonfigurationen darstellen.

• Elektrofahrzeug

Darstellung 2: Elektrofahrzeug – Konfiguration der Antriebselemente

11

Als einzige Energiequelle dient eine HV-Speicherbatterie. Diese stellt die zum Antrieb des Elektromotors nötige Energie zur Verfügung.

• Hybridfahrzeug

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Darstellung 3: Hybridfahrzeug – Konfiguration der Antriebselemente

11

Eigene Darstellung

12

Eigene Darstellung

12

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Ist eine Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor. Als Energiequelle dienen eine HV-Speicherbatterie und ein Kraftstofftank. Hybridfahrzeuge werden, je nach Auslegung des Antriebsstrangs, in mehrere Kategorien (von Mild-Hybrid bis Plug In-Hybrid) eingeteilt. Die Aufgaben des Elektroantriebes reichen von Unterstützung beim Anfahren bis zum reinen elektrischen Fahren.

• Plug In Hybridfahrzeug

13

Darstellung 4: Plug In Hybridfahrzeug – Konfiguration der Antriebselemente

• Elektrofahrzeug mit Range Extender

Darstellung 5: Elektrofahrzeug mit Range Extender – Konfiguration der Antriebselemente

13

Eigene Darstellung

14

Eigene Darstellung

14

13

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Ist, wie das Hybridfahrzeug, eine Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor. Als Energiequelle dienen eine HV-Speicherbatterie und ein Kraftstofftank. Der Unterschied zum Hybridfahrzeug besteht darin, dass es keine direkte Verbindung vom Verbrennungsmotor zu den Rädern gibt. Grundsätzlich wird der elektrische Antrieb genutzt. Bei niedrigem Ladezustand der HV-Batterie wird der Verbrennungsmotor zugeschaltet und erzeugt über einen Generator die zum Antrieb des Elektromotors nötige Energie.

• Wasserstofffahrzeug

Darstellung 6: Wasserstofffahrzeug – Konfiguration der Antriebselemente

15

Als Energieversorgung dient die Brennstoffzelle – der als Elektrolyt benötigte Wasserstoff wird zurzeit meist in Druckbehältern mit einem Druck von bis zu 700 bar gespeichert. Durch den in der Brennstoffzelle erzeugten Strom wird die HVBatterie geladen. Diese stellt die zum Antrieb des Elektromotors nötige Energie zur Verfügung.

• Unterschiede und Gemeinsamkeiten verschiedener Fahrzeugkonfigurationen Aus den Symbolbildern können bereits die Gemeinsamkeiten der elektrischen Systeme erkannt werden. Egal in welcher Konstellation, besteht ein HV System aus folgenden Komponenten:

15

Eigene Darstellung

14

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o Energiespeicher o Steuerung o E-Motor / Generator o Optional - Ladeeinheit o Optional – HVAC

Darstellung 7: HV Antrieb – Systemübersicht

16

Der Systemaufbau ist, unabhängig davon ob es sich um ein Hybrid-, Elektro-, Wasserstofffahrzeug oder um eine Lösung mit „Range Extender“ handelt, gleich. Unterschiede ergeben sich hauptsächlich aus der Dimensionierung und Anbringung der Bauteile und aus den sekundären Energiequellen.

6.2

Stand der technischen Entwicklung

Hier kann bereits eines aus den Erfahrungen des Autors vorweg genommen werden, die zurzeit verfügbaren Fahrzeuge zeigen einen hohen Entwicklungsstand und eine hohe Verarbeitungsqualität. Im Detail muss zwischen den einzelnen Baugruppen unterschieden werden. Betreffend Sicherheit für den Benutzer, sowie bei Wartung und Reparatur werden bereits jetzt höchste Ansprüche erfüllt und die Vorgaben der Genehmigungsrichtlinie übertroffen.

• HV-Batterie Wie unter Punkt 3.3 dargestellt, sind im Bereich der Batterietechnologie bereits einige Entwicklungen durchlaufen worden. Der Stromspeicher ist aber nach wie 16

Eigene Darstellung

15

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vor der wunde Punkt der Elektromobilität. Die derzeitigen Stromspeicher weisen zu geringe Speicherkapazitäten bei zu hohem Gewicht auf. Dies begründet auch die zu geringen Reichweiten der Fahrzeuge. Die Haltbarkeit kann aus heutiger Sicht nicht einwandfrei beurteilt werden, da es dazu noch zu wenig Erfahrungen gibt. Die langen Gewährleistungszeiten legen aber nahe, dass die Hersteller Vertrauen in ihre Produkte haben. Beim Toyota Prius, dem einzigen Fahrzeug, das lange genug am Markt ist um Langzeiterfahrungen zu sammeln, gab es mit den HV-Batterien keine nennenswerten Probleme.

• Ladeeinrichtung Hier muss eine Unterscheidung in drei Ebenen erfolgen: Ladeinfrastruktur, Ladeeinrichtung im Fahrzeug und das Zellenmanagement in der Batterie. o Ladeinfrastruktur Die Elektrotechnik ist hier im Stande optimale Lösungen anzubieten, diese sind jedoch kostspielig und aufgrund der geringen Verbreitung von Elektrofahrzeugen kaum rentabel. Ein größeres Problem ist die Stromversorgung der Ladeinfrastruktur. Um Ladungen in einer akzeptablen Zeit durchzuführen, müssen entsprechende Leistungen zur Verfügung stehen.

Darstellung 8: Beispiel unterschiedlicher Ladeeinrichtungen

17

17

Tesla (2015) online

16

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Das in der obigen Abbildung dargestellte 11kW Heimladegerät benötigt bereits einen Kraftstrom Anschluss. Dieser liefert üblicherweise 32 Ampere bei 400 Volt. Um einen Tesla Supercharger zu betreiben muss, bei einer Spannung von 400 Volt, ein Strom von 300 Ampere fließen! o Ladeeinrichtung im Fahrzeug Die Aufgabe der Ladeeinrichtung ist die Übertragung und Steuerung des Ladestroms von der Ladesäule in die Batterie. Dies soll möglichst exakt und verlustfrei erfolgen. Dafür können Technologien aus anderen Bereichen der Elektrotechnik angepasst werden, die diese Anforderungen bereits erfüllen. Auch hier stehen die Hersteller vor keiner großen Herausforderung. o Zellenmanagement Wenn die Ladevorgänge möglichst schnell erfolgen sollen, ist eine gleichmäßige Ladung aller Batteriezellen schwierig. Daher wird ein Ladungsausgleich der Batteriezellen laufend, auch während des Stillstandes des Fahrzeuges, oder eine regelmäßige Ausgleichsladung notwendig. Hier gibt es noch ein kleines Einsparungspotenzial.

• Steuerung Die Steuerung hat die Aufgabe der Stromversorgung der Verbraucher (E-Motor, HVAC, Bordnetz…) und der Energierückgewinnung. Energieeffizienz hat hier mit Sicherheit die höchste Priorität. Auch hier ist noch ein kleines Einsparungspotenzial zu vermuten.

• Elektromotor Auch hier hat der Wirkungsgrad die höchste Priorität. Geringfügige Verbesserungen werden auch hier noch möglich sein.

• HVAC Nur wenige Fahrzeugkäufer werden zu Gunsten der Elektromobilität bereit sein auf den bisher gewohnten Komfort zu verzichten. Daher ist es wichtig Heizung und Klimatisierung des Fahrzeuges zu gewährleisten und dabei auf Energieeffizienz zu achten. Heizungssysteme, die mittels PTC Widerständen einen Wasserkreislauf erwärmen haben hier keine Zukunft. Bei neueren Modellen werden bereits Wärmepumpen, mittels einer Umkehr der Klimaanlage, eingesetzt.

17

1210480017 – ANDREJ PROSENC

• Karosserie / Peripherie Auch hier wird vermutlich keine Bereitschaft auf Komfortverzicht zu finden sein. Zusätzliches Gewicht verringert aber die Reichweite oder, bei Verbrennungsmotoren, erhöht den CO2 Ausstoß. Hier haben beide Antriebskonzepte das gleiche Problem. An einer Gewichtsreduktion der Fahrzeuge wird laufend gearbeitet.

6.3

Erforderliche technische Entwicklungen

Erforderliche technische Entwicklungen betreffen vor allem die Batterietechnologie. Durch eine höhere Energiedichte könnten Reichweiten erzielt werden, die den Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor nahe kommen und die Elektrofahrzeuge alltagstauglich machen. Der nächste, damit verbundene Schritt, betrifft den Ausbau der Ladeinfrastruktur und eine Verkürzung der Ladezeiten.

6.4

Derzeitige Verbreitung von HV-Fahrzeugen

18

Darstellung 9: Anzahl der Zulassungen von reinen Elektro-PKW in Österreich

Wie man in der Grafik erkennen kann, nimmt der Bestand an reinen Elektrofahrzeugen rasch zu. Tatsächlich sind 3.386 Elektrofahrzeuge bei einem Bestand an

18

AustriaTech (2015) online S. 7.

18

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Fahrzeugen der Klasse M1 von 4.694.921 eine vernachlässigbare Menge. Ein etwas anderes Bild ergibt sich, wenn alle HV-PKW berücksichtigt werden. HV-PKW Bestand in Österreich von 2008 bis 2014 18.000 16.000 14.000 12.000 10.000 HV-PKW

8.000 6.000 4.000 2.000 0 2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

19

Darstellung 10: Anzahl der Zulassungen von HV-PKW in Österreich

Der Bestand an HV Fahrzeugen betrug bis zum 28.02.2015: 20 Elektrofahrzeuge

3546

Hybridfahrzeuge

13269

Brennstoffzellenfahrzeuge

3

Aus dem derzeit breiten Angebot an elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und der Entwicklung der Zulassungszahlen, können bereits einige zukünftige Entwicklungen abgelesen werden.

6.5

Zukünftige Verbreitung von HV-Fahrzeugen

Eine aktuelle Umfrage der Vienna Insurance Group AG / Wien vom 30. März 2015 hat ergeben, das nur 9% der Teilnehmer bei dieser Umfrage die Anschaffung eines Elektroautos für interessant halten. Für den Rest sind die hohen Anschaffungskosten und die geringe Reichweite Hauptgründe für das geringe Interesse. Durchsetzen wird sich laut Meinung der Befragten der Hybridantrieb. 21 19

Eigene Darstellung; Daten von Statistik Austria (2015) online

20

Vgl. Statistik Austria (2015) online

21

Wiener Städtischen Versicherung AG (2015) online

19

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Über die Marktentwicklung von Elektrofahrzeugen gab es bereits unzählige Studien mit Prophezeiungen in allen Varianten. Die meisten haben sich nicht bewahrheitet, daher soll im Zuge dieser Arbeit nicht näher darauf eingegangen werden. Was die zukünftigen Erwartungen viel besser darstellt als jede Studie, sind die Aktivitäten der Fahrzeughersteller. Für den Qualifizierungsbedarf im Bereich der Elektromobilität ist die ganze Bandbreite an elektrischen Antrieben relevant. Und diese zeigt, dass zukünftig weitaus mehr Personen mit dieser Technologie in Berührung kommen werden, als bei der Betrachtung der reinen Elektrofahrzeuge. Am besten kann die erwartete zukünftige Verbreitung der Technologie an der Menge der derzeit am Markt erhältlichen HV Fahrzeuge dargestellt werden: 69 Modelle22

o PKW Hybrid

37 Modelle

Range Extender

4 Modelle

Plug-In Hybrid

9 Modelle

Elektro

18 Modelle

Brennstoffzelle

1 Modelle

o 2-Räder

75 Modelle23

o Nutzfahrzeuge

29 Modelle24

Das macht insgesamt 173 Fahrzeugmodelle – die Fahrzeughersteller kündigen weiterhin neue Modelle mit HV Systemen an. Bei Automobil Messen werden diese Fahrzeuge prominent platziert und erhalten auch die entsprechende Aufmerksamkeit der Messebesucher und Messebesucherinnen. Im Regelfall werden im Zuge solcher Messen die HV Fahrzeuge von „höherrangigen“ Mitarbeitern / Mitarbeiterinnen betreut, die aber auch über tiefergehende Kenntnisse der verbauten Technik verfügen. In welcher Form auch immer, die hohen Spannungen in Fahrzeugen werden zukünftig zum Standard.

22

Vgl. Austrian Mobile Power (2015) online

23

Vgl. ÖAMTC (2015) online

24

Vgl. AustriaTech (2015) online

20

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7

Berufsfelder und Tätigkeiten im Bereich der Elektromobilität

In diesem Kapitel erfolgt eine Beschreibung der Berufsgruppen, die mit einem Fahrzeug, von seiner Planung, Entstehung, bis zu seiner Entsorgung in Berührung kommen. Nicht berücksichtigt werden intelligente Verkehrssysteme, Verkehrsmanagement und sonstige Aspekte der Fahrzeugvernetzung. Die Festlegung der Inhalte erfolgte in Abstimmung mit den unter Punkt 5 genannten Experten.

• F&E In der Forschung & Entwicklung werden mögliche neue Technologien entwickelt und verbessert. Dafür sind tiefgehende Kenntnisse der eingesetzten Technologien, sowie tiefgehende Grundlagenkenntnisse erforderlich.

• Konstruktion In der Konstruktion werden die, aus den neuesten Erkenntnissen der F&E entstandenen Technologien zusammengeführt. Dafür sind tiefgehende Kenntnisse der eingesetzten, sowie der neu entwickelten Technologien, sowie tiefgehende Grundlagenkenntnisse erforderlich.

• Test Bevor ein Fahrzeug zur Serienreife gelangt, müssen zahlreiche Tests durchlaufen werden, bei denen die Funktionalität, die Haltbarkeit und die Sicherheit geprüft werden. Dafür sind tiefgehende Kenntnisse der eingesetzten Technologien erforderlich.

• Produktion Die Herstellung eines Fahrzeuges erfolgt nach einem vorgegebenen Plan, der bereits bei der Konstruktion erstellt wird. Die Aufgaben aller Beteiligten sind klar definiert, sicherheitstechnisch bewertet und müssen vor dem Produktionsstart erlernt werden. Die Basisausbildung sollte mit der durchzuführenden Tätigkeit korrelieren.

• Vertrieb HV Fahrzeuge unterscheiden sich in ihren Benutzungseigenschaften, sowie in den Sicherheitsanforderungen von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Diese Informationen müssen auch an den Konsumenten / Konsumentinnen weitergegeben werden. Die erforderlichen Informationen werden im Regelfall durch den 21

1210480017 – ANDREJ PROSENC

Fahrzeughersteller, bzw. Importeur vermittelt. Eine technische und vertriebliche Ausbildung ist vom Vorteil.

• Ladeinfrastruktur – Herstellung und Wartung Neben der klassischen Elektrotechnik, muss auch eine Kommunikation zwischen der Ladeeinrichtung und dem Fahrzeug, sowie eine Verrechnung sichergestellt werden. Dafür sind Kenntnisse der Elektrotechnik sowie IT Kenntnisse erforderlich.

• Benutzen Ein Benutzer / eine Benutzerin eines HV Fahrzeuges sollte über besondere Funktionen und eventuelle Gefahren aufgeklärt werden. Dies sollte im Zuge des Verkaufsgesprächs und bei der Fahrzeugübergabe, durch das Verkaufspersonal erfolgen

• Wartung und Reparatur Derzeit erfolgen kaum Reparaturen der einzelnen Bauteile. Im Regelfall werden defekte Komponenten getauscht. Dadurch sind die Änderungen der Arbeitsabläufe gering. Durch höhere Spannungen ist ein erhöhtes Gefahrenpotential vorhanden. Eine Kfz technische Ausbildung, Kenntnisse der eingesetzten Technologien, sowie der neuen Arbeitsabläufe sind erforderlich. Besondere Gefahren bestehen bei Spengler- und Lackierarbeiten. Diese Berufsgruppen sind im Regelfall nicht in der erforderlichen Tiefe mit den technischen Systemen des Fahrzeuges vertraut.

• Unfall und Rettung Ob ein beschädigtes HV Fahrzeug noch HV eigensicher ist, oder ob davon eine Gefahr ausgeht ist nicht in jedem Fall leicht feststellbar. Feuerwehr und Rettungskräfte besitzen in den seltensten Fällen eine technische Ausbildung, die Elektrofahrzeuge umfasst. Sie haben im Zuge eines Rettungseinsatzes selten die Zeit und die Möglichkeit, sich um die technischen Gegebenheiten zu kümmern. Somit trifft diese Berufsgruppen das höchste Risiko.

• Entsorgung Bei der Entsorgung eines HV Fahrzeuges bedarf die HV Batterie besonderer Behandlung. Selbst eine leere Batterie, die einen Betrieb des Fahrzeuges ausschließt, steht noch immer unter Spannung und hat genug Energie um Menschen 22

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zu schaden. Der Ausbildungsstandard in Entsorgungsbetrieben entspricht nicht dem in Reparaturwerkstätten. Kenntnisse über die Bauteile und ihre Gefahren sind erforderlich.

• Ausbildung Nachfolgend bleibt noch die Funktion der Ausbildenden zu definieren. Mangels bisheriger Ausbildungen kann diese Tätigkeit nicht an der absolvierten Ausbildung, sondern an den tatsächlichen Kenntnissen und Fähigkeiten festgemacht werden. Wie in allen Bereichen, gibt es auch hier Vorreiter, die sich mit viel Eigeninitiative das erforderliche Wissen angeeignet und Erfahrungen gesammelt haben. Es werden bereits jetzt in vielen Bereichen Ausbildungen durchgeführt – ohne diese „early adopters“ wäre dies nicht möglich gewesen. Sie durch neue Regulative an ihrer Tätigkeit zu hindern würde einen Wissensverlust bedeuten. Vielmehr müssen hier weiter Talente gefördert werden.

23

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8

Derzeitige Ausbildungen für Berufsfelder und Tätigkeiten im Bereich der Elektromobilität

Das Thema Elektromobilität bewegt seit 2008 viele Institutionen und Unternehmen. Daher wurden bereits viele Grundlagen für Ausbildungen geschaffen. Nachfolgend sollen vorhandene Ausbildungen und deren Bedarf für die zuvor beschriebenen Berufsgruppen beschrieben werden. Die Festlegung der Inhalte erfolgte in Abstimmung mit den unter Punkt 5 genannten Experten.

• Universitäten Es gibt keine, auf die Elektromobilität fokussierten Studiengänge. Die relevanten Inhalte sind in verschiedenen Studienrichtungen zu finden: Maschinenbau, Elektrotechnik, Chemie. Da es in diesem Bereich hauptsächlich um Grundlagenforschung und Entwicklung geht, macht eine Spezialisierung keinen Sinn. Es sollte aber interdisziplinäre Zusammenarbeit auf Projektbasis und eine Integration des Themas Elektromobilität in die Diplomarbeiten erfolgen.

• Fachhochschulen Hier werden bereits einige spezialisierte Studiengänge angeboten. Meist bildet die Elektromobilität nur einen Teil der Studieninhalte, unter Bezeichnungen wie „Elektrische Antriebe“ oder „Alternative Energien“. Beispiele – Bachelor Studium: o Fahrzeugtechnik / Automotive Engineering an der FH Joanneum Graz25 o Verkehr und Umwelt an der FH Technikum Wien26 Beispiele – Master Studium: o Fahrzeugtechnik / Automotive Engineering an der FH Joanneum Graz27 o Electrical Energy & Mobility Systems an der FH Kärnten28 o Green Mobility an der FH Campus Wien29

25

Vgl. FH Joanneum (2015) online

26

Vgl. FH Technikum Wien (2015) online

27

Vgl. FH Joanneum (2015) online

28

Vgl. FH Kärnten (2015) online

29

Vgl. FH Campus Wien (2015) online

24

1210480017 – ANDREJ PROSENC

• HTL’s In den HTL’s wird das Thema Elektromobilität, meist in Form von Projekten, in den Unterrichtsplan integriert. Dies erfolgt in den Fachrichtungen Kfz Technik und Elektrotechnik gleichermaßen. Die letzte Novellierung der Lehrpläne hat zwar im Jahr 2011 stattgefunden, jedoch sind die Beschreibungen der Lehrveranstaltungen allgemein genug formuliert, um auf technische Änderungen schnell reagieren zu können. Die Anpassung an den technischen Vorschritt obliegt dem Lehrenden, wodurch es zu Unterschieden bei den Lerninhalten zwischen unterschiedlichen HTL’s kommen kann.

• Berufsschulen Für den Beruf KFZ-Mechatroniker wurden bereits entsprechende Inhalte in die Ausbildungsordnung aufgenommen und in der Praxis umgesetzt. In anderen Lehrberufen wurden die Ausbildungsinhalte noch nicht ergänzt.

• Interne betriebliche Ausbildung Unternehmen, die sich mit der Elektromobilität beschäftigen, sorgen im Regelfall auch für die richtige Ausbildung ihrer Mitarbeiter. Im Allgemeinen geht es dabei aber um Ausbildungen von kurzer Dauer – hauptsächlich um Tätigkeiten des operativen Geschäftsfeldes abzudecken.

• Externe betriebliche Ausbildung Die Inhalte entsprechen meist denen der innerbetrieblichen Weiterbildung. Diese Weiterbildungen werden von Ausbildungsorganisationen für Unternehmen angeboten, die über keine innerbetriebliche Ausbildungsstelle verfügen.

8.1

Tätigkeiten und mögliche Ausbildungen

In der nachfolgenden Tabelle werden die möglichen Ausbildungsarten den zuvor gelisteten Tätigkeitsfeldern zugeordnet.

25

1210480017 – ANDREJ PROSENC

Tätigkeit

mögliche Ausbildung

F&E

Universität

Konstruktion

Universität, Fachhochschule

Test

Fachhochschule, HTL

Produktion

HTL, Berufsschule, Interne betriebliche Ausbildung

Vertrieb

Interne betriebliche Ausbildung, Externe betriebliche Ausbildung

Ladeinfrastruktur – Herstellung und Wartung

Universität, Fachhochschule, HTL, Berufsschule

Benutzen

Keine erforderlich / Einweisung

Wartung und Reparatur

Berufsschule, Interne betriebliche Ausbildung, Externe betriebliche Ausbildung

Unfall und Rettung

Einschränkung nicht Möglich / Interne betriebliche Ausbildung, Externe betriebliche Ausbildung

Entsorgung

Berufsschule, Interne betriebliche Ausbildung, Externe betriebliche Ausbildung

Ausbildung

Entsprechendes Ausbildungsniveau, entsprechende Fachkenntnisse

Darstellung 11: Tätigkeitsfelder und Ausbildungsmöglichkeiten

8.2

30

Ausbildungsstand und Ausbildungsbedarf

Nachfolgend erfolgt eine Einschätzung des derzeitigen Standes der Ausbildung, der Möglichkeiten und des Bedarfs weiterer Qualifizierungsmaßnahmen.

• F&E, Konstruktion, Test und Produktion Zwar gibt es für diese Bereiche kaum Fachkräfte mit einer auf Elektromobilität fokussierten Ausbildung, jedoch sind die Ausbildungsstätten auf einem guten Weg. Fachkräfte werden meist aus anderen Bereichen gewonnen. Der Hauptteil der Tätigkeiten erfolgt in großen Konzernen, die bestrebt sind, ihre Fachkräfte zu unterstützen und weiterzubilden. Diese Unternehmen haben, gegenüber den meisten

30

Eigene Darstellung

26

1210480017 – ANDREJ PROSENC

mit Elektromobilität konfrontierten Beteiligten, einen Wissensvorsprung von mehreren Jahren. In Österreich verfügen wir mit den Unternehmen AVL und MAGNA über zwei „Global Player“ im Bereich der Entwicklung und Produktion von Fahrzeugen. Beide Unternehmen besitzen auch ein umfangreicher Knowhow auf dem Gebiet der Elektromobilität. Beispielsweise beteiligen sie sich, neben vielen anderen österreichischen Unternehmen, am, von Klimafonds geförderten, VECEPT Projekt „VECEPT fokussiert sich auf die Entwicklung und Erprobung eines alltagstauglichen, kostengünstigen Plug-in-Hybrid-Fahrzeuges (PHEV) als Volumenmodell für den Weltmarkt (geplanter Markteintritt 2017), das eine international wettbewerbsfähige Kombination aus Leistungsfähigkeit (Reichweite, Komfort, Sicherheit) und Kostengünstigkeit darstellt.“ 31

• Vertrieb Die Kommunikation zwischen den Fahrzeugherstellern und den Kunden / Kundinnen erfolgt über den Vertrieb. Dabei ist es wichtig, die richtigen Informationen, richtig weiter zu geben. Hier hat es, aufgrund falscher Prioritäten, in der Vergangenheit erhebliche Probleme gegeben. Dieses Umstandes sind sich die Fahrzeughersteller bewusst und bilden im Vertrieb Spezialisten / Spezialistinnen für den Verkauf von HV Fahrzeugen aus.

• Ladeinfrastruktur – Herstellung und Wartung Die technische Umsetzung bei der Herstellung der Infrastruktur stellt eher kein Problem dar. Die dafür benötigten Technologien sind vorhanden. Ein größeres Problem ist die Vielfalt der Ladestrategien der Fahrzeuge. Dafür wäre eine interdisziplinäre Arbeit zwischen den Fahrzeugherstellern (auch untereinander) und den Energieversorgern, sowie den Herstellern der Ladeinfrastruktur notwendig.

• Benutzen Ausgehend davon, dass der Erstbesitzer eines Fahrzeuges entsprechende Informationen vom Autohaus erhält, wäre hier kein direkter Handlungsbedarf. Wie diese Informationen an die weiteren Besitzer des Fahrzeuges beim Weiterverkauf gelangen ist derzeit ungeklärt.

31

Klima- und Energiefonds (2012) online, S. 3.

27

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• Wartung und Reparatur Zwar gibt es bereits ein Ausbildungsprogramm an den Berufsschulen, jedoch befinden sich entsprechende Fachkräfte noch nicht in Ausbildung. Wieder kann gesagt werden, Reparaturbetriebe die mit einem Fahrzeughersteller in Verbindung stehen, sind durch interne betriebliche Ausbildungen schon jetzt gut gerüstet. Unabhängige Betriebe versuchen auf anderen Wegen an die notwendige Bildung zu kommen. Diese Betriebe kommen derzeit nur selten in Berührung mit HV Fahrzeugen, da diese noch relativ neu sind, je älter die HV Fahrzeuge werden, umso öfter wird die unabhängige Werkstatt anstatt der Vertragswerkstatt aufgesucht.

• Unfall und Rettung Hier gibt es keine Einheitlichkeit in der Ausbildung und Information. Während die Berufsfeuerwehren noch gut organisiert sind und die interne betriebliche Ausbildung die Information der Rettungskräfte sicherstellt, ist die Situation bei den Bezirksfeuerwehr-Kommandaturen schwieriger. Die Ausbildungen werden von den jeweiligen Kommandaturen, ohne zentrale Vorgaben organisiert. Die Durchführung der Ausbildungen erfolgt, je nach den Kontakten der jeweiligen Kommandatur, von Fahrzeugimporteuren, unabhängigen Organisationen oder einzelnen Spezialisten – mancherorts auch gar nicht. Beim Roten Kreuz ist die Situation ähnlich.

• Entsorgung Die Kfz Entsorger verfügen meist über eine Kfz technische Ausbildung. Weiterbildungen sind hier aber selten, wenn, dann sind sie meist gesetzlich vorgeschrieben (z. B.: Umgang mit Klimaanlagen durch die F-Gas Verordnung, Arbeiten an Erdgasfahrzeugen durch die ÖVGW RL G95). Da durch die Entsorgungsunternehmen Fahrzeuge in ihre Einzelteile zerlegt werden und es dabei zum Kontakt mit den HV Komponenten kommt, ist eine Ausbildung notwendig.

• Ausbildung Um die zuvor genannten Ausbildungen durchführen zu können, bedarf es entsprechender Ausbilder / Ausbilderinnen. Mangels bisheriger Ausbildungen kann diese Tätigkeit derzeit nicht an der absolvierten Vorbildung, sondern an den tatsächlichen Kenntnissen und Fähigkeiten festgemacht werden. Das Ausbildungsniveau der Ausbilder / Ausbilderinnen sollte zumindest dem der Auszubildenden entsprechen.

28

1210480017 – ANDREJ PROSENC

8.3

Zusammenfassung des Ausbildungsbedarfs

Aus der Einzelbewertung des Ausbildungsbedarfs der einzelnen Tätigkeitsfelder ergeben sich folgende Notwendigkeiten und Prioritäten. Tätigkeit

Ausbildungsbedarf Aufwand

Priorität

sonstiger Handlungsbedarf

F&E

hoch

sehr hoch

mittel

Konstruktion

hoch

hoch

mittel

Test

mittel

mittel

mittel

interdisziplinäre Zusammenarbeit interdisziplinäre Zusammenarbeit keiner

Produktion

niedrig

mittel

mittel

keiner

Vertrieb

mittel

niedrig

mittel

Ladeinfrastruktur

mittel

mittel

mittel

Benutzen

mittel

niedrig

mittel

keiner interdisziplinäre Zusammenarbeit Information der "Zweitbesitzer", eventuell Einbeziehung von Fahrschulen

hoch

mittel

hoch

sehr hoch

mittel

Entsorgung

mittel

niedrig

niedrig

Ausbildung

hoch

hoch

mittel

Wartung / Reparatur Unfall und Rettung

keiner

sehr hoch österreichweite Koordination rechtliche Vorgaben keiner

Darstellung 12: Tätigkeitsfelder und Bewertung des Ausbildungsbedarfs

32

Im Nachfolgenden werden die Qualifikationsmaßnahmen für die Tätigkeiten behandelt, die mit einer hohen, oder sehr hohen Priorität bewertet wurden.

32

Eigene Darstellung

29

1210480017 – ANDREJ PROSENC

9

Qualifizierungsbedarf für Wartung und Reparatur von HV Fahrzeugen

In diesem Kapitel soll beurteilt werden welche Qualifizierungen technisch und welche rechtlich erforderlich sind, welche Berufsgruppen ausgebildet werden sollen und welche Inhalte die Ausbildung umfassen soll.

9.1

Berufsgruppe

Im Allgemeinen wird die Fahrzeugtechnik dem Maschinenbau zugeordnet. Angesichts der vielen elektronischen Systeme in einem modernen Kraftfahrzeug scheint diese Ansicht aber nicht mehr zeitgemäß zu sein. Die Qualität, sowie die Präzision der mechanischen Elemente stiegen stätig, so dass diese Elemente nicht mehr repariert werden können, sondern im Falle eines Fehlers nur ausgetauscht werden können. Dafür erreichte die Anzahl elektrischer Komponenten in den 2000er Jahren ihren bisherigen Höhepunkt. Zu dieser Zeit waren Fahrzeuge der Oberklasse mit bis zu 90 Steuergeräten und fast 2000 Kabeln mit einer Gesamtläge von nahezu 6 km ausgestattet.

Darstellung 13: aktuelle Mercedes Benz S-Klasse (222) mit bis zu 94 Steuergeräten und 13 Da33 tenbus Netzen

Durch verstärkten Einsatz von Datenbus Systemen, Übernahme von Funktionen in zentrale Steuergeräte, sowie einer Mehrfachnutzung von Sensoren konnte die Anzahl der elektrischer Komponenten bis Dato zwar reduziert werden, die Komplexität der Fahrzeugelektronik nahm aber trotzdem zu und wird in Aussicht von

33

Daimler AG (2013) S. 60.

30

1210480017 – ANDREJ PROSENC

Connected Car, Extended Vehicle, bis zum autonomen Fahren noch weiter steigen.

Darstellung 14: Entwicklung der Fahrzeugelektronik

34

Mit allen diesen elektronischen Komponenten werden Kfz Werkstätten seit den 1980er Jahren konfrontiert. Die Kfz technische Ausbildung berücksichtigt dies seit dem Anfang der 1990er Jahre und hält mit der technischen Entwicklung Schritt. Somit ist die Elektrotechnik in der Kfz Technik tief verwurzelt. Dies geht auch aus der Verordnung Kraftfahrzeugtechnik-Ausbildungsordnung hervor. Nachfolgend werden die Inhalte einiger Module gelistet, die die Bedeutung der Elektrotechnik in der Kfz Technik zeigen sollen:

34

Elektroniknet.de (2010) online

31

1210480017 – ANDREJ PROSENC

Modul 4: Fachausbildung 4.4 4.5 4.6

4.16

4.17

4.22 4.23

Erstellen von Skizzen sowie Lesen von technischen Unterlagen wie z. B. Bedienungsanleitungen, Zeichnungen, Schaltplänen Grundkenntnisse der berufsspezifischen Elektrik und Elektronik Grundkenntnisse der Mess-, Steuer- und Regeltechnik Grundkenntnisse des Aufbaus und der Funktionsweise der elektrischen und elektronischen Anlage eines Kraftfahrzeuges (z. B. Spannungserzeuger, Verbraucher, Beleuchtung, Komfort- und Sicherheitselektronik) sowie des Aufbaus und der Funktion der Einzelbaugruppen wie z. B. Starterbatterien, Generatoren, Zündanlagen, Leuchtmittel, Diebstahlschutzsysteme Mitarbeit bei Prüf-, Ausbau-, Montage-, Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten an der elektrischen und elektronischen Anlage eines Kraftfahrzeuges (z. B. Spannungserzeuger, Verbraucher, Beleuchtung) sowie an Einzelbaugruppen wie z. B. Starterbatterien, Generatoren, Zündanlagen, Leuchtmittel, Diebstahlschutzsysteme Mitarbeit bei der Fehlerdiagnose mittels Diagnosecomputer Mitarbeit bei der Fehlersuche und Fehlerbeurteilung

Hauptmodul Personenkraftwagentechnik 2. 4. 14.

15.

16.

17. 20. 21.

Kenntnis der berufsspezifischen Elektrik und Elektronik Lesen von technischen Unterlagen wie z. B. von Schaltplänen, Anschlussplänen Kenntnis des Aufbaus und der Funktionsweise der elektrischen und elektronischen Anlage eines Personenkraftwagens (z. B. Spannungserzeuger, Verbraucher, Beleuchtung) sowie des Aufbaus und der Funktion der Einzelbaugruppen wie z. B. Starterbatterien, Generatoren, Zündanlagen, Leuchtmittel Durchführen von Prüf-, Ausbau-, Montage-, Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten an der elektrischen und elektronischen Anlage eines Personenkraftwagens (z. B. Spannungserzeuger, Verbraucher, Beleuchtung, Sicherheitselektronik) sowie an Einzelbaugruppen wie z. B. Starterbatterien, Generatoren, Zündanlagen, Leuchtmittel Grundkenntnisse des Aufbaus und der Funktionsweise der Sicherheits-, Komfortund Kommunikationselektronik sowie des Aufbaus und der Funktion der Einzelbaugruppen in einem Personenkraftwagen Durchführen von einfachen Prüf-, Ausbau-, Montage-, Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten an der Sicherheits-, Komfort- und Kommunikationselektronik in einem Personenkraftwagen Diagnostizieren von Fehlern mittels computergestützter Diagnosemethoden Suchen und Beurteilen von Fehlern

32

1210480017 – ANDREJ PROSENC

Spezialmodul Hochvolt-Antriebe 1. 2.

3.

4.

5.

6.

7.

8. 9. 10. 11. 12.

Kenntnis der Mess-, Steuer- und Regeltechnik Kenntnis des Aufbaus (Komponenten) und der Funktionsweise von Kraftfahrzeugen mit alternativen Antrieben Kenntnis des Aufbaus und der Funktionsweise von alternativen Antrieben wie z. B. Elektromotoren, Hybridmotoren, Brennstoffzellenantrieben usw. sowie der dafür benötigten Aggregate sowie des Aufbaus und der Funktion der Einzelbaugruppen Kenntnis der technischen Zusammenhänge, Abläufe, Wirkungsweisen und Einsatzmöglichkeiten von Energiespeichermöglichkeiten für alternative Antriebe Diagnostizieren von Fehlern an alternativen Antrieben wie z. B. Elektromotoren, Hybridmotoren, Brennstoffzellenantrieben usw. sowie an den dafür benötigten Aggregaten und Einzelbaugruppen mittels computergestützter Diagnosemethoden Mitarbeiten bei Prüf-, Ausbau-, Montage-, Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten an alternativen Antrieben wie z. B. Elektromotoren, Hybridmotoren, Brennstoffzellenantrieben usw. sowie an den dafür benötigten Aggregaten und Einzelbaugruppen Kenntnis der Sicherheitskonzepte von Hochvolt-eigensicheren Fahrzeugen wie Trennung der Spannungsnetze, farbliche Kennzeichnung der Hochvolt-Kabel, Kennzeichnung der Hochvolt-Komponenten und –bauteile sowie der HochvoltBatterie und des Service-Steckers (Service Disconnect) Kenntnis des Umgangs mit Hochvolt-Komponenten an Kraftfahrzeugen nach SoP (Start of Production) wie Spannungsfreischalten des Kraftfahrzeuges, Feststellen der Spanungsfreiheit, Sichern gegen Widerstand Diagnostizieren von Fehlern an Hochvolt-Komponenten mittels computergestützter Diagnosemethoden Mitarbeiten bei Prüf-, Ausbau-, Montage-, Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten an Hochvolt-Komponenten unter Anwendung der Sicherheitskonzepte Kenntnis der einschlägigen Normen sowie der berufsspezifischen technischen und rechtlichen Bestimmungen Kenntnis der einschlägigen Sicherheitsvorschriften

Vgl.: Kraftfahrzeugtechnik-Ausbildungsordnung

Aus rechtlicher Sicht steht der Wartung und Reparatur von HV Fahrzeugen durch Kfz Werkstätten ebenfalls nichts im Weg. Dies lässt sich mit folgenden Gesetzen begründen: Das Elektrotechnikgesetz verweist im Bezug auf gewerbliche Befugnisse an gewerberechtliche Vorschriften: „Befugnis zur Herstellung, Änderung oder Instandhaltung von elektrischen Anlagen und elektrischen Betriebsmitteln Die Befugnis zur gewerbsmäßigen Herstellung, Änderung oder Instandhaltung von elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln richtet sich nach den gewerberechtlichen Vorschriften.“ ETG (1992) §12 Abs. 1

33

1210480017 – ANDREJ PROSENC

Die Gewerbeordnung beschreibt die Tätigkeiten im Kfz Gewerbe, welche auch die Arbeiten an elektrischen und elektronischen Anlagen von Kraftfahrzeugen umfassen. „Rechte einzelner reglementierter Gewerbe Einer Gewerbeberechtigung für das Gewerbe Kraftfahrzeugtechnik (§ 94 Z 43) bedarf es unbeschadet der Rechte anderer Gewerbetreibender (Metalltechnik für Schmiede und Fahrzeugbau, Karosseriebau- und Karosserielackiertechniker, Metalltechnik für Land- und Baumaschinen) für die Erzeugung und Instandsetzung von Kraftfahrzeugen (Motoren und Fahrgestellen) und von deren elektrischen und elektronischen Anlagen. Kraftfahrzeugtechniker sind auch zur Verrichtung der Tätigkeiten der Metalltechnik für Metall- und Maschinenbau, Metalltechnik für Schmiede und Fahrzeugbau, Karosseriebauund Karosserielackiertechniker, der Metalltechnik für Land- und Baumaschinen sowie der Tapezierer und Sattler an Kraftfahrzeugen berechtigt.“ GewO (1994) §150 Abs. 12 Weiters bleibt die Frage zu klären, ob es sich bei einem HV Fahrzeug um ein elektrisches Betriebsmittel, eine elektrische Anlage, oder um ein Kraftfahrzeug handelt. Diese Frage wird vom Kraftfahrgesetz bereits in den Begriffsbestimmungen eindeutig beantwortet. „Begriffsbestimmungen Im Sinne dieses Bundesgesetzes gilt als 1. Kraftfahrzeug ein zur Verwendung auf Straßen bestimmtes oder auf Straßen verwendetes Fahrzeug, das durch technisch freigemachte Energie angetrieben wird und nicht an Gleise gebunden ist, auch wenn seine Antriebsenergie Oberleitungen entnommen wird;“ KFG. (1967) §2 Abs. 1

9.2

Rechtliche Begründung des Qualifizierungsbedarfs

Mit dem Aufkommen der Elektromobilität kam auch die rechtliche Unsicherheit auf, wer darf HV Fahrzeuge reparieren, nach welchem Recht und mit welcher Ausbildung. Diese Fragen konnten zwar beantwortet werden, brachten aber auch nicht die gewünschte Rechtssicherheit und Klarheit im Bezug auf Ausbildung und Verantwortung. Die Grundlage des Qualifizierungsbedarfs bildet das, bereits unter Punkt 3.6 zitierte, ArbeitnehmerInnenschutzgesetz (ASchG). Danach ist es die Aufgabe des Arbeitgebers / der Arbeitgeberin, dafür zu sorgen, dass Arbeitnehmer / Arbeitnehmerinnen ihre Arbeit ohne Gefahren für Leben und Gesundheit ausführen können. 34

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Dies umfasst nicht nur die Beschaffenheit des Arbeitsplatzes und das Vorhandensein funktionierender Ausrüstung, sondern auch die Kenntnisse der durchzuführenden Tätigkeiten. Regelungen, die den Umgang mit hohen Spannungen im Kfz in Kfz Werkstätten beschreiben, gab es nicht. Daher mussten nächstliegende Regelungen herangezogen werden.

• Regelungen aus der Elektrotechnik o Elektrotechnikgesetz (ETG) o Elektroschutzverordnung (ESV) o ÖVE/ÖNORM EN 50110-1 Diese beziehen sich aber auf über Jahrzehnte gewachsene Strukturen in der Elektrobranche und können in dieser Form von der Kfz Branche nicht umgesetzt werden, bzw. ergeben technisch keinen Sinn. Weiters erlauben sie unterschiedliche Auslegungsmöglichkeiten.

• Problematik bei der Anwendung von Regelungen aus der Elektrotechnik Die rechtlichen und normativen Grundlagen aus dem Bereich der Elektrotechnik, stützen sich, neben nicht näher definierten Kenntnissen, auf Erfahrung. Dies funktioniert auf dem Gebiet der Elektrotechnik, da die entsprechenden Strukturen über Jahrzehnte wachsen konnten. Erfahrung kann man unter Aufsicht einer erfahrenen Fachkraft sammeln. Da es in der Kfz Branche keine erfahrenen Fachkräfte gibt, können auch keine neuen Fachkräfte ausgebildet werden. Vorschläge einer Arbeitsweise, bei der Elektrotechniker / Elektrotechnikerinnen Hand in Hand mit Kfz Technikern / Technikerinnen arbeiten sind nicht praxisgerecht und nicht umsetzbar. Elektrotechniker / Elektrotechnikerinnen besitzen weder Kenntnisse über die Kfz Technik, noch über die Funktionsweise der verbauten HV Systeme. Weiters ist es nicht vorstellbar, dass ein Besitzer / eine Besitzerin eines HV Fahrzeuges bereit wäre, den doppelten Stundenlohn, einer Arbeitsstunde bei einem konventionellen Kfz zu bezahlen.

35

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• Regelungen mit Bezug auf die Kfz Branche Das einzige Werk mit einem Regelungscharakter, welches den Stand der Technik widerspiegelte, war die DGUV Information 200-005 - Qualifizierung für Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvoltsystemen (bis 2012: BGI/GUV-I 8686), nach der in Deutschland gearbeitet wurde. Diese Information der deutschen gesetzlichen Unfallversicherung (entspricht in Österreich der AUVA) hat rechtlich selbst in Deutschland nur einen Empfehlungscharakter. Während der Verfassung dieser Arbeit, wurde die OVE-Richtlinie R19, Sicheres Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvolt-Systemen, veröffentlicht, die die Qualifizierung und die Tätigkeiten im Zusammenhang mit Wartung und Reparatur von HV Fahrzeugen regelt. Die OVE Richtlinie R19 beschreibt die genauen Ausbildungsinhalte, Inhalte der Abschlussprüfung, die daraus resultierenden Kompetenzen und berücksichtigt die Unterschiede in der Arbeitsweise in der Elektrotechnik und in der Kfz Technik. Kfz Hersteller stellen für jede Reparatur eine detaillierte Anleitung der durchzuführenden Arbeiten zur Verfügung - Handgriff für Handgriff! Diese technischen Unterlagen sind, geregelt durch die Verordnung 715/2007 EG des Europäischen Parlaments und des Rates, öffentlich zugänglich und können auch von freien Kfz Werkstätten, ohne Bindung an einen Fahrzeughersteller, bezogen werden. Durch die Einhaltung der Herstellervorgaben, kann die noch fehlende Erfahrung mit Tätigkeiten im HV Bereich ersetzt werden – die Fachkräfte bedienen sich der Erfahrung des Fahrzeugherstellers.

9.3

Technische Begründung des Qualifizierungsbedarfs

In den meisten Berufen kann man ohne regelmäßige Weiterbildung nicht erfolgreich arbeiten. Auch in der Kfz Technik ist die Weiterbildung Voraussetzung um an neuen Fahrzeugmodellen arbeiten zu können. Dafür werden von den Fahrzeugherstellern, Fahrzeugimporteuren und unabhängigen Ausbildungsorganisationen (wie z. B.: WIFI, Bosch, Birner-Autobedarf, Landesinnungen der Kfz Techniker…) zahlreiche Weiterbildungsmöglichkeiten (teilweise verpflichtend) angeboten. Besonders streng wird dies in den Vertragswerkstätten gehandhabt, wo die Berechtigung, ein bestimmtes Fahrzeugmodell reparieren zu dürfen, von der Ausbildung abhängt. So gibt es auch viele Möglichkeiten, Ausbildungen im Umgang mit HV Technik zu absolvieren. Diese werden zum Einen, von großen Vertragswerkstät36

1210480017 – ANDREJ PROSENC

ten wahrgenommen um ihre technische Kompetenz zu zeigen, sowie um die Erwartungen der Kunden / Kundinnen zu erfüllen und zum Andren von vielen kleinen unabhängigen Werkstätten, um sich ein Alleinstellungsmerkmal zu schaffen und technische Kompetenz aufzubauen. Unabhängig von der Notwendigkeit bestimmter Kenntnisse für bestimmte Tätigkeiten, ist es notwendig eine Anzahl an erfahrenen Fachkräften heranzubilden. Die derzeitigen HV bezogenen Ausbildungen beinhalten vorrangig Standardarbeiten an grundsätzlich intakten Fahrzeugen. Auch die Herstellerinformationen geben wenig Auskunft über Vorgehensweisen bei stark mechanisch beschädigten Fahrzeugen – derzeit werden meist einzelne, beim Importeur oder Hersteller beschäftigte Spezialisten herbeigerufen, oder diese Fahrzeuge gleich in die lokale Niederlassung des Herstellers geschleppt. Bei einem höheren Bestand an HV Fahrzeugen wäre diese Arbeitsweise nicht mehr durchführbar, daher müssen erfahrene Fachkräfte vor Ort diese Arbeiten übernehmen können.

9.4

Inhalte der Qualifizierungsmaßnahmen

Der Umfang des Qualifizierungsbedarfs lässt sich durch den Vergleich zwischen der konventionellen Elektronik eines Kraftfahrzeuges, betrieben mit der üblichen Bordnetzspannung, und einem elektrischen Antriebssystem ermitteln. Da, wie unter Punkt 9.1 bereits beschrieben, der Umgang mit Elektrizität der Kfz Technik nicht fremd ist, muss eine weiterführende Ausbildung insbesondere auf die Gefahren der hohen Spannungen, die neuen Komponenten, Arbeitsweisen, sowie Schutzmaßnahmen eingehen und praktische Übungen enthalten. Die genauen Inhalte sind in der OVE Richtlinie R 19 zu finden. Bei der Ausbildung nach der OVE Richtlinie R 19 handelt es sich um eine Generalistenausbildung, ohne auf herstellerspezifische Besonderheiten einzugehen – diese sollen im Bedarfsfall den technischen Unterlagen der Fahrzeughersteller entnommen werden. In Anbetracht der elektrotechnischen Vorkenntnisse, sowie der Kenntnisse der Fahrzeugtechnik als solcher, sollte der Mindestaufwand einer solchen Qualifizierung zwischen 10 - 16 Unterrichtseinheiten liegen. Im Zuge der Lehrlingsausbildung werden die, unter Punkt 9.1 bereits beschriebenen entsprechenden Inhalte im „Spezialmodul Hochvolt-Antriebe“ vermittelt, welches sich über ein gesamtes Semester verteilt.

37

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In Anbetracht der Seltenheit von HV Fahrzeugen und somit auch von wenigen Möglichkeiten das erworbene Wissen einzusetzen und Erfahrung zu sammeln, wären Auffrischungsschulungen zu empfehlen. Da sich die Situation vermutlich zukünftig ändern wird und HV Fahrzeuge häufiger in Werkstätten vorkommen werden, wird eine rechtliche Verankerung solcher Weiterbildungen nicht als sinnvoll erachtet. Eine modellbezogene Ausbildung wäre im Einzelfall sicher von Vorteil, ist jedoch in der Praxis nur in Vertragswerkstätten und nur in Ansätzen durchführbar. Bei unabhängigen Mehrmarken Werkstätten ist dies, bei derzeit angebotenen 173 Fahrzeugmodellen und einem angenommenen Modelllebenszyklus von ca. drei bis fünf Jahren, schlicht nicht umsetzbar und würde diesen Betrieben ihre wirtschaftliche Grundlage entziehen. Die, in der OVE Richtlinie R 19 beschriebene, verpflichtende Verwendung von Herstellerinformationen kann diese Lücke schließen. Des Weiteren, unterscheiden sich die verbauten Systeme im Grundkonzept nicht sehr - Unterschiede bestehen in Ausführung und Anbringung von Gehäusen und Betätigungseinrichtungen, welche in der technischen Unterlagen des Herstellers detailliert beschrieben sind.

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10

Qualifizierungsbedarf bei Unfall und Rettung

Dieser Bereich ist am schwierigsten zu definieren. Rettungskräfte haben im Regelfall keine technische Ausbildung. Es ist nicht immer klar ersichtlich mit welchem Antriebssystem ein verunfalltes Fahrzeug ausgerüstet ist. Wie das nachfolgende Bild zeigt, sind der Zustand des HV Systems und die daraus resultierenden möglichen Gefahren nicht immer eindeutig einschätzbar.

Darstellung 15: Verunfalltes Hybridfahrzeug

35

Wenn es um Rettung von Menschenleben geht, bleibt den Rettungskräften wenig Zeit um die Antriebsart des Fahrzeuges zu ermitteln, sowie mögliche Gefahren durch das HV System zu ermitteln. Am Beispiel des dargestellten verunfallten Fahrzeuges, würde es sogar für Fachkräfte einen erheblichen Aufwand bedeuten die Eigensicherheit des Fahrzeuges festzustellen. Unter Einhaltung der richtigen Sicherheitsmaßnahmen ist trotzdem ein gefahrloses Arbeiten bzw. Retten möglich. Wie bereits zuvor beschrieben, sind die einzelnen Feuerwehrverbände, sowie das Rote Kreuz, bundesweit nur lose organisiert. Eine Wissensweitergabe erfolgt nur bei Anfrage und nur wenn das Wissen bei der angefragten Stelle auch vorhanden ist. 35

Eigene Darstellung

39

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10.1 Rechtliche Grundlagen Rechtliche Vorgaben können hier kaum angewendet werden, es handelt sich um eine Notsituation – die letztgültigen Entscheidungen liegen beim Einsatzleiter vor Ort.

10.2 Technische Möglichkeiten Die technische Ausrüstung der Feuerwehr umfasst, in speziellen Einsatzmitteln, auch Werkzeuge zum Durchtrennen von Hochspannungsleitungen bis 20 000 Volt. Es gibt auch Anweisungen wie mit Hochspannung bei Rettung und beim Löschen umzugehen ist. Entsprechende Informationsbroschüren wurden von unterschiedlichen Institutionen einigen Feuerwehr Kommandaturen bereits zur Verfügung gestellt. Es ist auch zu erwarten, dass ähnliche Informationen bei den Berufsfeuerwehren vorhanden sind. Ob und wie die interne Verteilung bis zum einzelnen Feuerwehrmann / zur einzelnen Feuerwehrfrau erfolgt ist derzeit nicht geklärt. Rettungssanitäter und Rettungssanitäterinnen sind in technischen Belangen auf die Unterstützung der Feuerwehr angewiesen. Jedoch hat auch der Bundesverband des Roten Kreuzes Informationsmaterial erhalten. Weiters stellt jeder Fahrzeughersteller, fahrzeugbezogene Rettungskarten, sowie tiefergehende Informationen für Rettungskräfte zur Verfügung – eine Zugriffsmöglichkeit während des Einsatzes sollte gewährleistet werden.

10.3 Inhalte der erforderlichen Qualifizierungsmaßnahmen Das primäre Ziel einer Ausbildung der Rettungskräfte ist der Eigenschutz. Dafür sind folgende Ausbildungsinhalte wichtig: o Erkennen der Antriebsart o Kenntnis der Gefahren o Kenntnis der Schutzmaßnahmen Die für Rettungskräfte wichtigen Informationen können im Zuge einer 3 bis 4 stündigen Veranstaltung vermittelt werden. Der zeitliche Aufwand hält sich somit in Grenzen. Es gibt mit Sicherheit auch genug Organisationen und Unternehmen, die bereit wären diese Ausbildungen unentgeltlich den Rettungskräften anzubieten. Somit liegt der hauptsächliche Handlungsbedarf in der Koordination.

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Interdisziplinäre Arbeitsgruppen in denen das Thema „Qualifizierungsbedarf im Bereich der Elektromobilität“ behandelt wurde

Dieses Thema wurde bereits mehrfach, von unterschiedlichen Expertengruppen behandelt. Die Inhalte und Erkenntnisse stammen aus den Jahren 2009 bis 2012, spiegeln also die aktuelle Situation nicht exakt wider. Dennoch beinhalten sie wichtige Erkenntnisse und leiten daraus teilweise auch die erforderlichen Maßnahmen ab. Einige dieser Maßnahmen befinden sich bereits in der Umsetzungsphase. Jedoch erfolgte die Umsetzung nicht immer aus der Initiative dieser Arbeitsgruppen, sondern wurde von den Notwendigkeiten in der Wirtschaft getrieben. Nachfolgend einige Beispiele:

• e-connected „e-connected ist eine Initiative des Ministeriums für ein lebenswertes Österreich und des Klima- und Energiefonds. Die Initiative soll allen potentiellen Marktteilnehmern Information bereitstellen und Erfahrungsaustausch erleichtern.“36 Zu den Inhalten, die in einzelnen Arbeitsgruppen behandelt wurden, zählt auch die Ausbildung.

• Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie / AustriaTech Das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie hat in Zusammenarbeit mit ausgewählten Experten die Studie „Kompetenzprofil und Ausbildungsbedarf für Elektromobilität in und aus Österreich“ erstellt. Weiters hat das BMVIT im Jahr 2005 die Agentur AustriaTech gegründet, die das Ministerium in bei der Umsetzung von zukünftigen Mobilitätstechnologien unterstützt.

• Arbeitsgruppen der WKO Seitens der WKO wurden mehrere Arbeitsgruppen zum Thema Elektromobilität initiiert. Darunter auch eine Expertengruppen in Zusammenarbeit mit der AUVA, die zum Ziel hatte, eine österreichische Version der DGUV Information 200-005 Qualifizierung für Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvoltsystemen (damals: BGI/GUV-I 8686) zu erstellen.

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e-connected (2009) online

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• ASI / OVE Joint Working Group – E-Mobility In dieser Gruppe erfolgt regelmäßig ein Informationsaustausch über die Rahmenbedingungen der Elektromobilität. Aus dieser Gruppe wurde auch die Entwicklung der OVE Richtlinie R19, Sicheres Arbeiten an Fahrzeugen mit Hochvolt-Systemen, vorangetrieben.

• Weitere Arbeitsgruppen oder Projekte Aus den vielen Arbeitsgruppen und Projekten sollten noch folgende genannt werden: o AMP o emporA o eMorail o VLOTTE o E-MOBILITY POST o ElectroDrive Salzburg o BieM o uvm. Diese Gruppen beschäftigen sich zwar nicht explizit mit dem Qualifizierungsbedarf, sondern mit der Förderung der Elektromobilität in Bereichen wie Ladeinfrastruktur, Förderungen, Vernetzung und Verkehrskonzepte. Trotzdem haben sie Einfluss auf die Qualifizierungsmaßnahmen und auf interdisziplinäre Zusammenarbeit.

• Erkenntnisse und Ergebnisse der Arbeitsgruppen, Studien oder Projekte In erster Linie ist dabei die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu begrüßen. Aus allen Aktivitäten sind endlose Berichte und Studien entstanden. Im Bezug auf Qualifizierungsmaßnahmen herrscht eine übereinstimmende Meinung, dass in allen Bereichen Handlungsbedarf besteht. Für einige Bereiche wurden konkrete Maßnahmen vorgeschlagen. Mit der Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnahmen wurde bereits begonnen – z. B.: Aufnahme der HV Technik in die Lehrlingsausbildung, Erstellung einer RL zur nachträglichen Qualifizierung in der Kfz Technik.

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Conclusio

Der Bestand von HV Fahrzeugen ist derzeit gering, steigt aber stätig. Im Hinblick auf den Qualifizierungsbedarf müssen alle Konfigurationsarten von HV Fahrzeugen berücksichtigt werden – Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge. Fahrzeuge mit einem Range Extender, Brennstoffzellenfahrzeuge, sowie alle Kombinationen dieser Systeme. Derzeit werden 173 verschiedene Fahrzeugmodelle angeboten – die Fahrzeughersteller kündigen weiterhin neue Modelle mit HV Systemen an. Zukünftig wird die HV Technik in Kraftfahrzeugen noch weitere Verbreitung finden. In allen, die Elektromobilität betreffenden Bereichen werden mehr, besser und spezifischer ausgebildete Fachkräfte benötigt. „Hervorragend ausgebildete Fachkräfte sowohl für die Forschung als auch die Fertigung und die Dienstleistung sind die Voraussetzung, um alle anstehenden technologischen Herausforderungen zu bewältigen und Elektromobilität erfolgreich zu etablieren. Es werden keine neuen Berufs- oder Studienzweige gebraucht, aber die Inhalte müssen an die sich ändernden Erfordernisse angepasst werden.“ 37 Grundsätzlich kann also gesagt werden, dass die Ausbildungsstätten gut aufgestellt sind – das erforderliche Wissen ist vorhanden. Dennoch besteht in einigen Punkten Handlungsbedarf. o Im universitären Bereich wäre eine höhere interdisziplinäre Vernetzung erforderlich. o Im Bereich der Fachhochschulen wurde die Thematik bereits aufgenommen und entweder in bestehende Studienrichtungen integriert, oder gleich in neuen Studiengängen eingeführt. o Die HTL’s bieten zwar keine dezidierten Lehrgänge an, integrieren das Thema Elektromobilität aber bereits in den Unterricht. o In den Berufsschulen sind die Aktivitäten unterschiedlich. Während die Kfz Sparte bereits ein entsprechendes Modul eingeführt hat, wurden bei anderen Sparten noch keine Voraussetzungen für die Integration der Elektromobilität in den Unterricht geschaffen. o Die interne und externe betriebliche Ausbildung bietet viele Möglichkeiten der zusätzlichen Qualifizierung. Diese werden auch genützt – der Verbreitungsgeschwindigkeit der Elektromobilität entsprechend. 37

Bundesministerium für Bildung und Forschung (2013) online S. 49.

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Als derzeit wichtigster Entwicklungsbedarf, hat sich die Ausbildung von Rettungskräften im Umgang mit beschädigten HV Fahrzeugen herausgestellt. Eine Entwicklung entsprechender Vorgaben ist auch erforderlich. Rechtliche und normative Voraussetzungen sind in weiten Teilen schon vorhanden, an weiteren Regelungen wird gearbeitet. Wichtig bei der Erstellung rechtlicher und normativer Vorgaben ist, dass sie weitere technologische Entwicklungen nicht behindern. Die zahlreichen, seit dem Beginn des Elektromobilitätsbooms entstandenen, Arbeitsgruppen werden allmählich weniger und reduzieren ihre Aktivitäten. Diese Entwicklung ist nicht als positiv anzusehen, da gerade die interdisziplinäre Zusammenarbeit gefördert gehört.

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