Unternehmen

Wir haben etwas gerechnet und kamen darauf, dass man mit 10.000 AA-Batterien fast 1000 Meilen schaffen könnte. Das war totales Nerd-Gerede und irgendwann sind alle eingeschlafen, aber mich hatte die Idee voll erwischt.

JB Straubel, CTO Tesla Motors 2015

Das Unternehmen Tesla Inc. (bis Februar 2017 Tesla Motors) wurde 2003 gegründet und ist somit der jüngste amerikanische Autohersteller, der an der Massenproduktion von Kraftfahrzeugen partizipiert.

Von Beginn an hatten die Gründer Elon Musk, Martin Eberhard, Marc Tarpenning, JB Straubel und Ian Wright das Ziel der Elektromobilität zum Durchbruch zu verhelfen und haben dies als wichtigstes Unternehmensziel festgelegt.

Details und Zahlen finden sich im entsprechenden Wikipedia-Eintrag von Tesla, auf dieser Seite soll der Aufstieg des Unternehmens, von den ersten Rückschlägen bei der Prototyp-Entwicklung, bis zum neuesten Fahrzeugmodell für den Mittelklasse-Markt, dargestellt werden.

Die ersten Jahre

Jeffrey Brian „JB“ Straubel

Die Geschichte von Tesla beginnt noch vor der Gründung des Unternehmens Ende der 90er Jahre, als Jeffrey Brian „JB“ Straubel (siehe Foto) seine ersten Experimente mit Elektromotoren durchführte und, wie so viele vor ihm, durch die Grenzen der Akkutechnologie in seinem Vorhaben ein rein elektrisches Fahrzeug zu bauen limitiert wurde.

Als dann Anfang des neuen Jahrtausends die Akkutechnologie mit den runden Lithium-Ionen-Zellen „18650“ (Durchmesser 18 mm, Höhe 65 mm) wesentliche Verbesserungen erreicht hatte, fragte sich Straubel im Gespräch mit einigen technikbegeisterten Arbeitskollegen, ob man nicht 10.000 dieser „Dinger“ in einem großen Akkupack zusammenschalten könnte, was bei einem kleinen und sportlichen Elektroauto grob einer Reichweite von 1000 Meilen (1610 km) entsprechen würde.

Die Idee war ein sehr aerodynamisches Fahrzeug zu bauen, dessen Gewicht zu 80 % aus Akkus bestand und das zunächst als Machbarkeitsstudie die Leistungsfähigkeit moderner Lithium-Ionen-Akkus demonstrieren sollte.

Nachdem seine Kollegen sich bereit erklärt hatten, bei entsprechender Finanzierung an dem Projekt mitzuarbeiten, fand Straubel zunächst keinen Investor für diese Idee.

Im Herbst 2003 traf er dann Elon Musk, der von der Idee begeistert war und ihm bei der Finanzierung des Projektes half.

Am 1. Juli 2003 gründeten unabhängig davon Martin Eberhard und Marc Tarpenning das Unternehmen Tesla Motors, ebenfalls mit dem Ziel einen Elektro-Sportwagen mit Lithium-Ionen-Akkus zu entwickeln, auf Basis der Karosserie des Lotus Elise.

Auf der Suche nach Investoren begegneten die beiden schließlich Elon Musk im Januar 2004, der, nach einem intensiven Gespräch, dem Einstieg als größter Anteilseigner in das Unternehmen zustimmte. JB Straubel folgte ihm wenig später. Das war letztendlich die Geburtsstunde von Tesla Motors und ihrer einzigartigen, gemeinsamen Vision.

Detaillierte Informationen zu den Anfangsjahren des Unternehmens findet man, mit jeder Menge Anekdoten gewürzt, in der sehr empfehlenswerten Biografie von Elon Musk, die jeder Interessierte gelesen haben sollte.

Vorstellung des Roadster

Der Roadster zeigte, dass ein Elektroauto mit hoher Leistung und Reichweite machbar ist

Auf dem Weg einen Prototypen für ihr erstes Elektrofahrzeug zu entwickeln, entstand bei Tesla der Name „Roadster“, der zunächst aus einem riesigen Akkupack und einem Elektromotor mit Zweigang-Getriebe in die Karosserie eines Lotus Elise gebaut werden sollte.

Der Prototyp war im Januar 2005 fahrtüchtig, das Ziel war es die ersten Fahrzeuge im Jahr 2006 an die Kunden auszuliefern.

Der mit Abstand größte Entwicklungsaufwand floss in das Akkupack und Getriebe des Fahrzeuges, zudem wurden an der aus Karbonfaser hergestellten Karosserie zahlreiche Verbesserungen vorgenommen. Beim Akku stellten sich sowohl die Kühlung, als auch die Gefahr unkontrollierter Reaktionen der Lithium-Ionen-Zellen, als eine ernstzunehmende Herausforderung dar. Das Zweigang-Getriebe musste letztendlich wegen anhaltender Probleme fallen gelassen und durch Änderungen an Motor und Wechselrichter kompensiert werden.

Dies alles führte dazu, dass der Roadster erst am 17.3.2008 in die Kleinserienproduktion ging. Ende des Jahres 2012, zum Lieferbeginn des Tesla Model S, wurde die Produktion des Roadsters schließlich nach ungefähr 2.500 verkauften Einheiten eingestellt.

Aufstieg zur ernsthaften Konkurrenz – Model S und X

Im Jahr 2009 wurde erstmals der Prototyp des Model S vorgestellt, das zu der Zeit noch intern als Projekt „WhiteStar“ bezeichnet wurde. Es sollte Teslas erstes vollständig selbst entwickeltes Fahrzeug werden und kein umgebautes, bestehendes Fahrzeugmodell, wie es der Roadster war.

Ein Vorteil der Neukonstruktion war, dass alle Komponenten auf die ausschließliche Nutzung von Elektromotor und Akkupack perfekt abgestimmt werden konnten, beste Voraussetzungen also um etwas vollständig Neues zu schaffen.

Besonderheiten, wie das bis zu 750kg schwere Akkupack im Fahrzeugboden, das für einen niedrigen Schwerpunkt sorgt, oder der freie Platz im Motorraum, der sowohl als vorderer Kofferraum genutzt werden kann, als auch gleichzeitig durch zusätzliche Verstrebungen die Sicherheit der Insassen erheblich erhöht, waren nun möglich.

Mit dem Tesla Model S begann eine neue Ära der Elektromobilität

Das charakteristische Design des Model S stammt aus der Feder des Automobildesigners Franz von Holzhausen, der von Mazda im Jahr 2008 als Chefdesigner zu Tesla wechselte.

Zum ersten Mal wurde im Model S in einem Auto ein berührungsempfindlicher 17″ Bildschirm verbaut, mit dem sich fast alle Funktionen des Fahrzeugs steuern lassen.

Das Model S wurde aufgrund seiner Fahreigenschaften, der besten jemals erreichten Sicherheitsbewertung, seiner Qualität, dem Serviceangebot und der vielen einzigartigen Tesla Besonderheiten von den Käufern und in der Presse begeistert aufgenommen.

Bis Ende 2015 konnten, trotz Preisen zwischen etwa 80.000 und 150.000 Euro, je nach Ausstattung und gewählter Motorisierung und Akku-Kapazität, über 100.000 Einheiten abgesetzt werden, womit Tesla zur ernstzunehmenden Konkurrenz im Oberklassensegment avancierte. In einzelnen Märkten wie USA, Schweiz oder Norwegen gelang es Tesla mehr Model S abzusetzen als Mercedes mit seiner gesamten Palette an S-Klasse-Fahrzeugen, was ein beeindruckendes Ergebnis darstellt und für Nervosität in den Chefetagen der etablierten Hersteller gesorgt haben dürfte.

Mit dem Model X wollte Tesla auch im lukrativen SUV-Geschäft mitmischen und erstmalig eine vollelektrische Variante dieses Fahrzeugtyps auf den Markt bringen:

Tesla Model X mit aufgeklappten „Falcon Wing“-Flügeltüren

Nachdem der Prototyp Anfang 2012 vorgestellt wurde, sollte es noch fast vier Jahre bis zur reibungslosen Massenproduktion dauern, was vor allem an den vielen besonderen Ausstattungsmerkmalen wie den zweiteiligen Flügeltüren „Falcon Wings“, den einzeln verstellbaren Rücksitzen, aber auch Problemen mit den Dichtungen in Zusammenhang mit der komplexen Karosseriekonstruktion und dem sehr großen Panoramadach lag.

Immerhin hat Tesla daraus gelernt und Elon Musk erwähnte, dass es sich beim Model X um das komplexeste je von Tesla gebaute Fahrzeug handelt und sie auch nicht planen jemals wieder soviel Komplexität in einem Auto zu vereinen.

Das Fahrzeug wurde, trotz noch höherer Preise als beim Model S, bis Ende 2015 bereits über 30.000 Mal vorbestellt und bietet viele technische Spielereien, wie etwa selbstständig öffnende und schließende Vordertüren oder den Biowaffenabwehrmodus.

Ob die hohen Entwicklungskosten des Model X auf absehbare Zeit wieder eingespielt werden können, das ist momentan fraglich. Allerdings hat Tesla viel dabei gelernt und wird die Fehler bei ihrem wichtigsten Modell, dem Tesla Model 3 sicher nicht wiederholen!

Der Verkaufsschlager Model 3

Bereits 2008 von Elon Musk als Ziel für sein Unternehmen gegenüber Investoren angekündigt und betriebsintern unter dem Namen „BlueStar“ projektiert, ist das Model 3 knapp 10 Jahre später dann endlich auf den Markt gekommen. Mit fast 500.000 produzierten Einheiten in den ersten beiden Jahren der Massenproduktion dieses Modells, ist es der bisher größte Erfolg für Tesla. Weitere Modelle wie der Roadster 2.0, der Cybertruck, der Semi oder das Model Y sind in Planung bzw. werden bereits produziert und bringen Tesla endgültig in die erste Liga der Automobilhersteller.

Der Prototyp vom Model 3, nahe an der Serie

Gigafactory

Mit dem Namen „Gigafactory“ bezeichnet Tesla große Fabriken zur Produktion von Akkuzellen, Solarpanelen und Antriebseinheiten für Elektrofahrzeuge.
Die Gigafactory 1 ist in Kooperation mit Panasonic entstanden und produziert vorwiegend Akkuzellen, aber auch den Antriebsstrang vom Model 3. Hier ist im US-Bundesstaat Nevada und im Endausbau, nicht weniger als das größte Produktionsgebäude der Welt zur Herstellung von Akkus geplant.
Nevada setzte sich in Konkurrenz zu anderen Bundesstaaten durch und fördert das Projekt mit insgesamt 1,9 Milliarden US Dollar an Steuervergünstigungen über 30 Jahre, bei einem Investitionsvolumen von etwa 5 Milliarden Euro.
Die Fabrik soll vollständig über eigene Solar- und Windkraftanlagen mit Energie versorgt werden, die Rohstoffversorgung mit Lithium aus Nordmexiko wurde bereits vertraglich gesichert.

Gigafactory 1 in Nevada im Endausbau

Tesla verspricht sich vom Bau der Anlage die Erreichung folgender Ziele:

  • Senkung der Kosten für Akkuzellen um mindestens 30%
  • Jährliche Produktionskapazität, die der weltweiten Gesamtkapazität von 2015 entspricht (35 GWh)

Von Kritikern wird hingegen bezweifelt, dass sich Kostenvorteile in dieser Größenordnung realisieren lassen, zudem wird darauf hingewiesen, dass das Potential für Skaleneffekte durch die Größe der Fertigung bereits ausgeschöpft wäre. Stand heute war der Bau der Gigafactory eine goldrichtige Entscheidung von Tesla.

Die Entwicklung der Akku-Kosten in den letzten Jahren spricht für die weiteren Pläne von Tesla, denn bereits 2016 wurde ein Preisniveau erreicht, das erst für nach 2020 vorhergesagt wurde. Zudem ergeben sich in einer Gigafabrik Kostenvorteile, da von der Rohstoffbearbeitung, über die Zellproduktion, bis hin zur Konfektionierung und dem Test der Akkupacks, alles in der Gigafactory Hand in Hand geht.

Folgende Gigafactories sind von Tesla bereits errichtet worden oder befinden sich in der Bauphase:

  • Tesla Gigafactory 1, Batteriezellenfabrik bei Reno, Nevada, USA
  • Tesla Gigafactory 2, Photovoltaikfabrik in Buffalo, New York, USA
  • Tesla Gigafactory 3, Fabrik für Batteriezellen und Elektroautos in Shanghai, China
  • Tesla Gigafactory 4, im Bau befindliche Fabrik für das Model Y (später auch Model 3 und Akkuzellen) im märkischen Grünheide, Berlin-Brandenburg, Deutschland
  • Tesla Gigafactory 5, im Bau befindliche Fabrik für den Cybertruck und Semi (später auch Model 3 und Model Y) in der Nähe von Austin, Texas, USA

Produktion der Fahrzeuge

„Die zweite Produktionslinie von Tesla hat 542 Roboter, von denen am zentralen Montagepunkt 15 gleichzeitig arbeiten. Und da wundern sich die Leute, warum ich mir Sorgen einer Robocalypse mache.“

Elon Musk, CEO von Tesla 2015

Die ursprüngliche Idee der Verantwortlichen bei Tesla war es die Teile für ihre Fahrzeuge von externen Zulieferen zu beziehen und maximal die Endmontage selbst durchzuführen. Durch Besonderheiten wie etwa der Alukarosserie des Model S zeichnete sich ab, dass es notwendig sein würde ein richtiges Werk mit großen Maschinen zur Metallverarbeitung aufzubauen.

Da Tesla nicht annähernd die Budgets zur Verfügung hatte, die ein klassischer Autohersteller in den Aufbau der Produktion einer neuen Modellreihe investiert, musste ein Wunder geschehen.

Dieses Wunder passierte dann auch als Tesla durch den Umbau mehrerer Toyota-Fahrzeuge zu Elektroautos die Verantwortlichen bei Toyota dermaßen beeindruckte, dass diese einerseits Technologie von Tesla für ihre Autos einkauften und sich andererseits mit 50 Millionen Dollar am Unternehmen beteiligten.
Für einen ähnlichen Preis überließen GM und Toyota Tesla ihr zu diesem Zeitpunkt bereits 26 Jahre altes NUMMI-Werk (New United Motor Manufacturing) in Kalifornien, das aufgrund der weiten Wege zu den Toyota-Zulieferern im mittleren Westen als nicht mehr wirtschaftlich angesehen wurde.

Dieser Deal erwies sich als riesen Glücksfall für Tesla, da das Werk einen um Größenordnungen höheren Wert hatte und die perfekte Grundlage für die eigene Produktion darstellte.

Die Tesla-Fabrik in Fremont (Kalifornien)

Um der Fabrik den Tesla-Look zu verpassen wurde sie in weißen Farbtönen gestaltet, mit roten Robotern als Kontrast. Überhaupt wurde sehr viel Wert auf einen hohen Automatisierungsgrad gelegt und dazu hat Tesla fleissig beim deutschen Hersteller KUKA Industrieroboter eingekauft.

Die 2015 überarbeitete Fertigungslinie 2 kann mit der beeindruckenden Zahl von 542 Robotern aufwarten und kann sowohl Model S als auch Model X produzieren. Die Roboter können entsprechend umprogrammiert werden, um die jeweils notwendigen Schritte durchzuführen.

Viele Roboter befinden sich entlang der Fertigungsstraße für das Tesla Model S

Innerhalb der Fabrik befinden sich auch zwei vollautomatisierte Lackierstraßen der Böblinger Anlagenbauer Eisenmann, die ab 2015 in zwei Bauabschnitten von einer Kapazität von 30.000 auf 500.000 Fahrzeuge pro Jahr ausgebaut wurden.

Zudem befindet sich sowohl in der Produktion in Fremont als auch im europäischen Endmontagewerk in Tilburg (Niederlande) ein Testparcours zur ausführlichen Prüfung der Fahrzeuge, in letzterem Werk handelt es sich sogar um eine 750 Meter lange Indoor-Teststrecke

Das Werk in China ist darauf optimiert möglichst geringe Kosten pro Fahrzeug zu erzielen, während das gerade im Aufbau befindliche Werk in Grünheide bei Berlin in Sachen Qualität neue Standards definieren soll.