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Surf-Feeling für die Straße
HM-Studierende entwickeln Elektro-Longboard im Virtual-Prototyping Seminar
05/06/2023
Flink durch die Stadt cruisen, gesteuert nur durch Gewichtsverlagerung und das ganz ohne Lärm und Abgase? Das ist möglich mit dem von HM-Studierenden entwickelten Elektro-Longboard. Unter der Leitung von HM-Professor Robert Meier-Staude arbeiteten sich die Masterstudierenden der Fakultät für Wirtschaftsingenieurwesen größtenteils selbstständig zum fertigen Prototypen vor - und das in nur einem Semester.
Digitale Planung für reale Ressourcenschonung
Den Großteil des E-Longboards konzipierten die Studierenden am Rechner. Das sparte zum einen Zeit – ein essenzieller Faktor, um das Projekt innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens von nur einem Semester umsetzen zu können. Zum anderen konnte so der Materialaufwand minimiert werden: „Wir wollten ein Produkt entwickeln, das den Grundsätzen einer Circular Economy – also dem Gedanken der Kreislaufwirtschaft – möglichst nahekommt“, erklärt Meier-Staude, Professor für ressourcenschonende Konstruktion. Für die Vision, ein möglichst ressourcenschonendes e-Longboard zu entwickeln, war vor allem die Anfangsphase des Entwerfens wichtig. Denn die zu Beginn getroffenen Entscheidungen, zum Beispiel über die Komplexität der Konstruktion, das Design oder der Materialauswahl, sind ausschlaggebend dafür, ob ein Produkt später nachhaltig hergestellt, vertrieben, verwendet, gewartet und recycelt werden kann.
Virtual Prototyping in der Cloud
Für die didaktische Vorgehensweise war die Wahl einer Computer Aided Engineering (CAE) Software essenziell. Da die Studierenden in kleineren Kernteams basierend auf individuellen Fähigkeiten und Vorkenntnissen arbeiteten, waren die Ergebnisse dank per Cloud stets allen verfügbar. „Der Zugriff auf die originalen Entwicklungsdaten ist durch die Plattform zu jedem Zeitpunkt von überall aus möglich. Das macht den Entwicklungsprozess extrem agil, effizient und flexibel“, betont Projektleiterin Julia Widmann. Insgesamt zehn Studierende arbeiteten sich so von der ersten digitalen Skizze bis hin zum vollständig virtuellen Prototyp vor.
Innovative Steuerung für das Surf-Gefühl
Der Clous des entwickelten E-Longboards liegt in einer neuartigen Sensorik. Diese basiert auf einer Druckmechanik. Damit beschleunigt das E-Longboard beim Vorlehnen und bleibt beim Absteigen stehen. So kann man intuitiv per Gewichtsverlagerung navigieren. Dazu simulierte das Team zunächst virtuell das Lenkverhalten. Besonders herausfordernd war die Gestaltung der Achsen, um ein „Surf-Gefühl“ zu bekommen. Für die komplexe Funktion orientierten sich die Studierenden an bereits existierenden Achsenmodellen und bauten am Computer ein eigenes Modell nach.
Vom Bildschirm in die analoge Wirklichkeit
Für den Übergang vom Digitalen in das Analoge, holten sich die Studierenden das Material, um die Bestandteile „in Echt“ nachzubauen und fertigten so ein real funktionierendes E-Longboard basierend auf ihrem Entwurf. Das Spannendste dabei war der Test des intuitiven Steuerungssystems unter realen Bedingungen, denn das erforderte laut den Studierenden im ersten Moment etwas Übung. Der Prototyp soll nun in weiteren Studierendenprojekten weiterentwickelt und der Weg von der Entwicklungsphase in die Produktion ermöglicht werden.
Constance Schölch