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Wann kommt die Designwende beim Auto?

Gedanken eines Lieb­habers guten Geschmacks zum Welt­de­sign-Tag 2022 von David Koebel Ist Ihnen auch schon aufge­fall­en, dass sich die mod­er­nen Autos immer mehr ähneln? Inner­halb ein­er Marke ist das beson­ders deut­lich, da wird das Design­the­ma zum Marken­ze­ichen. Man muss schon ein Experte sein, um bei manchen Her­stellern die einzel­nen Mod­elle noch fehler­los zuord­nen zu kön­nen, und auch zwis­chen den Mod­ell­gen­er­a­tio­nen sind die Ähn­lichkeit­en groß. Aber auch quer durch die Her­steller sieht das Erschei­n­ungs­bild der Fahrzeuge immer ver­wandter aus. Das durchgängige The­ma der Gestal­tung ist ein aggres­sives, ähn­lich wie bei Raubtieren, und ich glaube wirk­lich, dass ich damit nicht übertreibe. Dieser böse Aus­druck, Par­don, dieser böse „Look“ dient dem soge­nan­nten „Über­hol­pres­tige“, also dazu, andere Verkehrsteil­nehmer von den linken Fahrspuren zu vertreiben. Es geht wirk­lich darum, dass die Aut­o­fahrer ihr Fahrzeug weniger dafür benutzen, um von A nach B zu gelan­gen, son­dern auf unseren Straßen find­et eine Art Masker­ade statt, bei der die Aut­o­fahrer sich in ihren per­sön­lichen Kokon begeben, der sie augen­blick­lich in fahrende Strassen-Fabel­we­sen trans­formiert, einem Avatar, mit dem sie auf der Bühne des Asphalt-Dschun­gels auftreten. Sie möcht­en im Rück­spiegel eines Voraus­fahren­den schreck­lich und bru­tal ausse­hen, möglicher­weise eine Art Wet­tren­nen ini­ti­ieren oder sich ein­fach vor­drän­geln, sich die Vor­fahrt nehmen. Lustiger­weise sind die KFZ-Her­steller seit kurzem dazu überge­gan­gen, auch das Heck des Wagens mit aggres­siv blick­enden Rück­leucht­en auszus­tat­ten. Damit meint man anscheinend, sich in bei­den Rich­tun­gen seine Daseins­berech­ti­gung erstre­it­en zu kön­nen. Im asi­atis­chen Raum spricht man wörtlich von den „Augen des Autos“, wenn man dessen Schein­wer­fer meint. Längst dient deren Form und Gestal­tung nicht mehr allein der Funk­tion. Stattdessen sind aus den ehe­mals friedlich drein­schauen­den Leucht­en eines Renault Twingo zusam­mengeknif­f­ene Leucht­en­schlitze gewor­den, mit Blech­sick­en, die Zor­nes­fal­ten andeuten, mit Stan­dleucht­en, welche die wütend ver­zo­ge­nen Augen­brauen ergeben und promi­nen­ten LED-Lam­p­en im Innern, die an Adren­a­lin-erweit­erte Pupillen erin­nern. War das anfangs noch teil­weise unfrei­willig komisch, find­et es heute vol­lkommene Akzep­tanz und wird, ins­beson­dere von der Auto­mo­bil­presse, artig beklatscht. Dabei gab es Zeit­en, in denen der­ar­tiges Gebaren als vul­gär emp­fun­den wurde und tat­säch­lich nur im Rotlicht­m­i­lieu anzutr­e­f­fen war. Damals kon­nte man noch Autos verkaufen, die vornehme Ele­ganz und Sou­veränität ausstrahlten. Man denke nur an die bul­lige und durch nichts zu erschüt­ternde Gelassen­heit, die noch ein Wagen 124 von Mer­cedes-Benz in den 80er und 90er Jahren ausstrahlte.  Britis­che Untertrei­bung und schwäbis­che Sach­lichkeit Stois­che Sou­veränität strahlten auch Auto­mo­bile aus, deren Marke zwar nach ein­er schwarzen und aggres­siv­en Raubkatze benan­nt wurde, die aber den­noch einzelne Mod­elle als „Sou­verän“ beze­ich­nete (siehe Foto Nr. 1). Die britis­che Marke hat­te dabei immer ein wenig mehr Ele­ganz und Vornehmheit als die deutsche Nobel­marke, die stets eher auf Solid­ität und Zuver­läs­sigkeit achtete.  Bei den Schwaben war nüchterne Sach­lichkeit damals Pro­gramm, was auch den Verzicht auf klangvolle Mod­ell­na­men erk­lärt. Um einzi­gar­ti­gen Design-Iko­­nen, wie dem Wagen113 SL den­noch einen unver­wech­sel­baren Namen zu geben, wurde die Anhänger­schaft selb­st erfind­erisch und taufte ihn „die Pagode“, nach dem asi­atis­chen Tem­pel, dessen Dacheck­en eben­falls über den Dachhim­mel erhaben sind (siehe Foto Nr. 2). Der franzö­sis­che Chefde­sign­er von Mer­cedes-Benz, Paul Bracq, zeich­nete damals für einige der ele­gan­testen und vornehm­sten Mer­cedes‘ ver­ant­wortlich, die bis dato von den Stuttgartern gebaut wur­den (siehe Foto Nr. 3).  Franzö­sis­ch­er Erfind­ergeist und Esprit Franzö­sis­che Autos glänzten oft mit ähn­lich­er Ele­ganz und ansprechend zeit­los­er Gestal­tung, hat­ten aber das gewisse Extra, daß gele­gentlich als „Esprit“ beze­ich­net wurde. Man denke nur an die D‑Modelle der Marke Cit­roën. Diese strom­lin­ien­för­mi­gen Iko­nen der Pro­duk­t­gestal­tung hat­ten Mod­el­lkürzel, welche im Franzö­sis­chen entwed­er die „Göt­tin“ oder die „Idee“ laut­mal­end erklin­gen ließen (siehe Foto Nr. 4). Und tat­säch­lich überzeu­gen das Design von Flaminio Bertoni und die Tech­nik auch heute noch, denn die vie­len tech­nis­che Ideen, welche Cit­roën mit diesen Autos ver­wirk­lichte, set­zen sich zumeist erst viel später markenüber­greifend durch. Anfängliche Kinderkrankheit­en beraubten diese Autos in den ersten Jahren gele­gentlich ihrer optis­chen Sou­veränität, wenn sie sich deswe­gen auf einem Abschlep­p­wa­gen wieder­fan­den. Dafür find­et sich heute Cit­roëns Luftfederung in sämtlichen Autos der Oberk­lasse wieder, auch wenn davon kein­er­lei Aufhebens gemacht wird.  Als wichtige Regel lässt sich über eine gute Gestal­tung ein­er Karosserie sagen, dass sie unver­wech­sel­bar und orig­inär sein und natür­lich gefall­en muss. Schlecht­es Design hinge­gen ist dadurch gekennze­ich­net, dass es viele gestal­ter­ische Ele­mente ein­er Mode nachahmt, d. h. einem zeit­geisti­gen Stil kon­form ist. Ist die Mod­ewelle abgeebbt, dann sind Mod­elle und ihr „Styling“ plöt­zlich für jed­er­mann optisch kaum noch erträglich. Der Men­sch mit ästhetis­chem Ver­ständ­nis mag mit seinem guten Geschmack gle­ich richtig liegen, alle anderen stim­men dann im Nach­hinein zu. Beispiel­sweise gab es die Ära der amerikanis­chen Straßenkreuzer, deren Gestalt durch riesige Aus­maße und deren Styling durch üppi­gen Chrom-Zier­rat und über­bor­dende Heck­flossen gekennze­ich­net waren und die heute besten­falls als skur­ril, aber keines­falls als schön emp­fun­den wer­den (siehe Foto Nr. 5). Dazwis­chen gab es immer wieder auch wun­der­bare amerikanis­che Design-Iko­­nen, wie den Ford-Mus­­tang, ent­wor­fen von Gale Hal­der­man, der am Markt außeror­dentlich erfol­gre­ich war, oder den Stude­bak­er Avan­ti, der vom Design-Papst Ray­mond Loewy ent­wor­fen wurde, dem aber lei­der weniger Erfolg beschieden war und die Marke let­ztlich nicht ret­ten kon­nte. Etliche Details dieser Autos find­et man später an ander­er Stelle wieder, z. B. die markante C‑Säule des Stude­bak­er bei dem form­schö­nen Mod­ell 205 von Peu­geot aus den 80er-Jahren. „Hässlichkeit verkauft sich schlecht.“ war der geflügelte Leit­spruch Rai­mond Loewys, und tat­säch­lich waren seine Schöp­fun­gen durch For­mge­fühl, Kreativ­ität und Sym­bol­kraft der­art bestechend, dass er sie sog­ar an Kun­den verkaufte, dessen Pro­duk­te über­haupt keinem Wet­tbe­werb aus­ge­set­zt waren. So wurde das Apol­­lo-Pro­­gramm der NASA und die astro­nautis­che Raum­fahrt durch ihn mit einem klaren und futur­is­tis­chen Design aus­ges­tat­tet, das ein wenig an das deutsche Bauhaus erin­nerte. In einem pri­vat­en Pro­jekt ver­wan­delte er einen mit barock­em Chrom-Zier­rat aus­ges­tat­teten Strassenkreuzer in einen ele­gan­ten und britisch anmu­ten­den Wagen. Dabei kon­nte ein großer Teil des Bud­gets durch den Verkauf der Zierteile an einen Schrot­thändler refi­nanziert wer­den.  Kreativ­ität und Inspi­ra­tion „Das Geheim­nis der Kreativ­ität ist, seine Quelle gekon­nt zu ver­heim­lichen.“ ist ein Zitat von Albert Ein­stein, das er möglicher­weise gar nicht nur iro­nisch meinte. Damit komme ich auf das ein­gangs geschriebene zurück, denn die vie­len Ähn­lichkeit­en zwis­chen den Auto­mod­ellen, ins­beson­dere unter­halb der Marken, betr­e­f­fen prak­tisch immer nur einzelne Teile der Karosserie. Die Radläufe bzw. Gestalt der Kot­flügel des Jeep Renegade

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DEMONSTRATOR

Zur Visu­al­isierung von Traction‑X wurde in ein­er Bach­e­lo­rar­beit ein Demon­stra­tor entwick­elt.  Dieser wurde mith­il­fe addi­tiv­er Fer­ti­gung gefer­tigt. Um die Visulisierung noch real­is­tis­ch­er wirken zu lassen, wurde der Demon­stra­tor mith­il­fe eines DC- und eines Step­per-Motors angetrieben. Viele ken­nen die Aus­sage: Man kann alles druck­en! The­o­retisch ist das richtig, aber nicht prak­tisch und auch nicht sin­nvoll. Auch ist es wichtig, die vie­len ver­schiede­nen Ver­fahren zu kom­binieren.  Als Bauteile wur­den Stan­dard Alu-Pro­­file für den Rah­men und Kun­st­stoffteile aus drei Druck­ver­fahren gewählt. Neben dem FLM (Fused Lay­er Mod­el­ling) Ver­fahren kamen auch die Ver­fahren SLS (Selec­tive Laser Sin­ter­ing) und LS (Laser Sin­ter­ing) zum Gebrauch. Auch bei den Werk­stof­fen ist es wichtig zu schauen, welch­es Mate­r­i­al am sin­nvoll­sten ist. Bauteile mit ein­er ein­fachen For­mge­bung und gerin­gen Ansprüchen an Fes­tigkeit und Genauigkeit wur­den mit dem FLM Ver­fahren aus PETG  (Poly­eth­yl­ene Tereph­tha­lat Glykol) Fil­a­ment gedruckt. Dies sind die schwarzen Bauteile am Demon­stra­tor. Die Fel­gen­teile wur­den mit­tels Lasersin­tern aus PA 12 (Polyamid 12) hergestellt, anschließend wur­den diese in Sil­ber lack­iert.  Das Gleit­lager, das Hohlrad und das Motor­ritzel wur­den eben­falls im Lasersin­ter-Ver­­fahren hergestellt. Da eine hohe Ver­schleißfes­tigkeit und ein gutes Gleitver­hal­ten benötigt wer­den, kam hier das Mate­r­i­al Iglidur I3 der Fir­ma Igus zum Ein­satz. Die Antrieb­swelle ist das tra­gende Teil des Demon­stra­tors. Sie verbindet das Rad mit dem Rah­men. Um eine Beschädi­gung durch uner­wartete Belas­tun­gen durch z.B. den Trans­port oder unsachgemäße Berührun­gen des Demon­stra­tors zu ver­mei­den, wurde dies aus AlSi10Mg gefer­tigt. Mit einem Rasp­ber­ry Pi wer­den die bei­den Motoren anges­teuert. Der DC-Motor treibt über zwei Getriebestufen die Außen­felge, also den Reifen, an. Das beson­dere hier­bei ist, dass die Getriebestufe, die sich in der Felge befind­et, eine Dop­pelschrägverzah­nung besitzt. Warum diese Wahl? Eine Schrägverzah­nung hat gegenüber ein­er Grad­verzah­nung ein ruhigeres Laufver­hal­ten und eine gerin­gere Geräuschen­twick­lung, es entste­hen aber Axi­alkräfte. Deswe­gen muss entwed­er ein Schräg- bzw. Axi­alkugel­lager ver­baut wer­den, um den Axi­alkräften ent­ge­gen zu wirken oder alter­na­tiv kann eine Dop­pelschrägverzah­nung zum Ein­satz kom­men, bei der keine Axi­alkräfte entste­hen. Um eine Ein- und Aus­federung zu simulieren, wurde ein Step­per-Motor ver­wen­det. Die Dämpfer­e­in­heit beste­ht aus zwei Ein­heit­en. Die obere Dämpfer­e­in­heit beste­ht aus ober­er Dämpfer­an­bindung, dem Step­per-Motor und der Trapezspin­del. Die untere Dämpfer­e­in­heit beste­ht aus Unter­er Dämpfer­an­bindung und der Trapez­mut­ter. Durch die Trapezspin­del und die Trapez­mut­ter wird die Rota­tions­be­we­gung des Step­per-Motors in eine Axi­al­be­we­gung umgewandelt. 

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GROSSE FORTSCHRITTE IN DER KONSTRUKTION

Für die neue Hin­ter­achse, wie sie in der Hochschule auch lap­i­dar genan­nt wird, musste zwar nicht „das Rad neu erfun­den“ wer­den, aber zumin­d­est ist das naben­lose Antrieb­srad mit riesigem Rad­lager eine kon­struk­tive Neuheit. Bei  der die Antrieb­sachse außer­mit­tig ver­schoben und über ein Stirn­rad­getriebe mit ein­er Außen­felge ver­bun­den ist.  Das Schöne zu Beginn ein­er voll­ständi­gen neuen Kon­struk­tion ist, dass einem alle gestal­ter­ischen Frei­heit­en zur Ver­fü­gung ste­hen. Allerd­ings ist es auch eine große Her­aus­forderung, denn es ist eben­so kom­pliziert wie auch aufwendig, alle Anforderun­gen und Eigen­schaften der zu kon­stru­ieren­den Trac­­tion-X-Felge zu berück­sichti­gen. Schließlich sollte die Fer­ti­gung, die Mon­tage und die Hand­habung in Kun­den­hand genau­so von Beginn an mit berück­sichtigt wer­den, wie die tech­nis­chen Anforderun­gen der einzel­nen Bauteile, wie die max­i­malen Gleit­geschwindigkeit­en oder die ertrag­baren  Kräfte. Ganz zu schweigen von der Ver­füg­barkeit bezahlbar­er Bauteile, die diese Anforderun­gen erfüllen, ohne den Busi­ness Case unmöglich, d.h. das Pro­dukt unverkäu­flich teuer zu machen. Umso angenehmer ist es, bei allen kon­struk­tiv­en Frei­heit­en auf gute Vorar­beit­en des Demon­stra­tors und der Patentze­ich­nun­gen zurück greifen zu kön­nen.  So ent­stand in Laufe der let­zten acht Monate und in der Kom­bi­na­tion aus zwei indi­vidu­ellen Pro­jek­tar­beit­en und ein­er Bach­e­lo­rar­beit ein voll­ständi­ges und funk­tions­fähiges CAD-Mod­­ell der Patent­vari­ante 1 (Antrieb­ss­ch­win­­gen-Rad­lagerung), zu sehen auf Bild 1. Zudem wurde in mehreren Finite-Ele­­mente-Ana­ly­sen fest­gestellt, dass die Trac­­tion-X-Felge den voraus­sichtlichen Belas­tun­gen mit großer Sicher­heit stand­hält. Zu Beginn war schnell klar, dass der Umfang und die Kom­plex­ität der Anforderun­gen bzw. Auf­gaben für nur eine Bach­e­lor- (mein­er) und eine indi­vidu­elle Pro­jek­tar­beit (Jonas Bur­winkel) zu viel waren. Deshalb gliederten wir die Bere­iche der Anforderungs­analyse und   Vorkon­struk­tion in eine zweite, von mir durchge­führte, indi­vidu­elle Pro­jek­tar­beit aus. Gle­ichzeit­ig kon­nte ich die Zeit nutzen um mich mit der Bedi­enung von Fusion360 ver­traut zu machen. Anschließend fol­gte in mein­er Bach­e­lo­rar­beit  die Detailkon­struk­tion der gesamten Felge mit Bauteilen die auch tat­säch­lich am Markt ver­füg­bar sind und die Ver­net­zung zum Finite-Ele­­mente-Mod­­ell, aus­ge­hend vom CAD-Mod­­ell  mein­er Trac­­tion-X-Kon­struk­­tion. Um bei der fol­gen­den Berech­nung der sta­tis­chen Span­nun­gen auch real­ität­sna­he Ergeb­nisse zu erhal­ten, mussten die ver­wen­de­ten  Berech­nungspa­ra­me­ter best­möglich bes­timmt wer­den. Auf dem Bild 2 ist die Grafis­che Auswer­tung von einem der berech­neten Last­fälle zu sehen. Es ist zu erken­nen, dass die Span­nung in der aktuellen Kon­struk­tion ger­ing sind (große Sicher­heit) und somit Mate­r­i­al bzw. Gewicht der Felge reduziert wer­den kann.  Par­al­lel  zu mein­er Arbeit küm­merte sich mein Kom­mili­tone der TH Köln, Jonas Bur­winkel, in sein­er Pro­jek­tar­beit um die Kon­struk­tion und Berech­nung der Getriebe­welle.  Zu Beginn des Pro­jek­tes galt es, die kom­plexe und nicht ganz triv­iale Sta­tik der Felge zu ver­ste­hen, um die Belas­tun­gen des Fahrbe­triebes auf die einzel­nen Bauteile berech­nen zu kön­nen. Da der Fahrbe­trieb eines Motor­rollers jedoch alles andere als sta­tisch ist, über­legten wir uns das fol­gende Ersatz­mod­ell: Für die höch­sten Anfahrlas­ten stell­ten wir uns einen bevorste­hen­den Ampel­start vor, einen „Kava­lier­start“ (ein etwas anges­taubter Aus­druck). Der Fahrer gibt also „Voll­gas“ bzw. kom­mandiert per Drehgriff rechts den Elek­tro­mo­tor auf volles Anfahrmo­ment, bleibt aber solange auf der Vorder­rad­bremse, bis die Ampel auf „grün“ springt. Gedanklich wur­den diesem Last­fall noch weit­ere dynamis­che Über­höhun­gen durch das Durch­fahren von Schlaglöch­ern super­poniert. Da unser Sys­tem sich sehr artig und lin­ear ver­hält, ist das statthaft. Mühe haben allerd­ings die Freikör­per­bilder des kom­plex­en Getriebes gemacht, die so oder ähn­lich in keinem Sta­tik-Lehrbuch der Welt auftreten. Mit den Betrieb­slas­ten und den Anforderun­gen an die Lebens­dauer unseres Trac­­tion-X-Antriebs kon­nten dann, in Absprache mit einem bekan­nten Lager­her­steller, passende Lager für das Getriebe aus­gewählt und die Verzah­nung sowie die Antrieb­swelle aus­gelegt wer­den. Das große Rad­lager stellte sich dabei als deut­lich kom­plex­er her­aus. In dem Wis­sen, dass in der zweit­en Patent­vari­ante  dieses durch einen Laufring auf drei Rollen erset­zt wird, fiel die vor­läu­fige Wahl auf ein soge­nan­ntes Dün­nringlager. Dieses erfüllt zwar die tech­nis­chen Anforderun­gen, wäre jedoch für den Ein­satz bei Traction‑X deut­lich zu teuer. Hier wird der Unter­schied deut­lich zwis­chen einem Massen­markt für erschwingliche Motor­roller und dem Markt für Bau­maschi­nen oder mil­itärische Fahrzeuge, wo solche Lager eben­falls zum Ein­satz kom­men, wo aber die Kosten eine geringe bzw. gar keine Rolle spie­len. Allerd­ings wurde dieses teure Lager bere­its in der aktuellen Kon­struk­tionsver­sion durch ein soge­nan­ntes Draht­lager erset­zt, das wesentlich preiswert­er ist.  Damit auch große Leis­tun­gen über­tra­gen wer­den kön­nen, sollte die Felge mit ein­er Ölbad­schmierung verse­hen wer­den. Dafür sind sehr große Radi­al­wellen­dichtringe notwendig, die das umlaufende Fel­gen­bett gegen die ste­hen­den Innen­fel­gen abdicht­en.  Diese Dichtringe wer­den von außen zusät­zlich mit Kap­pen geschützt. Da wir natür­lich nicht die Rad­kappe für Zweiräder ein­führen wollen, haben wir uns auf die Beze­ich­nung „Radring“ geeinigt. Diese  klem­men in den Nuten, die auch zur Befes­ti­gung der gek­lebten Auswuchtk­le­begewichte dienen. Ins­ge­samt ist diese Idee auf ein sehr pos­i­tives Echo gestoßen, auch weil sich der gute Kon­struk­teur mit den Gewohn­heit­en sein­er Kun­den ver­traut machen sollte, die teil­weise ihr Fahrzeug aus Bequem­lichkeit mit dem Hochdruck­reiniger reini­gen, dabei aber nicht die Beschädi­gung ihres Hin­ter­radantriebs riskieren möcht­en.  Um die Sauberkeit des Öles zu erhöhen, wird Met­al­labrieb durch einen Mag­neten an der Ein­füllschraube gesam­melt. Damit der Ölwech­sel beson­ders nutzer­fre­undlich durchge­führt wer­den kann, befind­et sich die Ölablasss­chraube gut zugänglich auf der Außen­seite des Fel­gen­bettes. Auch diese kon­struk­tiv­en Details wur­den mit Lob aufgenom­men, da sie die Wartung vere­in­fachen und die Lebens­dauer erhöhen.  Motiviert durch die Lösung jed­er einzel­nen Her­aus­forderung und durch den Aus­tausch mit den Team­mit­glieder während der alle zwei Wochen stat­tfind­en Meet­ings, ist es eine Freude an Traction‑X zu arbeit­en. Dabei ist die gute Tea­mar­beit bemerkenswert, beson­ders da jegliche Kom­mu­nika­tion rein dig­i­tal stat­tfind­et. An dieser Stelle möchte ich mich auch nochmal bei allen an den Pro­jekt Traction‑x beteiligten Per­so­n­en bedanken.  Ich freue mich die weit­ere Entwick­lung des Pro­jek­tes zu begleit­en  und die Ergeb­nisse der näch­sten Arbeit­en zu sehen. Der Pro­jek­tleit­er hat noch hinzuge­fügt, dass er eben­falls zu Dank verpflichtet ist und er sich über die Zeit nach Coro­na freut, weil er unbe­d­ingt die Möglichkeit nach­holen möchte, auf einige Schul­tern zu klopfen (mit Hand­schuhen) und Hände zu schütteln.

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UNTERNEHMUNGEN IN ZEITEN VON CORONA (2/2)

Voren­twick­lung im Team Das Coro­na-Jahr hat vie­len Men­schen das Leben gekostet, hat viele furcht­bare Ver­w­er­fun­gen in der Wirtschaft hin­ter­lassen und hat ein unbeschreib­lich­es zwis­chen­men­schlich­es Leid und eine Leere hin­ter­lassen. Als einzig pos­i­tiv­er Gesicht­spunkt jedoch hat es uns zu Meis­tern der fer­nges­teuerten Kon­tak­tauf­nahme per Inter­net-Com­put­er­vi­sion geschult. Das wird in Zukun­ft so mache Geschäft­sreise über­flüs­sig machen. Mod­erne Telekom­mu­nika­tion hat das Teil­pro­jekt Traction‑X @ TH Köln als Teamvorhaben von Stu­den­ten unter mein­er Leitung erst ermöglicht. Wir betreiben eine Voren­twick­lung, teils für einen fik­tiv­en Kun­den und ein noch nicht kon­so­li­diertes Las­ten­heft, teils für den ital­ienis­chen Mark­t­führer Piag­gio als poten­tiellem Neukun­den. In zwei­wöchentlichen virtuellen Tre­f­fen besprechen wir organ­isatorische und tech­nis­che Fragestel­lun­gen auf eine effiziente und angenehme Art, obwohl wir zumeist weit voneinan­der ent­fer­nt uns im nord­west­lichen Raum Deutsch­lands befind­en. Dadurch haben wir ein gute, beina­he fre­und­schaftliche wis­senschaftlich-fach­liche Beziehung aufge­baut, die unmöglich gewe­sen wäre, wenn dafür per­sön­liche Besprechun­gen vor Ort in Köln hät­ten stat­tfind­en müssen. Schirmherr und Men­tor von allem ist Prof. Bet­zler, dem ich dafür sehr ver­bun­den bin, mit dem mich aber auch eine vielfältige tech­nisch-fach­liche Übere­in­stim­mung verbindet, sozusagen eine inge­nieur­swis­senschaftlich-tech­nis­che Intu­ition, die wir in ähn­lich­er Weise teilen. Konkret hat ein Team aus zwei aus Fer­nost stam­menden Stu­den­ten sich im Rah­men der Pro­jek­tar­beit „Bench­mark­ing Motor­roller“ mit den Vorteilen beschäftigt, die sich für einen mit Traction‑X aus­ges­tat­teter Elek­tro­roller im Hin­blick auf Bau­raum, Fahrzeugge­ome­trie, Masse, Schw­er­punk­t­lage und resul­tieren­der Fahr­dy­namik ergeben. Dazu ist ein Zweirad der Fir­ma BMW als Ref­erenz ver­wen­det wor­den. Tam-An und Thanusaan waren ein gutes Team und haben wertvolle Erken­nt­nisse für das Pro­jekt geliefert. Ich danke Euch bei­den. Mit ein­er ähn­lichen Auf­gaben­stel­lung und im Rah­men sein­er indi­vidu­ellen Pro­jek­tar­beit hat sich ein weit­er­er Stu­dent mit dem Ein­satz von Traction‑X für Motor­räder auseinan­derge­set­zt. Dabei hat er eine umfan­gre­iche Tabel­lenkalku­la­tion entwick­elt, in welch­er sämtliche Bauteile eines Motor­rades nach Masse und Teilschw­er­punkt gelis­tet sind und in welch­er der Gesamtschw­er­punkt sowie die darauf bezo­ge­nen Massen­trägheitsmo­mente des Fahrzeugs errech­net wer­den. Für ein voll­ständig neu kon­fig­uri­ertes Fahrzeug, das ins­beson­dere den Trac­tion-X-Endantrieb mit inte­gri­ert­er Radaufhän­gung besitzt, wur­den diese Ken­nwerte berech­net und mit den gle­ichen Para­me­tern eines kon­ven­tionellen Motor­rad ver­glichen. Diese mit viel Engage­ment ent­standene Tabel­lenkalku­la­tion ist bere­its von eini­gen sein­er Kom­mili­to­nen weit­er­ver­wen­det und zitiert wor­den. Nis hat gute Arbeit geleis­tet, und ich möchte ihm an dieser Stelle viel­mals danken. Eine der wichtig­sten Arbeit­en ist die Entwick­lung eines skalierten Mod­ells bzw. Demon­stra­tors von Traction‑X. Diese beson­ders anspruchsvolle Arbeit hat sich ein aus dem Ems­land stam­mender Stu­dent aus­ge­sucht, der par­al­lel zum Studi­um sich zum Experten für addi­tive Fer­ti­gung hat aus­bilden lassen. Arbeit­en, in denen Hart­ware entste­ht, sind immer mit vielfachen prak­tis­chen Schwierigkeit­en behaftet, und diese ver­größern sich, wenn oben­drein eine kine­ma­tis­che Ani­ma­tion, d.h. elek­trisch betriebene und elek­tro­n­isch ges­teuerte Beweglichkeit hinzukommt. Diese Her­aus­forderung wurde durch die Kom­bi­na­tion ein­er indi­vidu­ellen Pro­jek­tar­beit mit ein­er Bach­e­lo­rar­beit ange­gan­gen. Andre ist außer­dem mein Team­part­ner und hochgeschätzter Mit­grün­der von Traction‑X. Zwei Stu­den­ten eines aktuellen Teams arbeit­et in drei gekop­pel­ten kon­struk­tiv­en Arbeit­en an der Ausle­gung und Finite-Ele­mente-Berech­nung von Traction‑X für einen poten­ten Elek­tro­roller. In ein­er ersten indi­vidu­ellen Pro­jek­tar­beit sind eine Anforderungs­analyse und die Vorkon­struk­tion der Trac­tion-X-Felge mit großem Engage­ment, tech­nis­chem Sachver­stand und Liebe fürs Detail bear­beit­et wor­den. Mit dem­sel­ben Ein­satz geht es jet­zt mit der anknüpfend­en Bach­e­lo­rar­beit weit­er. Sein Kol­lege arbeit­et der­weil an der Kon­struk­tion und Berech­nung der dazuge­höri­gen kom­binierten Antrieb­swelle und Schwin­ge­nachse. Bei­de benutzen die pro­jek­t­in­terne Entwick­lung­sumge­bung von Fusion 360 bzw. Autodesk, die sehr überzeu­gende Pre- und Post­prozes­soren und einen sehr schnellen FE-Solver besitzt. Yan­nik und Jonas arbeit­en par­al­lel, aber auch wie ein gut einge­spieltes Team zusammen.

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UNTERNEHMUNGEN IN ZEITEN VON CORONA (1/2)

Net­zw­erken von Fern­beziehun­gen Eine Exis­ten­z­grün­dung im Coro­na-Jahr sei mutig, wurde mir gesagt. Waghal­sig sog­ar oder ein­fach nur unklug, hieß es. Ret­ro­spek­tiv will ich darüber nach­denken und dabei von meinem Start­up-Unternehmen bericht­en, dessen Grün­dung zwar noch nicht ganz abgeschlossen ist, dessen Voraus­set­zun­gen aber im Jahr 2020 geschaf­fen wur­den. Ende 2019 hat­te ich mit einem inter­essierten und sym­pa­this­chen Pro­fes­sor der Fahrzeugtech­nik der Tech­nis­chen Hochschule Köln Kon­takt aufgenom­men. Das war noch vor Coro­na bzw. wur­den entsprechende Berichte aus ein­er fer­nen chi­ne­sis­chen Prov­inz seit­ens der Poli­tik da noch nicht ernst genom­men. Grund­sät­zlich sind Pro­fes­soren vielbeschäftigte und meist­ge­fragte Leute, sodass ich mich glück­lich schätzte. Im Feb­ru­ar noch war ein per­sön­lich­es Tre­f­fen in Köln möglich, bei dem man sich die Hände schüt­telte, unbe­fan­gen in einem Besprechungssaal gegenüber­saß und die Exponate, Schau­vit­ri­nen und das Ver­suchs­feld des Insti­tuts betra­cht­en, begreifen und besichti­gen kon­nte. Der gemein­same Ter­min während ein­er der ersten Vor­lesun­gen des Semes­ters wurde erst geplant, dann in Frage gestellt und schließlich abge­sagt. Damals dachte man noch an eine rasch vorüberge­hende Infek­tion­swelle, war man doch mit Pan­demien uner­fahren. Als Ersatz für eine Präsen­ta­tion in der Vor­lesung machte ich mich mit den Meth­o­d­en ver­traut, eine Kom­men­tierung bzw. Ver­to­nung des Folien­satzes, d.h. einen kleinen Vor­trags­film zu erstellen. Während ich mich mit dem Präsen­ta­tion­spro­gramm des Mark­t­führers ver­traut machte, lernte ich, dass es unter­schiedliche Lizen­zen gibt und dass die Stan­dard­ver­sion einen anderen Funk­tion­sum­fang hat als die Pre­mi­umver­sion, ohne das dies irgend­wo ersichtlich oder doku­men­tiert wäre. Auch sind die Instal­la­tio­nen je nach Betrieb­ssys­tem unter­schiedlich, wobei Ver­wor­ren­heit und Beliebigkeit der Menüs und Unter­menüs jew­eils ähn­lich ärg­er­lich sind. Da heißt es „pro­bieren und täuschen“ – tri­al and error – als hätte man nichts Wichtigeres zu tun. Der Pro­fes­sor erzählte in der Vor­lesung von unserem gemein­samen Pro­jekt, das den Motor­roller der Zukun­ft entwick­eln soll und verteilte die Adresse zum YouTube-Video. Einige Stu­den­ten zeigten sich sehr inter­essiert an meinem Patent und hat­ten jeden­falls die Zeit, sich damit auseinan­derzuset­zen, was nicht jedem im Erwerb­sleben Ste­hen­dem immer möglich ist. Jeden­falls kam eine Gruppe von Stu­den­ten rund um Prof. Dr.-Ing. Bet­zler zusam­men bzw. eben nicht, son­dern man verabre­dete sich zu ein­er Videokon­ferenz. Videokon­feren­zen sind natür­lich keine tech­nis­chen Neuerun­gen. Sie waren jahre­lang schon da, standen zur Ver­fü­gung, wur­den aber eher wider­willig angewen­det. Zu viele tech­nis­che Schwierigkeit­en wur­den damit assozi­iert. Im Früh­jahr 2020 waren sie alter­na­tiv­los, um eine gängige Aus­druck­sweise aus der Poli­tik zu ver­wen­den. Jet­zt musste man sich damit ver­traut machen, da die meis­ten Arbeit­nehmer, Schüler, Stu­den­ten und andere kurz­er­hand nach Hause und in die Heimar­beit geschickt wur­den. Jet­zt musste die Bre­it­bandigkeit des Inter­ne­tan­bi­eters und das draht­losen Net­zw­erks getestet und ver­i­fiziert wer­den. Eine Vielzahl von Pro­gram­men für Videokon­feren­zen, als da wären Skype, Webex, Zoom, GotoMeet­ing, , Adobe Con­nect, Microsoft-Teams und anderen, musste der Anwen­der instal­lieren und zu ver­schiede­nen Anlässen aus­pro­bieren. Per Video­bild bekom­men wir plöt­zlich und unver­mit­telt einen inti­men Auss­chnitt aus der Lebenswelt des Gegenübers. Wir sehen schmale Dachstuben mit Schrä­gen und Gauben oder Dachfen­ster, schwach beleuchtete Räume mit niedri­gen Deck­en im Souter­rain und Wohnz­im­mer-Schrankwände aus der Epoche der Kiefer­n­mö­bel, außer­dem vergilbte Ölgemälde aus der Grün­derzeit. Auch sehen wir lustige Relik­te aus Kind­heit und Jugend der inzwis­chen kaum älteren Stu­den­ten, beispiel­sweise als Lego­mod­ell den Mil­len­ni­um Falken von Han Solo, alias Har­ri­son Ford, oder imposante Auto­kennze­ichen aus Amerikas „Gold­en State“. Daran musste zumin­d­est ich mich gewöh­nen, nicht nur weil es eine Ablenkung ist, son­dern weil es nicht kon­form ist zum Anlass der Inter­ak­tion, der doch geschäftlich­er und nüchtern­er Natur sein soll. Ein klein wenig fühlt man sich als Voyeur, ungeachtet dessen, dass der Videop­art­ner es ein Stück weit selb­st in der Hand hält, welchen schmalen Ein­blick in sein Pri­vatleben er zu geben bere­it ist. Prof. Bet­zler nutzte von Beginn an die Möglichkeit, eine repräsen­ta­tive Innenauf­nahme mit ein­er Art „Blue Screen“ videotech­nisch in seinem Hin­ter­grund einzublenden. Dass im Labor für Fahrw­erk­tech­nik des Insti­tuts für Fahrzeugtech­nik tat­säch­lich ger­ade ein­er jen­er leg­endären Ford GT auf dem Ver­suchs­stand ste­ht, auf den der Blick aus seinem Büro fällt, hätte ich beina­he geglaubt, wenn nicht gele­gentliche Arte­fak­te wie schwebende Kopfhör­er die dig­i­tale Täuschung offen­bart hätten.

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PATENTERTEILUNG IM MÄRZ 2020

Ich habe es! Tat­säch­lich! Ich meine nicht „heure­ka“ bzw. „Ευρηκα“, ich habe zwar eine Lösung gefun­den, aber das bere­its vor eini­gen Jahren. Jet­zt, im März 2020 endlich, habe ich mein Patent im Bere­ich Fahrzeugtech­nik vom Deutschen Patent- und Marke­namt erteilt bekom­men, amtlich sozusagen. Nachzule­sen in der Reg­is­ter­auskun­ft des DPMA. Ein Patent für einen neuar­ti­gen Endantrieb, kom­biniert mit der Radaufhän­gung und dem Antrieb­srad selb­st. Dem landläu­fi­gen Glauben, dass im Bere­ich des Maschi­nen­baus Anfang des 21. Jahrhun­derts bere­its alles erfun­den wor­den sei, wird mit Traction‑X wider­sprochen. Traction‑X ist Mechanik, die begeis­tern kann, beste­hend aus geschlif­f­e­nen Wellen für ein­satzge­härtete Lauf­flächen, polierten Wälzkör­pern, präzisen Pas­sun­gen und genauen Gussteilen. Auch hier hat die Dig­i­tal­isierung längst Einzug gehal­ten, denn jedes Rad eines mod­er­nen Fahrzeugs ist mit ein­er elek­tro­n­isch geregel­ten Brem­san­lage aus­gerüstet wird, die während der Verzögerung eine Block­ierung des Rades ver­hin­dert. Hier würde der Platz kaum für eine voll­ständi­ge Beschrei­bung der wech­selvollen Saga aus­re­ichen, welche mit dieser Erfind­ung im Bere­ich Antrieb­stech­nik in Zusam­men­hang ste­ht. Das aus­lösende Moment der tech­nis­chen Idee war eine Urlaub­sreise, in der ich im direk­ten Ver­gle­ich die Fahreigen­schaften eines Enduro-Motor­rades mit den­jeni­gen eines Motor­rollers ver­gle­ichen kon­nte. Da waren ein­er­seits große Räder mit gutem Abrol­lkom­fort, her­vor­ra­gen­dem Federungskom­fort und eine sta­bile Straßen­lage in Kom­bi­na­tion mit einem müh­sam zu bedi­enen­den Sechs­ganggetriebe und ein­er schmalen Sitzbank. Das war das Motor­rad. Ander­er­seits waren da eine äußerst bequeme Sitz­po­si­tion mit dem Kom­fort von Fliehkraftkup­plung und Automatikgetriebe in Verbindung mit bein­har­ter Federung auf kleinen Rädern, die in jedes Schla­gloch buch­stäblich ein­taucht­en, außer­dem kip­peliges Fahrver­hal­ten, das per­ma­nente Kor­rek­turen erforderte. Das war der Motor­roller. Wie, so fragte ich mich sofort nach­dem ich das let­ztere der bei­den Fahrzeuge dem Zweirad­ver­leih zurück­gegeben hat­te, kön­nte man die pos­i­tiv­en Eigen­schaften des einen Zweirades mit den guten Eigen­schaften des zweit­en Zweirades kom­binieren? „Das Beste aus zwei Wel­ten“ zu nehmen und etwas Neues zu schaf­fen, das ist die Her­aus­forderung, so kön­nte man sagen, auch weil die Com­mu­ni­ty der Motor­rad­fahrer sich deut­lich von der Gemein­schaft der Fre­unde von Motor­rollern unter­schei­det. Motor­rad und Motor­roller sind zwei ver­schiedene Inter­pre­ta­tio­nen eines The­mas. Diese tech­nis­chen Über­legun­gen, die mir als Inge­nieur tat­säch­lich eine zeit­lang keine Ruhe ließen, resul­tierten als­bald in eini­gen Bleis­tift­skizzen, woraus mit 2D-CAD qual­i­ta­tive tech­nis­che Kon­struk­tio­nen wur­den. Es fol­gte eine Recherche des Standes der Tech­nik und eine Suche nach bere­its vorhan­den ähn­lichen Paten­tan­mel­dun­gen bzw. Paten­ten. Als ich tat­säch­lich nicht fündig wurde, meldete ich die Erfind­ung beim Deutschen Patent- und Marke­namt an. Die Erfahrun­gen mit ein­er vor­ange­gan­genen Anmel­dung, die ich mit Hil­fe eine Paten­tan­walts ver­fasst hat­te, halfen mir dabei sehr. Dies­mal war ich alleiniger Autor der Patent-Anmelde­schrift und, da ich for­mal alle Anforderun­gen erfüllte, wurde die Anmelde­schrift veröf­fentlicht. Es fol­gte zunächst ein Rechercheantrag, um vor­ab das unverbindliche Ergeb­nis ein­er Prü­fung attestiert zu bekom­men. Nach Beratung durch eine Anwaltssozi­etät für Paten­trecht kon­nte ich die vom Paten­tamt ent­ge­gen gehal­te­nen, ähn­lichen Anmel­dun­gen, tech­nisch richtig einord­nen, d.h. die wesentliche erfind­erische Tätigkeit mein­er Anmel­dung her­ausstellen. Ich hielt meinen Anspruch aufrecht und stellte einen Prü­fungsantrag. Nach ein­er for­malen Nachbesserung, ins­beson­dere ein­er Erweiterung des Standes der Tech­nik, wurde das Patent schließlich erteilt, etwa drei Jahre nach­dem die Prü­fung ini­ti­iert wurde. Das war im let­zten Monat.

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WAS BEDEUTET ES, UNTERNEHMER ZU SEIN?

Was einen Unternehmer aus­macht und welche Qual­itäten es braucht, um ein erfol­gre­ich­er Fir­men­grün­der zu sein, das frage ich.   Ist es eine man­gel­nde Fähigkeit, sich in dem engen Kokon ein­er abhängi­gen Beschäf­ti­gung unterzuord­nen­den? Oder find­et man ähn­lich fähige, kreative und kluge Köpfe und ver­lässt den behäbi­gen Konz­ern, bevor man auch nur den Ver­such unter­nom­men hat, die Entschei­dungsträger zu etwas Neuem und Inno­v­a­tiv­en zu überre­den, dazu, ihre Kom­fort­zone zu ver­lassen und sich zu ein­er Idee zu beken­nen, die sie selb­st im Traum nicht hät­ten haben kön­nen. Denn ein Konz­ern bietet jede Menge Posten, die mit mäßigem Engage­ment einen halb­wegs pünk­tlichen Feier­abend und eine gesicherte Gehalt­szahlung am Monat­sende ver­sprechen. Aber auch eine Unmenge von Bar­ri­eren, Bürokratie und viel Behar­rungsver­mö­gen. Es ist der kreative Geist und der unbe­d­ingte Wille, Dinge neu zu denken, die Welt zu verän­dern, sich durchzuset­zen, Anerken­nung, Respekt, Achtung und Bestä­ti­gung für sich selb­st zu errin­gen und dann auch für Andere, und es geht um Macht und Geld und let­z­tendlich und schlussendlich geht es um Part­ner­schaften und Liebe. Das zumin­d­est wäre die fun­da­men­tale Ein­schätzung Ernest Hem­ing­ways zur Frage nach dem Sinn allen Strebens, worum es im Leben wirk­lich geht Start-Up-Grün­der zu sein oder Klei­n­un­ternehmer, ist dies das Ziel? „Klein“ will allerd­ings nie­mand bleiben, son­dern groß hin­aus soll es gehen, unbe­gren­zt in den Möglichkeit­en, neue Hor­i­zonte sollen der Fokus, der Blick­punkt in unendliche Möglichkeit­en sein. Geht das über­haupt über­all? Unbe­gren­zte Möglichkeit­en wer­den nicht allen Stan­dorten nachge­sagt, und der Grad an Eng­stirnigkeit und Borniertheit schwankt region­al deut­lich. Intellek­tuelle lösen Auf­gaben und Prob­leme, die ihnen gestellt wer­den oder die sich ihnen stellen. Genies lösen Prob­leme, deren Exis­tenz noch nie­man­dem däm­merte und erfind­en neue Pro­duk­te oder Pro­duk­te neu, einen neuen Mehrw­ert, eine schlaue Dien­stleis­tung oder einen ungeah­n­ten Nutzen, den for­t­an nie­mand mehr mis­sen möchte. Hat man seine Mit­stre­it­er erfol­gre­ich im Team hin­ter sich geschart, denn ein gutes und motiviertes Team ist essen­tiell, gilt es als näch­stes, die Ängstlichkeit der Finanziers zu über­winden. Empathie, Engage­ment und Überzeu­gungskraft sind eben­falls Eigen­schaften, die ein erfol­gre­ich­er Unternehmer mit­brin­gen muss. Ein Arbeit­sti­er, ein Besessen­er muss er sein, zumin­d­est ein Stück weit. Gle­ichzeit­ig braucht es genü­gend Selb­st­be­wusst­sein und Eigen­liebe, sein nach­haltiges Arbeit­spen­sum nicht dauer­haft zu über­schre­it­en, d.h. sich gesund zu erhal­ten und für genü­gend Entspan­nung sowie geistige Anre­gun­gen zu sor­gen. „Hüte Dich vor der Frucht­losigkeit eines geschäfti­gen Lebens!“ mah­nte deswe­gen bere­its der antike Philosoph Sokrates.

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