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RWTH Aachen

Projekt Street Scooter revolutioniert mit 3D-Druck die Produktion von Elektroautos

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Die RWTH Aachen hat mit Multimaterial-3D-Drucker Objet 1000 von Stratasys, in nur 12 Monaten einen voll funktionsfähigen Elektroauto-Prototypen gebaut. Auf der diesjährigen Euromold stellt Stratasys den revolutionären Street Scooter C16, ein Serien-Elektrofahrzeug für 10,000 Euro, an seinem Stand aus.

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Der voll funktonsfähige Prototyp des Elektroautos StreetScooter C16 wurde in nur 12 Monaten entwickelt. Konventionelle Automobilherstellungsprozesse wurden in der Konstruktionshphase durch Stratasys 3D-Druck ersetzt.
Der voll funktonsfähige Prototyp des Elektroautos StreetScooter C16 wurde in nur 12 Monaten entwickelt. Konventionelle Automobilherstellungsprozesse wurden in der Konstruktionshphase durch Stratasys 3D-Druck ersetzt.
(Bild: Stratasys )

Das Street Scooter Projekt wurde am Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) an der RWTH Aachen unter Verwendung bahnbrechender Konstruktions- und Produktionsmethoden entwickelt. Das Unternehmen Street Scooter wurde 2010 mit dem Ziel gegründet, ein Elektroauto zu entwickeln, das es mit konventionellen Fahrzeugen in Hinblick auf Preis, realisierbare Leistung, Sicherheit und Nachhaltigkeit aufnehmen konnte. Während die Details der verschiedenen Modelle variieren, wiegt ein Street Scooter C16 ohne Batterie durchschnittlich 450 Kilogramm, hat eine Reichweite von mindestens 100 Kilometern und bietet eine Geschwindigkeit von bis zu 100km/h. Damit ist er das ideale Stadtfahrzeug.

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Fahrzeug im 3D-Druck-Verfahren hergestellt

Das Kurzstreckenfahrzeug, das eine völlig neue Automobilgattung repräsentiert, wurde mit dem großformatigen Multimaterial-3D-Produktionsystem Objet 1000 hergestellt. Mit diesem wurden alle Kunststoffteile im Außenbereich gedruckt, darunter die großen Front- und Heckpaneele, die Türpaneele, Stoßfängersysteme, Seitenschweller, Radkästen und Scheinwerferblenden sowie einige der Innenraumkomponenten, etwa das Armaturenbrett und eine Reihe kleinerer Komponenten. Die Teile wurden aus dem widerstandsfähigen Material Digital ABS von Stratasys hergestellt. Dadurch konnte das Konstruktionsteam einen Prototypen bauen, der strapaziösen Tests ebenso gewachsen ist wie jedes konventionell gefertigte Fahrzeug. Das 3D-Produktionssystem Objet 1000 wurde während der gesamten Entwicklungsphase zur Herstellung von Teilen für den Prototypen des Street Scooter C16 genutzt. In der finalen Entwicklungsphase wurden mit ihm zudem gebrauchsfertige Bauteile und Fertigungswerkzeuge gedruckt. Durch seine immens große Bauplattform von 1000 x 800 x 500 mm konnte das 3D-Produktionssystem die komplette Palette der bis zu einem Meter langen Komponenten fertigen.

Prototypen in Originalgröße mit der Leistungsfähigkeit der Endprodukte fertigen

Das Street Scooter Projekt ist in fast jeder Hinsicht unkonventionell. Gefördert von Universitätsprofessoren und deutschen Automobilzulieferern, vereinte der Street Scooter mehr als 80 Unternehmen, darunter Stratasys, in “Lead Engineering Groups”, die sich mit jeweils unterschiedlichen Entwicklungsaspekten des Street Scooters befassten. “Objet 1000 ist das größte Multimaterial-3D-Produktionssystem auf dem Markt und die RWTH Aachen war die erste Universität der Welt, die es besaß.” berichtet Achim Kampker, Professor für das Fach Produktionsmanagement an der Fakultät für Maschinenwesen der RWTH Aachen. “Das System für die Entwicklung großer und kleiner Teile des Street Scooters nutzen zu können, war an sich schon aufregend, aber der Beitrag 3D-gedruckter Bauteile zur Konstruktion des Autos war enorm. Die Möglichkeit, Prototypen in Originalgröße mit der Leistungsfähigkeit der Endprodukte zu fertigen, beschleunigte die Tests und Konstruktionsprüfungen. So konnten wir innerhalb von nur 12 Monaten einen Elektroauto-Prototypen auf den Markt bringen, was mit konventionellen Fertigungsverfahren absolut unvorstellbar gewesen wäre.” Bereits zuvor hatte die RWTH Aachen 3D-Drucktechnologie für den Street Scooter eingesetzt. Zahlreiche Komponenten des Street Scooters wurden in der frühen Konstruktionsphase des Autos 3D-gedruckt, um plastische und funktionelle Prototypen schnell zu realisieren. Zu diesen zählen unter anderem das Armaturenbrett, das Fahrmodus-Schaltfeld, die Spiegelhalterung und das Haubenlogo der Deutschen Post. Das finale Produktionsmodel des Street Scooters wurde für die Deutsche Post AG entwickelt und das Lieferwagenmodell mit einem Fassungsvermögen von 4.3 m3 ist mittlerweile in Deutschland im Einsatz.

(Die Deutsche Post DHL stellt die Zustellung in Bonn und dem Umland auf Elektrofahrzeuge um ... (ARD Mittagsmagazin, 21. Mai 2013))

Nahtlose Konstruktionen liefern

“Mit der fortschrittlichen Multimaterial-3D-Drucktechnologie von Stratasys können Fahrzeuge für den einzelnen Kunden einfach angepasst werden und wir können nathlose Konstruktionen liefern.” fügt Prof. Achim Kampker hinzu. “Diese Autos können vom Entwurf bis zur Produktion innerhalb von Monaten komplett entwickelt werden, im Gegensatz zu Jahren, die man bei konventionellen Automobilherstellungsprozessen veranschlagen muss. Das Street Scooter Projekt hat gezeigt, wie der 3D-Druck eine völlig neue Herangehensweise bei der Automobilkonstruktion und –herstellung ermöglicht.”

“Der Street Scooter ist das aktuellste Beispiel für Stratasys’ Führungsrolle im Bereich der additiven Fertigung für Automobildesign und -produktion,” resümiert Shelly Linor, Director of Global Education bei Stratasys. “Für den Street Scooter ermöglichte das 3D-Produktionssystem Objet 1000 nicht nur außergewöhnlich schnelle Fahrzeugkonstruktion und -entwicklung. Es demonstrierte auch seine Fähigkeiten in der additiven Fertigung bei der Herstellung von Endprodukten für anspruchsvolle Anwendungen.”

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