Donnerstag, 21. April 2016

Studenten tunen Bollerwagen: Das Gefährt mit Elektro-Allradantrieb lässt sich kinderleicht ziehen

Hannover Messe und 1. Mai

In dieser Idee steckt Spaß-Potenzial für die Mai-Tour: Studenten der Uni des Saarlandes haben einen Bollerwagen entwickelt, der sich ganz leicht ziehen lässt – auch bei schwerer Ladung und auch, wenn´s berghoch geht. Am Lehrstuhl des Antriebstechnikers Matthias Nienhaus hat das vierköpfige Studenten-Team mit Hilfe der Wissenschaftler einen herkömmlichen Bollerwagen so getunt, dass Räder und Griff sich gegenseitig austauschen. Anhand von Messdaten aus den Elektromotoren und eines Sensors im Griff berechnet das System, wann die Räder für welchen Schub sorgen müssen. Bei ihrer Arbeit kooperierte die Gruppe mit der Firma Wellgo Gerätetechnik aus Nohfelden, mit der Professor Nienhaus in seiner Forschung zusammenarbeitet.

Der Bollerwagen ist vom 25. bis 29. April auf der Hannover Messe am saarländischen Forschungsstand (Halle 2, Stand B 46) zu sehen.


Bier- und Getränkekästen, Picknickkörbe samt Kühlbox, Grillzubehör, müde Kinder, gestrauchelte Wanderer… so ein Bollerwagen kann es am 1. Mai schon in sich haben. Geht die Tour dann nicht nur über Stock und Stein sondern auch noch bergauf, wird dem, der die Last samt Wagen zieht, einiges abverlangt. Ein Prototyp, den Studenten der Saar-Uni in einem Projekt am Lehrstuhl für Antriebstechnik von Matthias Nienhaus entwickelt haben, kann dafür sorgen, dass der Spaß an der Mai-Tour ungetrübt bleibt und keiner zu schwer ziehen oder gar schieben muss. Ihr Bollerwagen hat Allradantrieb. Und er denkt mit.

„Die Elektromotoren in allen vier Rädern kommunizieren mit dem Griff“, sagt Student Matthias Hoffmann, der angehende Ingenieur studiert inzwischen im sechsten Bachelor-Semester. Über einen Sensor erkennt der Griff des Bollerwagens, wie stark an ihm gezogen wird, und in welchem Winkel er dabei zum Wagen steht. Diese Information gibt der Griff weiter ins Gehirn des Systems, einen Microcontroller an der Unterseite des Wagens. Hier laufen auch die Messdaten aus den Elektroantrieben der Räder ein: Ganz ohne Sensoren, nur anhand von Daten, die in den Motoren anfallen, während die Räder sich drehen, weiß das System, in welcher Position die Räder stehen oder mit welcher Kraft der Antrieb läuft. „Alle Räder lassen sich gezielt einzeln ansteuern“, erklärt Student Sergej Fabich. Und das läuft über den Microcontroller automatisch: Blitzschnell berechnet die Elektronik, ob die Elektromotoren sich einschalten sollten und wenn ja, mit welcher Leistung.

Die Studenten bauten hierzu Räder mit Nabenmotor der Partnerfirma Wellgo Gerätetechnik an den Wagen. Spezialgebiet des Antriebstechnikers Matthias Nienhaus an der Saar-Uni sind intelligente Motoren, die ganz ohne zusätzliche Sensoren selbst Messdaten liefern: „Wir machen den Motor selbst zum Sensor, ein besonders kostengünstiges und zugleich leistungsfähiges Verfahren“, erläutert Professor Nienhaus. „Wir erforschen in mehreren Projekten gemeinsam mit Partnern, wie wir aus dem Motor selbst Daten gewinnen, die wir dann nutzen, um den Antrieb gezielt und effizient anzusteuern oder auch um zu überwachen, ob der Motor ohne Störungen oder Verschleiß einwandfrei funktioniert“, sagt er. So lesen die Forscher etwa ab, wie das elektromagnetische Feld an bestimmten Punkten im Inneren des Motors verteilt ist, und wie dieses Feld sich während des Betriebs verändert. Hiermit können sie zum Beispiel auf die exakte Position des Motors, auf Fehlfunktionen oder Verschleißanzeichen rückschließen.

In den Rädern, die die Firma Wellgo eigentlich für einen Zweirad-Golf-Caddy gebaut hat, steckt dieses sensorlose Verfahren. Die sportliche Aufgabe der Studenten bestand darin, das System, das auf zwei Räder angelegt ist, konstruktiv und informationstechnisch auf vier Räder zu erweitern. „Hierfür mussten wir in den programmierten Code der Räder eindringen und ihn so verändern, dass er bei vier Rädern funktioniert“, erklärt Student Sergej Fabich. Wissenschaftler aus Nienhaus´ Team begleiteten die Studenten bei ihrer Arbeit.

Schon im Bachelorstudium tüfteln Studenten an der Saar-Uni in kleinen Gruppen an Forschungsprojekten wie Robotern, die rennen, fliegen, riechen können oder an anderen Herausforderungen wie dem Bollerwagen. Die Lehrstühle der Ingenieurwissenschaften bieten im Studienfach Systems Engineering Themen je nach ihren Forschungsschwerpunkten an. Dabei lernen die Studenten knifflige Fragen zu lösen, Hindernisse zu überwinden – und sie entwickeln ihre Kreationen, wie später in der Praxis, von der ersten Idee bis zum fertigen Prototyp. Das bringt Know-how und die Erfahrung, Ideen auch in die Tat umzusetzen.

 

Pressefotos für den kostenlosen Gebrauch finden Sie unter www.uni-saarland.de/pressefotos. Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen.


Kontakt:

Prof. Dr. Matthias Nienhaus (Lehrstuhl für Antriebstechnik der Universität des Saarlandes) Tel.: 0681 302-71681; E-Mail: nienhaus(at)lat.uni-saarland.de
Diplom-Ingenieur Robert Schwartz, Tel. 0681 302 71688; E-Mail: schwartz(at)lat.uni-saarland.de

 
Weitere Pressemitteilungen zum Thema Motoren als Sensor/ Hannover Messe 2016:

Hannover Messe: Sensorlos sensibel – Saarbrücker Ingenieure bringen dem Motor das Fühlen bei: https://idw-online.de/de/news648360
Hannover Messe: Ingenieure entwickeln mitdenkende Förderrollen für die Fabrik der Zukunft:
https://idw-online.de/de/news648619



Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Telefoninterviews in Studioqualität sind möglich über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Kontakt: 0681/302-2601, oder -64091.

Der saarländische Forschungsstand wird organisiert von der Kontaktstelle für Wissens- und Technologietransfer der Universität des Saarlandes (KWT). Sie ist zentraler Ansprechpartner für Unternehmen und initiiert unter anderem Kooperationen mit Saarbrücker Forschern. http://www.uni-saarland.de/kwt