Volle Fahrt voraus: Im Interview mit dem E-Team der Universität Duisburg-Essen
Seit ihrer Gründung im Jahr 2010 teilt das E-Team der Universität Duisburg-Essen die Begeisterung und Leidenschaft für den Motorsport. Bereits seit 2019 unterstützt ifm die Studierenden sowohl monetär als auch mit ifm-Produkten.
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Das Sponsoring durch ifm |
Da Ihr Team aus 60 Studierenden besteht, würde uns interessieren, wie sich diese Gruppe zusammensetzt. Gab es eine spezielle Strategie zur Planung der verschiedenen Aufgabenbereiche? Welche Aufgabenbereiche ergaben sich bei der Realisierung des Projekts?
Das E-Team besteht aus zwei Großbereichen: Die Technik und die Organisation.
Die Technikabteilung, in der unser elektrisch angetriebener Rennwagen angefertigt und getestet wird, lässt sich noch einmal in Elektrik und Mechanik unterteilen.
Die Abteilung Elektrik besteht aus dem Powertrain, der LV-Elektrik und der Software. In der Mechanik finden wir die Fahrwerk-, Rahmen-, und Aerodynamikabteilung. Der Powertrain ist zuständig für alle Baugruppen, die unmittelbar am Energiefluss von Batterie zu Reifen beteiligt sind. Dazu gehört unter anderem die Entwicklung des elektrischen Antriebsstranges – inklusive der HV-Batterie. Zusammen mit der LV-Elektrik wird dann auch die Überwachung und die Steuerung der Umrichter umgesetzt. Für alle elektrischen Komponenten, die nicht zum Powertrain gehören und laut dem Regelwerk als Low Voltage bezeichnet werden (kleiner als 60 Volt), übernimmt die LV-Elektrik die Verantwortung. Um das Steuergerät, das Gehirn unseres Fahrzeuges, kümmert sich die Software. Dabei stehen die Programmierung und die Einbettung von telemetrischen Daten des Steuergerätes im Vordergrund, welche auch wichtig für die Entwicklung von teilautonomen Fahrsystemen sind.
In der Mechanikabteilung finden wir die Unterabteilungen Rahmen, Fahrwerk und Aerodynamik.
Die Rahmenabteilung bildet das Grundgerüst aus Stahlgitterrohren und gibt allen anderen technischen Abteilungen eine Einbaufläche für Baugruppen vor. Daher muss besonders während der Planung und Konstruktion eng mit diesen zusammengearbeitet werden. Die Abteilung Fahrwerk ist im E-Team für die Auslegung der Radaufhängung, der Lenkung und der Pedalerie sowie für die Auswahl der Reifen zuständig. Hierbei wird die Kinematik bei der Fertigung und Montage berücksichtigt.
Mit dem Design von aerodynamischen Bauteilen und Seitenverkleidungen befasst sich die Aerodynamikabteilung. Das Aeropaket besteht hauptsächlich aus selbstgefertigtem Kohle- und Glasfaserverbundstoff. Die Herstellung der Bauteile aus Einzelplatten sowie positiven und negativen Formelementen erfordert ein hohes Maß an Geschicklichkeit. Zusätzlich werden strömungsnumerische Simulationen für die Gestaltung des Aeropakets vor Einbau der Komponenten durchgeführt.
Auch die Abteilung Organisation lässt sich noch einmal untergliedern. So bilden PR, HR, Statics und die Sponsoringabteilung das organisatorische Konstrukt des E-Teams.
Die HR kümmert sich um die Mitglieder im Verein, beispielsweise um die Umsetzung der Recruiting-Phase von neuen Anwärtern. Die PR repräsentiert das E-Team durch Messeauftritte, Events und die Pflege von Social-Media-Aktivitäten. Im Sponsoring befassen wir uns mit der Akquise von neuen Unterstützern, um beispielsweise Bauteile, Softwarelizenzen oder monetäre Unterstützung für den Rennwagen zu erhalten. Außerdem ist die Sponsoringabteilung die Schnittstelle zwischen der Technik und der ORGA.
In der Abteilung Statics werden der Cost-Report, der Design-Report und der Businessplan ausgearbeitet. Die beiden Reportings und der Businessplan sind ebenfalls Leistungsgegenstände, die auf einem Formular Student Event zu erbringen sind. Diese Abteilungsstrukturen haben wir ausgewählt, um alle Bereiche effektiv abzudecken, damit ein reibungsloses Arbeiten ermöglicht wird. Die Stärken der einzelnen Mitglieder können somit in verschiedenen Abteilungen eingesetzt werden.
Durch das ifm-Sponsoring hatte ifm nicht nur die Möglichkeit, Sie als motivierte und qualifizierte Studierende der Ingenieurwissenschaften zu treffen – auch sie bekamen die Möglichkeit, die ifm-Produkte besser kennenzulernen. Welche ifm-Sensoren wurden in Ihrer Konstruktion verbaut und welche Funktionen tragen diese im Gesamtbild?
Aktuell sind in unserem Rennwagen folgende ifm-Produkte verbaut: Drehzahlmesser an beiden vorderen Rädern, diverse Steckverbinder für Signalleitungen und eine Signalleuchte. Die Signalleuchte hat bei uns eine sicherheitsrelevante Funktion – sie stellt das Tractive System Active Light, kurz TSAL, dar. Dieses ist ein vom Regelwerk vorgeschriebenes und sicherheitskritisches Bauteil und zeigt uns aus allen Winkeln den Status des Wagens gut sichtbar an. Hier können wir zwischen Wagen aus, Steuerungssystem aktiv und fahrbereit unterscheiden. Ein weiteres wichtiges Bauteil für uns sind die Drehzahlmesser, welche uns vor allem im Hinblick auf die Traktionskontrolle eine große Hilfe sind. Durch die angebrachten Sensoren haben wir die Möglichkeit, den optimalen Schlupf der angetriebenen Räder zu bestimmen und damit die optimale Performance aus dem Auto zu holen.
Was glauben Sie, welche Möglichkeiten die Elektromobilität in Zukunft bieten wird? Was spricht für eine weitere Förderung solcher Projekte?
Die Elektromobilität wird immer mehr als Alternative in den Vordergrund gestellt. In dieser Branche gibt es zahlreiche Möglichkeiten, die man noch ausschöpfen kann, vom Design eines Elektroautos bis hin zu der Effizienz durch auf den Einsatzzweck bezogene Antriebssysteme. Um alle Ansprüche abdecken zu können, wie zum Beispiel die höhere Reichweite durch Verringerung des Luftwiderstandes und neuer Akkutechnologie, ist es wichtig, dass in Zukunft angehende Ingenieur*innen in der Automobilwelt daran forschen und entwickeln. Das E-Team bietet diese grundlegenden Kenntnisse und verfestigt das erlernte Wissen aus den Vorlesungen am eigenen Projektfahrzeug. Deswegen ist eine Förderung solcher Projekte hilfreich, damit potenzielle Unternehmen auch qualifiziertes Personal erhalten und die Elektromobilität noch attraktiver gestaltet werden kann.
Sind Sie zufrieden mit dem Ergebnis Ihrer Arbeit? Welche Funktion gefällt Ihnen an dem Rennwagen besonders?
Ich bin sehr begeistert von der Leistung im Team. Der produktive Einsatz in den einzelnen Abteilungen hat ein motiviertes Arbeiten ermöglicht, wodurch ständig kleinere Fortschritte am Projektfahrzeug entstanden sind.
Mit der Optik des Fahrzeugs sowie der 3D-gedruckten Topologie-optimierten Umlenkhebel, die wir in der letzten Saison haben fertigen können, bin ich zufrieden. Diese sind nicht nur optisch sehr schön, sondern bringen im Vergleich zu konventionellen Hebeln auch nur etwa ein Drittel des Gewichts auf die Waage. Durch ihren Einsatz konnten wir viele Erfahrungen sammeln und hoffen, in Zukunft mehr 3D-gedruckte Metallteile verwenden zu können.
Welche Disziplinen verfolgen Sie für die Zukunft? Sind weitere Projekte geplant?
Das autonome Fahren gehört zu den aktuellen Projekten, die wir im Verein anstreben. Für die dynamischen Disziplinen im Bereich des autonomen Fahrens wurde bereits ein umgebautes RC-Auto entwickelt. Die Bedingungen für das Modellauto sind ähnlich zu unserem Projektfahrzeug ausgelegt, sodass die Tests für Acceleration, Skip Pad und Autocross durch den Modellrennwagen erfolgreich absolviert worden sind und uns das Testen der Software ermöglichen.
Für den richtigen Rennboliden wurden bereits alle Konzepte vom Steer-By-Wire und Brake-By-Wire bis hin zum Kamerasystem erstellt. Die Möglichkeit, zusätzlich einen Lidarsensor zu nutzen, steht momentan mit einem potenziellen Sponsor noch offen. Im Großen und Ganzen werden viele Rechenoperationen gefordert, die in dieses Projekt einfließen. Wir sind aber zuversichtlich, dass wir durch die enge Zusammenarbeit mit ifm auch in dieser Saison unsere Pläne gezielt umsetzen können. Momentan befinden wir uns in der Anschaffungsphase, bevor wir in die Implementierungsphase übergehen können.
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