Solarfahrzeug der University of Minnesota im australischen Outback

In mehrere Teams aufgeteilte Studenten betreuen das Projekt gemeinsam – von Anfang bis Ende und darüber hinaus bis zum Zeitpunkt des Rennens

Beginnen Sie mit Creo. Lassen Sie sich von nichts bremsen.

Am Solar Vehicle Project der University of Minnesota wirken einige sehr begabte Studenten mit, die eine große Zukunft in Wissenschaft und technischer Entwicklung erwartet. Das Team kehrte kürzlich von einer Reise zurück, die mit dem Entwurf eines neuen Solarfahrzeugs begann und auf der anderen Seite der Erde bei einem Rennen durch das australische Outback endete. In diesem Bericht erfahren Sie, wie dies dem Team gelang.


Am Solar Vehicle Project der University of Minnesota sind einige talentierte Wissenschaftler und Ingenieure beteiligt. Die von Studenten gegründete und geleitete Gruppe am College of Science and Engineering wurde 1991 gegründet und hat seit dem regelmäßig futuristische und energieeffiziente Solarfahrzeuge produziert.

Die neueste Kreation der Gruppe, ein elegantes, silbernes Solarfahrzeug mit vier Rädern, das aussieht wie aus einem Steve McQueen-Film, wurde vor Kurzem bei einer 3.000 Kilometer langen Fahrt quer durch das australische Outback präsentiert.

Mit der Kraft der Sonne erzielte das Fahrzeug Bestleistungen, nachdem es in nur 10 Monaten entworfen und gebaut worden war. Das Solarfahrzeug schaffte es bei der Bridgestone World Solar Challenge in Adelaide im Oktober 2013 über die Ziellinie – für die Studenten ein großer Erfolg! Neben praktischen Entwicklungserfahrungen von unschätzbarem Wert erlebten die Studenten auch, wie es sich anfühlt, stolz auf die geleistete Arbeit sein zu können. Auch bei Bewerbungsgesprächen macht sich diese Erfahrung sehr gut.

UMN Solar Car


Die Aufgabe

In Minneapolis-St. Paul bietet das Solar Vehicle Project der University of Minnesota Studenten die Möglichkeit, saubere, effiziente, schnelle und vor allem sichere Solarfahrzeuge zu bauen.

Die Studenten, die sich dieser Herausforderung stellen, werden in mehrere Teams aufgeteilt, die das Projekt vom Anfang bis zum Abschlussrennen gemeinsam bearbeiten. Die Teams kümmern sich um die Bereiche Aerodynamik, Solarzellen, Elektronik, Mechanik und Betriebswirtschaft. Das Solar Vehicle Project nutzt Creo und andere Software-Tools, die von Sponsoren und Einzelpersonen gespendet werden. PTC unterstützt im Rahmen des PTC Academic Program für Universitäten ebenfalls Hochschulen.

"Wir arbeiten mit zahlreichen Softwareprogrammen, die in der Praxis für echte Projekte im Einsatz sind, darunter auch Creo", erzählt Michael Ellis, ein Student mit Hauptfach Luftfahrttechnik, der im Luftfahrtteam des Solar Vehicle Project arbeitet. "Dadurch ist für uns Studenten der Übergang in die Arbeitswelt viel einfacher. Außerdem sammeln wir auch andere Erfahrungen, beispielsweise mit Design-Anwendungen und Tools."


Kreativität

Als Mitglied des Luftfahrtteams wirkte Ellis an der Außenhaut des Solarfahrzeugs mit, die von Solarzellen bedeckt ist. Außerdem war er an der Minimierung des Luftwiderstands beteiligt.

"Unsere Aufgabe ist hauptsächlich die Aerodynamik sowie der Öffnungs- und Schließmechanismus des Fahrzeugs. Wir arbeiten dabei mit anderen Teams, beispielsweise für Mechanik und Elektrotechnik, um bestimmte Komponenten wie den Akku oder den Elektromotor zu platzieren", erklärt Ellis. "Wir erstellten die gesamte Konstruktion in Creo."

Bei der Entwicklung wichtiger Sicherheitskomponenten wie dem Überrollkäfig und dem Karbonfaser-Chassis, die fest genug sein mussten, um den Fahrer zu schützen, war ebenfalls Kreativität gefragt. Diese Komponenten mussten laut Bryan Dean, Maschinenbaustudent und Leiter des Solar Vehicle Project, möglichst leicht sein, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.

"Wenn das Chassis nicht stabil genug ist oder der Überrollkäfig bei einem Überschlag zerbricht, bedeutet das für den Fahrer eine enorme Gefahr", so Dean. Um die Sicherheit zu gewährleisten, testeten Dean und sein Team das Fahrzeug daraufhin, dass es bei einem Überschlag Stöße aus jeder Richtung aushält.


Produktivität

Creo erwies sich laut Toni Carlstrom, einer Maschinenbaustudentin im zweiten Studienjahr und Leiterin des Maschinenbauteams des Solar Vehicle Project, als wertvolles Tool, insbesondere als es darum ging, sicherzustellen, dass die verschiedenen Komponenten des Solarfahrzeugs perfekt zusammenpassen.

"Ich entwarf alle Teile, die die Akkus fixieren", erzählt Carlstrom. "Ich modellierte sie in Creo und hatte nur ein einzige Chance, alles richtig zu machen. Anschließend stellten wir mit einem 3D-Drucker alles her, und tatsächlich passten die Akkus und das Gehäuse perfekt in das Fahrzeug."


Teamwork

Mithilfe von Creo konnten die verschiedenen Teams des Solar Vehicle Project problemlos gemeinsam an Entwicklungsplänen arbeiten und sicherstellen, dass das Projekt in allen Aspekten reibungslos voranging.

"Uns gelang das alles nur deshalb so schnell, weil wir ein gemeinsames Modell des Fahrzeugs in Creo hatten. Wir können problemlos auf verschiedene Revisionen zugreifen, sicherstellen, dass alles aktuell ist, alles überwachen und dafür sorgen, dass alle sich konstant gegenseitig überprüfen, damit alles perfekt läuft", erklärt Carlstrom. "Ohne Creo hätten wir viel länger gebraucht, da wir uns nicht so einfach miteinander abstimmen hätten können."

Doch am stärksten machte sich das Teamwork bemerkbar, als die Studenten die World Solar Challenge erfolgreich beendeten und dabei allein mit Solarenergie Geschwindigkeiten von über 120 km/h erreichten.

"Diesen Augenblick werde ich nie vergesse", erzählt Neil Dencklau, Student der Ingenieurswissenschaften und ehemaliger Leiter des Solar Vehicle Project. "Es über die Ziellinie zu schaffen, war ein unglaubliches Erlebnis."


Ergebnisse

Das Solar Vehicle Projekt der University of Minnesota liefert sowohl technische Fortschritte, da die Teilnehmer an die technischen Grenzen der Solarfahrzeugtechnik gehen, als auch Vorteile für das Leben der Studenten, die ihre Erfahrungen ihr ganzes Leben lang mit Freunden und potenziellen Arbeitgebern teilen können.

Was die Technologie anbelangt, erzielten die Studenten die benötigten Ergebnisse mit Creo, da sie damit laut Dencklau nahezu jede Komponente modellieren konnten.

"Ich arbeitete vorwiegend an der Aufhängung und allem, was damit zu tun hat, wie den Naben, Felgen, Stützen, Trapezlenkern und einem Teil der Lenkanlage", so Dencklau weiter. "Mithilfe von Creo konnten wir unsere Konzepte schnell und effizient erstellen und im Handumdrehen mehrere Iterationen durchgehen."

Das Solar Vehicle Project wird auch viel dazu beitragen, dass diese Studenten später in der Arbeitswelt reelle Ergebnisse liefern.

"Ich bin der festen Überzeugung, dass ich aufgrund meiner Teilnahme am Solar Vehicle Project einen Arbeitsplatz finden werde", so Ellis. "Die Universität veranstaltet jedes Semester eine Jobbörse, bei der man mit potenziellen Arbeitgebern sprechen kann. Dabei erzähle ich sehr viel von unserem Solarfahrzeug, und das Interesse ist groß."

Erfahren Sie mehr über das Solar Vehicle Project der University of Minnesota und die Verwendung von Creo. Erleben Sie, wie mit Creo fantastische Produkte entstehen.