Projekt von Schaeffler und Studenten des KIT

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Innovative Prototypen für höchstmögliche Mobilität im Alter

Die durchschnittliche Lebenserwartung in Deutschland ist mit rund 80 Jahren so hoch wie nie – und rund doppelt so hoch wie noch vor 200 Jahren. Weil Menschen älter werden, vergrößert sich ebenso das Risiko, dass körperliche und geistige Fähigkeiten nachlassen. Gleichzeitig erhöht sich jedoch der Wunsch nach einem selbstbestimmten und mobilen Alltag auch im hohen Alter. Dieser Problemstellung sind in enger Zusammenarbeit mit Schaeffler 41 Masterstudenten am IPEK – Institut für Produktentwicklung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nachgegangen. Ergebnis: Sieben innovative Prototypen für vielversprechende Lösungen zur Alltagsmobilität im Alter.

Ein Semester lang haben sich die jungen Männer und Frauen, beauftragt durch Dirk Spindler, Leiter Forschung & Entwicklung Schaeffler Industrie und Mitglied der Geschäftsleitung Schaeffler Industrie, begleitet von Dr. Ralf Stopp, Leiter SHARE am KIT, und geleitet durch Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c. Albert Albers im Rahmen der Lehrveranstaltung „Integrierte Produktententwicklung 2014/15“ mit der Thematik beschäftigt. Prof. Albers, ehemals Mitarbeiter bei Schaeffler (LuK), hat diese Lehrveranstaltung entwickelt und führt sie seit mehr als 15 Jahren mit wechselnden Themen und Industriepartnern erfolgreich durch. In diesem Jahr war Schaeffler mit der herausfordernden Aufgabenstellung Projektpartner. Während der Auftaktveranstaltung im Oktober bei Schaeffler in Schweinfurt durften die angehenden Produktentwickler auch gleich am eigenen Leib erfahren, was es heißt, sich den Herausforderungen des Alters im Bezug auf Mobilität zu stellen: Spezielle „Altersanzüge“ simulierten eingeschränkte Bewegungsfähigkeit, schlechtes Sehen oder Hören. Zurück in Karlsruhe führten die Studenten anschließend eine Analyse zu den Anforderungen auf dem Markt und dem Stand der bisherigen Technik durch. Anhand der so ermittelten Bedarfe, beschrieben in Produktprofilen, erarbeiteten sie methodisch und strukturiert konkrete technische Produktideen und erstellten die entsprechenden Konzepte. Mindestens zweimal im Monat traf man sich mit Schaeffler-Mitarbeitern und tauschte sich über Zwischenergebnisse und Problemstellungen aus. Aus anfangs rund 700 Vorschlägen wurden schließlich sieben Projekte als Prototypen konstruiert und gebaut. Von großem Nutzen zur maßgeschneiderten Begleitung des Projekts war auch die Campus-Präsenz von Schaeffler durch das „SHARE (Schaeffler Hub for Automotive Research in E-Mobility) am KIT.“

Die im Projekt entstandenen Prototypen präsentierten die Studenten am 20. Februar am KIT: Darunter einen Rollator, der sich elektrisch zum Rollstuhl transformiert oder eine Art Trolley, der nicht nur Stauraum bietet, sondern auch als Sitzgelegenheit oder Gehhilfe funktioniert. Ein anderes Rollatormodell ermöglicht dank elektrischer Unterstützung ein sicheres Fahren oder Transportieren von Einkäufen. Die Steuerung des Rollators kann dabei helfen, Stürze zu vermeiden und bei Steigungen mit Motoren unterstützen. An der Kinematik menschlicher Anatomie orientiert sich eine kombinierte Stabilisierungshilfe für das Knie, die gleichzeitig das Schwungbein beim Gehen unterstützt.

Der Problematik des Stürzens nahm sich ebenfalls ein Team an. Denn die durchschnittliche Liegezeit nach einem Sturz älterer Menschen, die oft nicht mehr in der Lage sind alleine aufzustehen, beträgt statistisch rund vier Stunden – selbst wenn die Senioren unverletzt geblieben sind. Die Studenten haben deshalb ein Sitzkissen entwickelt, das sich nach dem Hinfallen aufbläst. So befinden sich die Senioren in einer günstigeren Position, um aus eigener Kraft aufstehen zu können.

Ein neuartiges Fahrradkonzept vereint die Vorteile des klassischen Rads mit der erhöhten Stabilität dreirädriger Fahrräder: Bremst der Fahrer sein auf den ersten Blick handelsübliches Citybike auf eine sehr langsame Geschwindigkeit ab und benötigt deshalb eine höhere Stabilität, fahren die beiden Hinterräder schräg auf einen Abstand von maximal 20 Zentimetern auseinander, so dass der gewünschte Stabilisierungseffekt eintritt. Tritt der Fahrer wieder stärker in die Pedale, verringert sich der Abstand der beiden Hinterräder automatisch. Das Rad unterscheidet sich optisch dann kaum mehr vom klassischen zweirädrigen Fahrrad.

Das siebte Projektteam entwickelte eine mobile Transporthilfe zur Überwindung von Treppen. Das kompakte Gerät transportiert Senioren Stufe um Stufe die Treppe hinauf oder hinunter und macht so den Einbau eines teuren Treppenlifts überflüssig.

„Unsere Erwartungen an die Studenten des KIT waren hoch. Schließlich sollten Lösungen gefunden werden, die direkt in unserem Unternehmen weiterverfolgt werden können. Mit ihren innovativen Ideen und deren technischer Umsetzungen von höchster Qualität haben sie unsere Erwartungen sogar noch übertroffen“, lobten Spindler und Stopp die Ergebnisse.

Die hohe Motivation und das erstklassige Engagement der Studierenden und ihrer Betreuer mit konsequenter Anwendung der gelehrten, neuesten Entwicklungsmethoden zeigen, wie eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Forschung und Lehre einerseits und der industriellen Praxis andererseits zu kreativen Produktideen in bemerkenswert kurzer Zeit führen können.

Schaeffler ist seit Anfang 2013 mit Mitarbeitern im SHARE am KIT („Schaeffler Hub for Automotive Research in E-Mobility am Karlsruher Institut für Technologie“) nach dem „Company on Campus“-Konzept auf dem KIT-Campus Ost präsent.

Schaeffler und KIT forschen und entwickeln dort in einer neuen, zukunftsorientierten Form der Zusammenarbeit gemeinsam an „Lösungen für die Mobilität der Zukunft“. Kernthemen sind elektrische Antriebe und Energiespeicher/-wandler für elektrifizierte Antriebe sowie automatisierte Funktionen.

„Die enge räumliche und vertrauensvolle Zusammenarbeit auf dem Campus gewährleistet eine intensive, interdisziplinäre und ergebnisorientierte Zusammenarbeit von hohem, beidseitigem Nutzen. In der Interaktion zwischen Forschergeist des KIT und Anwendungsorientierung von Schaeffler entstehen neues Wissen sowie neue Systeme und Produkte,“ so Stopp.

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