Aufgrund von Lieferproblemen der Antriebe des ersten ausgewählten
Konzepts und Lieferverzögerungen bei den Antrieben des alternativen
Konzepts wurde im WS21/22 nur ein Prototyp des Surfboard-Simulators
entwickelt und aufgebaut.
In unserem System haben wir folgende
energieeffiziente Maßnahmen getroffen:
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Die
Verwendung des ESP32 als energieeffizienten Microcontroller.
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Die
Verwendung von elektromechanischen Antrieben, die im Vergleich zu
pneumatischen bzw. hydraulischen Zylindern einen höheren
Gesamtwirkungsgrad besitzen und weniger Komponenten für das
Gesamtsystem benötigen.
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Der
Einsatz von Linearantrieben mit Selbsthemmung in der
Mutter-Spindel-Verbindung und von einem Servomotor ohne die
Notwendigkeit eines Haltemoment erlaubt einen Stillstand des
Simulators ohne Bestromung, auch bei Belastung des Systems.
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Die
Verwendung von 3D-Druckteilen schont als additives
Fertigungsverfahren Ressourcen und durch die vorgenommene
Topologieoptimierung wird die Gesamtstruktur mit möglichst wenig
Material bei gleicher Festigkeit ausgeführt.
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Bei
Realisierung und Nutzung des großen Surfboardsimulators an der
Hochschule Karlsruhe trägt die Ersparnis von Flügen zu Surfspots zur
Schonung der Umwelt bei.
Aus den neuen Erkenntnissen des Projekts
würden wir als Maßnahme zur Energieeffizienz in Folgeprojekten auf
jeden Fall die Erstellung eines digitalen Zwillings als CAD-Modell
und unsere (zunächst ungeplante) Umsetzung eines Prototyps
vorschlagen. Der digitale Zwilling spart die Verschwendung von
Ressourcen, da noch im digitalen Zustand etwaige Designfehler
auffallen. Ein Prototyp zeigt zudem bereits im Miniaturformat, ob
das entwickelte Konzept der Bewegung und Ansteuerung funktioniert,
bevor man Komponenten im Großformat kauft, aufbaut und hinterher
merkt, dass es nicht funktioniert. Also vermeidet man die
Verschwendung von finanziellen Mitteln und Ressourcen, wodurch
sowohl die Umwelt als auch der Geldbeutel geschont werden.
Außerdem werden wir bei zukünftigen Projekten weiterhin
versuchen, das Gewicht des Gesamtsystems zu reduzieren und einen
geringen Stromverbrauch durch die elektronischen Komponenten zu
berücksichtigen. Wenn möglich, sollte das ggf. ungenutzte System in
einen Sleep-Modus versetzt werden, um unnötigen Energieverbrauch zu
vermeiden.
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