Jeder, der schon mal Baustellenluft schnupperte, weiß, dass dort mit schweren Maschinen und verschiedenen Werkzeugen gearbeitet wird, die allesamt viel Strom benötigen. Häufig kommt der Strom aus Diesel- oder Benzingeneratoren, die meist schwer sind und eine erhebliche Menge von Abgasen und Geräuschen erzeugen. Im Vergleich zu den Fahrzeugen, sind die wenigen Baumaschinen für bis zu 15–20 % der Emissionen in den Städten verantwortlich, die Entwicklung einer nachhaltigen Generatoralternative lag nahe und wurde u.a. mit Solidworks von DPS bewerkstelligt.
Die Vision von Sebastian Berning und Andreas Sedlmayr begann auf einer Baustelle. Die Gründer von instagrid verfügen über jahrelange Erfahrungen in der Elektrowerkzeugindustrie für die Baubranche. Berufsbedingt waren sie auf vielen Baustellen unterwegs. Bei ihren Kundenbesuchen zeigte es sich: Steckdosen waren häufig nur mit hohem Aufwand und Einbußen in der Sicherheit an den Ort des Geschehens zu bringen. Als mobile Lösung zur Stromversorgung werden auf Baustellen, auch heute noch, häufig Rahmengeneratoren eingesetzt. Ein Umstand, der keine umweltfreundliche und zeitgemäße Lösung darstellte. Und so entwickelte sich bei den beiden Ingenieuren die Idee, eine batteriebetriebene, emissionsfreie Alternative zur mobilen Stromversorgung zu entwickeln.
Nach ersten Recherchen war klar, dass es bisher nichts Vergleichbares auf dem Markt gab, weshalb man den Sprung in die Gründung des eigenen Unternehmens gewagt hat.
Das Ludwigsburger Unternehmen hat neben dem Hauptsitz in Schwaben auch einen Sitz in Helsinki. In Ludwigsburg werden die Technologie-Plattform und die darauf basierenden Produkte von der Idee bis zur Validierung entwickelt.
Eine Holzbox als Prototyp
Die erste Box war eine konstruierte und 3D-gedruckte Hülle, um das Design – das ‚look and feel‘ zu testen. Der zweite, dann funktionale Prototyp war eine Holzkiste und noch fernab von jedem Serienstand, doch funktionstüchtig. Für ihren Einsatz wurde die Holzbox quer durch Europa – von Ludwigsburg nach Göteborg – gefahren, um frühestmöglich wertvolles Feedback der Kunden zu sammeln. Das erweiterte Fazit aus diesem Test: Das tragbare Stromsystem sollte leicht, portabel, nicht zu sperrig sein und über genügend Leistung verfügen.
Nachhaltige Entwicklung und Vergleich zu Dieselgeneratoren
„Wir schauen in der kompletten Entwicklung auf Nachhaltigkeit“ so Sedlmayer. Hergestellt ist das Stromsystem (instagrid ONE) aus recyceltem Aluminium und Kunststoff. Mit seinen 19 kg, ist der instagrid ONE leicht, besitzt genug Akku-Leistung für einen ganzen Arbeitstag (2,1 kWh), ist wasserdicht und durch seine passive Kühlung geräuschlos. Die Spitzenleistung von 18.000 Watt ermöglicht das Arbeiten mit schweren Geräten und Schweißen und hält selbst Temperaturen von –20 bis 45 Grad Celsius stand. Die Hochleistungsbatterie kann an jeder Steckdose unter drei Stunden geladen werden.
Komplett in SOLIDWORKS konstruiert
„Wir haben alles durchgetestet was es an CAD gibt, SOLIDWORKS hat überzeugt“, freut sich Sedlmayr. Als die frühen Prototypen in die weitere Entwicklung gingen und mehr Ingenieure eingestellt wurden, kamen sie mit der bestehenden Lösung schnell an ihre Grenzen. „Es veränderten sich die Anforderungen von der Konstruktion einzelner Teile in die Konzeptionierung und Ausarbeitung von komplexen Baugruppen und den entsprechenden Fertigungsunterlagen und das dann auch mit einem entsprechenden Revisionsmanagement“, erzählt Andreas Sedlmayr weiter. „Wir mussten uns schnell um eine tragfähige Lösung bemühen. Ich habe über die Jahre schon mit fast allen CAD Programmen gearbeitet und mir gefiel SOLIDWORKS in der Bedienung und den meisten Funktionen am besten.“
Kurz darauf folgte der Kontakt zur DPS Software. Die Implementierung und Umsetzung der Lösungen erfolgte durch DPS. Andreas Sedlmayr schätzt dabei den Austausch auf Augenhöhe und den partnerschaftlichen Umgang: „DPS kümmert sich immer sofort um unsere Anliegen und sollten diese mal etwas komplexer sein, dann hilft DPS auch mit anderen Kunden in Kontakt zu kommen, die ähnliche Problemstellungen schon erfolgreich gelöst haben.“
Instagrid benutzt SOLIDWORKS „um fertigungsgerechte Produkte zu entwerfen und unseren Lieferanten konsistente Daten zu liefern und die Anzahl der Iterationen so gering wie möglich zu halten. Dazu gehören auch viele nützliche Features wie Kollisionsüberprüfungen oder die Formschrägenanalyse“, sagt Andreas Sedlmayr und schätzt auch die Integration in das bestehende eCAD und PLM. SOLIDWORKS CAD und PDM kann so „domänenübergreifend sehr gewinnbringend eingesetzt werden. Unsere Ingenieure sparen sich im Vergleich zu vorher viele Mühen und können so effizienter an den besten Lösungen für unsere Kunden arbeiten.“
Projekt saubere Luft – nachhaltige Stromversorgung auf den Baustellen
Die Luftverschmutzung in den Städten ist ein bekanntes Problem. Baustellen im Besonderen verursachen erhebliche Emissionen durch Materialien und Maschinen. Saubere und emissionsfreie Technologien sind deshalb wegweisend und werden dringend benötigt. Beachtet man das Potential, das sich bei Nutzung umweltfreundlicher Batterie-Generatoren gegenüber Kraftstoffbetriebener Generatoren zeigt, liegt dieses gerade in der erheblichen Reduzierung der Emissionen.
Mit dem vom EU LIFE-Programm geförderten Projekt CLEANER AIR, sollen umweltfreundliche Lösungen der Stromversorgung im Bauwesen und in der städtischen Umweltpflege getestet werden. Seit Herbst 2019 läuft der Pilotversuch von Geräten mit sauberer Stromversorgung in mehreren europäischen Standorten und geht noch bis 2022. Ziel des Projektes ist die Reduzierung der Emissionen von tragbaren Maschinen in den Städten.
In diesem Rahmen testet Instagrid mit verschiedenen Partnern 100 mobile emissionsfreie Batterie-Stromversorgungssysteme, um mit Kraftstoff betriebene Ausrüstungen zu ersetzen. In dem Projekt wird die Stromversorgung kleiner elektrischer Maschinen (z. B. Rüttelplatten, Schleifmaschinen, Steinschneidemaschinen, Schweißgeräte, Abbruchhämmer, Scheinwerfer usw.) erprobt. Die Herausforderung war, kleine tragbare Motoren (<19 kW), die überwiegend im Baugewerbe, im Garten- und Landschaftsbau gängig sind, durch eine umweltverträgliche Variante zu ersetzen.
Der Umweltnutzen und die lokale Reduzierung von Emissionen stehen im Vordergrund. Der Ersatz von Brennstoffgeneratoren durch Batteriesysteme würden, so werden die zu erwartenden Ergebnisse zeigen, die Luftverschmutzung verringern und die Lebensqualität der Menschen verbessern. Im Sommer 2021 begannen die Pilottests in Kooperation mit 20 Partnern in insgesamt acht europäischen Ländern.
Neben diesem Projekt hat Instagrid bereits 2020 sein Stromsystem in sieben Branchen getestet. „Die Tests waren für uns sehr spannend, obwohl wir seit den ersten Tagen von Instagrid direkt mit Kunden getestet haben. Zuerst einmal stoßen wir immer auf starkes Interesse, weil das Konzept sofort schlüssig ist und unseren Kunden große Probleme löst. Auf der anderen Seite herrscht bis zum ersten Test auch häufig Skepsis, ob unsere kompakte Lösung die beworbene Leistung überhaupt liefern kann und wie lange die Energie reicht. Beides konnten wir eindrucksvoll beweisen“, so Sedlmayr. Getestet wurden die Systeme auf dem Stuttgarter Markt, von einem Steinmetz, einer Tischlerei, einem Solarmodul-Unternehmen oder den Ludwigsburger Stadtwerken, um nur einige zu nennen.
Weiterentwicklung in der mobilen Stromversorgung
Das Stromversorgungssystem ist zur Markreife gebracht und der Vertrieb ist bereits gestartet. „Es zeigt sich aber schon jetzt, dass wir mit unserer Technologie noch weitere Produkte entwickeln können, die Menschen dazu befähigen ihre Arbeit effizienter und nachhaltiger zu bewältigen“, sagt Andreas Sedlmayr.
Über die DPS Software 1997 gegründet, unterstützt DPS die komplette Wertschöpfungskette seiner Kunden. Von der Konstruktion, über die Berechnung und Fertigung bis hin zur Datenverwaltung und der Abbildung der damit verbundenen kaufmännischen Prozesse. Das Software-, Beratungs- und Serviceangebot der DPS beruht auf den Produkten weltweit führender Softwareunternehmen: SOLIDWORKS von Dassault Systèmes, die CAM-Produkte von SolidCAM sowie SWOOD von EfiCAD. Mit der 3DEXPERIENCE Plattform von SOLIDWORKS bietet DPS zudem eine Cloud-Lösung, die höchste Flexibilität für zukünftige Entwicklungen bietet. Darüber hinaus werden eigene DPS Module und Applikationen vertrieben. Eine starke Kompetenz für ERP-Anbindungen rundet das Angebot von DPS ab. Mit über 190 Mitarbeitern an 14 Standorten in Deutschland unterstützt DPS über 7.000 Kunden – immer in dem Bestreben Mehrwerte wie Reduzierung der Kosten, Verkürzung der Markteinführungszeiten und Verbesserung der Produktqualität für seine Kunden zu erzielen.
Bilder: instagrid GmbH
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