Innovation nutzen: Wie Energyminer Onshape für nachhaltiges Design nutzt

Die globale Energiewende ist eine entscheidende Antwort auf die Herausforderungen des Klimawandels und treibt Innovationen im Bereich erneuerbarer Energietechnologien voran. Solar- und Windenergie dominieren zwar die Diskussionen über erneuerbare Energien, sind aber nicht ohne Einschränkungen. Diese intermittierenden Energiequellen erfordern ergänzende Lösungen, um einen stabilen und belastbaren Mix von Energiequellen zu gewährleisten. Hydrokinetische Energie, die aus fließendem Wasser in Flüssen und Kanälen gewonnen wird, ist eine solche Lösung, die eine konsistente, vorhersehbare Energieerzeugung ermöglicht.

Energyminer, ein in Gröbenzell ansässiges Startup für saubere Energie, wurde 2021 von Dr. Richard Eckl und Dr. Georg Walder, heute gemeinsame CEOs, mit der Vision gegründet, vielseitige Wassergeneratoren zu entwickeln, die in verschiedenen Gewässern eingesetzt werden können, ohne dass eine traditionelle, umweltschädigende Infrastruktur wie Dämme und Wehre erforderlich ist. 2023 trat Dr. Chantel Niebuhr, Spezialistin für Hydraulik und Strömungsmechanik für den Tiefbau, dem Team bei und wurde Chief Technology Officer. Kurz darauf trat Natalie Rojko als Chief Marketing Officer in das Team ein.

Die Flaggschiff-Innovation des Unternehmens, der Energyfish, ist ein kompakter hydrokinetischer Generator, der entwickelt wurde, um die Energie aus fließendem Wasser zu nutzen. Jede Einheit ist klein genug, um die Umweltbelastung zu minimieren, und kann in einem Abschnitt der Wasserstraße verankert werden. Das Design ermöglicht den Einsatz von „Schwärmen“ von Energyfish-Einheiten, die gemeinsam erhebliche Mengen an erneuerbarer Energie erzeugen. Dieser modulare Ansatz ermöglicht Skalierbarkeit und Flexibilität und ist daher für aquatische Umgebungen geeignet.

„Ein entscheidender Aspekt des Energyfish-Designs ist seine Größe, die mit der eines Kleinwagens vergleichbar ist. Diese Größe wurde strategisch gewählt, um den Transport auf Standardfahrzeugen zu erleichtern, den Installationsaufwand einschließlich des Platzbedarfs zu reduzieren und die Umweltbelastung zu begrenzen. Die kompakte Größe stellt außerdem sicher, dass der Energyfish nur den ersten Meter der Flusstiefe einnimmt, wodurch der größte Teil des Wasserstraßenquerschnitts erhalten bleibt und ökologische Störungen minimiert werden. Zusammen mit der Maximierung der Leistung ist dies der Hauptgrund für die gewählte Größe. Die Größe des Rotors definiert die Umfangsgeschwindigkeit der Blätter, die wiederum die Aufprallgeschwindigkeit des Rotorblatts bei einer Kollision mit einem Fisch definiert. Daher muss der Rotor so klein wie möglich sein. Um eine maximale Leistung zu gewährleisten, sind zwei Rotoren erforderlich, was die Größe des Energyfish bestimmt.

Energyminer führte eine umfangreiche Analyse der deutschen Flüsse durch, um die optimalen Einsatzorte für den Energyfish zu ermitteln. Diese Forschung umfasste die Bewertung typischer Flusstiefen und die Identifizierung von Abschnitten, in denen der Energyfish am effektivsten wäre. Das Unternehmen zielte darauf ab, die Energiegewinnung zu maximieren und gleichzeitig die Harmonie der Umwelt aufrechtzuerhalten, indem es die Planungsparameter an den verfügbaren natürlichen Ressourcen anpasste.

Energyminer nutzte auch akademische Studien als Grundlage für ihren Designprozess und integrierte die neuesten Erkenntnisse zur hydrokinetischen Energienutzung in die Entwicklung des Energyfish. Diese Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie ermöglichte es dem Unternehmen, eine hocheffiziente und umweltfreundliche Energielösung zu entwickeln.

Seit 2021 entwickelt Energyminer aktiv Prototypen des Energyfish. Seit Mitte 2023 arbeitet das Team daran, das Design zu verfeinern und eine Vorserienanlage vorzubereiten. Der innovative Ansatz des Unternehmens für nachhaltige Wasserkraft hat das Potenzial, die Erzeugung erneuerbarer Energien zu revolutionieren, indem es eine flexible, umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Wasserkraftmethoden bietet.

Um diese Innovation zu erreichen, mussten erhebliche Design- und Entwicklungsherausforderungen bewältigt werden. " Am Anfang haben wir mit verschiedenen CAD-Paketen experimentiert, aber Onshape wurde schnell zu unserem bevorzugten Tool, sagte " Niebuhr. " Onshape wurde uns ursprünglich vorgestellt, weil wir eine CAD-Plattform benötigten, die mit unserer Simulationssoftware SimScale kompatibel ist. Wir erkannten, dass wir eine Plattform brauchten, um Prozesse zu rationalisieren und die Hindernisse zu beseitigen, die uns daran hinderten, unsere Ziele zu erreichen. "

Die Entscheidung des Unternehmens, Onshape einzusetzen, veränderte seinen Ansatz beim Produktdesign und ermöglichte schnellere Innovationen, nahtlose Zusammenarbeit und effizient skalierte Abläufe.

Eine entscheidende Entscheidung, Onshape zu verwenden

Die Entscheidung, Onshape zu verwenden, war für Energyminer von entscheidender Bedeutung und brachte eine revolutionäre Veränderung in ihren Designprozessen mit sich. Die cloudnativ Infrastruktur der Plattform ermöglichte es dem Unternehmen, die Einschränkungen seines vorherigen CAD-Systems zu überwinden, das die Produktivität beeinträchtigt und die Zusammenarbeit behindert hatte.

Einer der Hauptvorteile, die Onshape Energyminer bot, war die Beseitigung der Hardwareabhängigkeit. Im Gegensatz zu traditionellem CAD, das leistungsstarke Workstations benötigt, ermöglicht die cloudbasierte Architektur von Onshape Benutzern, von jedem Gerät mit Internetzugang aus zu arbeiten. Diese Flexibilität war entscheidend für ein Team, das häufig an rechenintensiven Designs arbeitete.

" Mit der Cloud-Plattform von Onshape können wir von jedem Gerät aus arbeiten, ohne die Leistung zu beeinträchtigen, erklärte " Niebuhr.

Neben der Flexibilität führte Onshape Funktionen für die Echtzeit-Zusammenarbeit ein, die die Arbeitsabläufe im Team revolutionierten. Zuvor hatten die Teammitglieder mit lokalen Dateien zu tun, die ständig manuell mit Updates und Synchronisierung versehen werden mussten, was zu Kommunikationsfehlern und Produktivitätseinbußen führte. Mit Onshape konnten alle Teammitglieder gleichzeitig auf einer gemeinsamen Plattform arbeiten und Updates in Echtzeit einsehen. Dadurch wurde sichergestellt, dass alle ausgerichtet waren, unabhängig von ihrer Position. Niebuhr hob hervor, wie sich diese Umstellung auf die Effizienz des Teams auswirkte: " Vor Onshape führte die Verwaltung lokaler Dateien zu ständigen Verzögerungen. Jetzt bleiben alle ausgerichtet, und Missverständnisse wurden praktisch ausgeschlossen. Es verändert die Art und Weise, wie wir arbeiten, grundlegend. "

Ein weiteres herausragendes Feature ist die Verzweigungs- und Versionskontrolle von Onshape, die es Energyminer ermöglicht, frei mit verschiedenen Design-Iterationen zu experimentieren, ohne das Risiko einzugehen, Fortschritte zu verlieren oder Fehler zu machen. Ingenieure erstellen Zweige, um alternative Designs zu testen und die besten Ideen nahtlos wieder in das Hauptprojekt einfließen zu lassen. Diese Fähigkeit war entscheidend für die Weiterentwicklung des Designs von Energyfish, um Leistung, Kosten und Umweltaspekte in Einklang zu bringen.

Die benutzerfreundliche Oberfläche und das aktive Support-Team von Onshape trugen ebenfalls zum Erfolg der Plattform bei.

" Unsere Ingenieure arbeiten wirklich gerne mit Onshape, was die tägliche Produktivität gesteigert hat. Das Support-Team ist reaktionsschnell und anpassungsfähig, sodass sich das gesamte Erlebnis wie eine Partnerschaft anfühlt, fügte " Niebuhr hinzu.

Optimierte Zusammenarbeit zwischen Teams

Für Energyminer war die Zusammenarbeit ein kritischer Bereich, in dem sich Onshape als transformativ erwies. Das vorherige CAD-System des Unternehmens basierte auf einer dateibasierten Struktur, bei der jedes Teammitglied die Konstruktionsdateien lokal speichern musste. Dieses System verursachte erhebliche Probleme, da das Team an überlappenden Unterbaugruppen arbeitete. Synchronisationsprobleme, Versionskonflikte und Probleme beim Dateiaustausch führten zu häufigen Verzögerungen und Kommunikationsfehlern.

" Vor Onshape bereitete die Verwaltung lokaler Dateien Kopfschmerzen, " sagte Niebuhr. " Wenn jemand Änderungen vornahm, wurden diese Updates nicht automatisch mit den Versionen anderer synchronisiert, was zu Verwirrung und Verzögerungen führte. "

Die Tools von Onshape für die Echtzeit-Zusammenarbeit lösen diese Probleme, indem sie es den Teammitgliedern ermöglichen, gleichzeitig auf derselben Plattform zu arbeiten. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Änderungen, die ein Ingenieur vornimmt, sofort für andere sichtbar sind, wodurch Probleme mit der Versionskontrolle vermieden werden. Dadurch können Teams effektiver kommunizieren und an einem Strang ziehen, unabhängig vom Standort.

Mit Onshape verbesserte Energyminer auch die Zusammenarbeit mit externen Stakeholdern. Der Austausch von Live-3D-CAD-Modellen mit Partnern und Anbietern wurde nahtlos, was die Feedback-Schleife verbesserte und Entscheidungsprozesse beschleunigte. Diese Fähigkeit war bei der Entwicklung von Energyfish von entscheidender Bedeutung, da Ingenieure und Interessenvertreter Designs in Echtzeit bewerten und so die Abstimmung zwischen allen Beteiligten sicherstellen konnten.

Niebuhr betonte die Wirkung dieser Tools: "Die Funktionen zur Echtzeit-Zusammenarbeit haben Kommunikationsfehler drastisch reduziert und uns in unserem Designprozess agiler gemacht; das ist ein entscheidender Vorteil."

Verbesserte Prototyping- und Iterationsgeschwindigkeit

Eine weitere signifikante Verbesserung durch Onshape betraf das Prototyping und die Iteration. Das alte CAD-System von Energyminer hatte Schwierigkeiten, die Rechenanforderungen komplexer, mehrteiliger Baugruppen zu bewältigen, was oft zu Verzögerungen und Ineffizienzen führte. Dies führte zu Engpässen im Prototyping-Prozess und verzögerte den Fortschritt.

"Unser altes CAD-System würde bei der Bearbeitung der detaillierten Baugruppen mit mehreren Bauteilen, die wir verwenden, erheblich hinterherhinken", erklärte Niebuhr. " Onshape hat das komplett geändert. "

Mit seiner Cloud-nativen Architektur umgeht Onshape den Bedarf an Hochleistungshardware und ermöglicht es Ingenieuren, sich auf die Verfeinerung von Designs zu konzentrieren, ohne durch Systemeinschränkungen gebremst zu werden. Dies war entscheidend bei der Entwicklung von Energyfish, für die umfangreiche Tests verschiedener Turbinenkonstruktionen erforderlich waren, um die ökologischen Auswirkungen zu minimieren und gleichzeitig die Effizienz zu maximieren.

Die Verzweigung und Versionskontrollfunktionen von Onshape waren für die Rationalisierung des Iterationsprozesses von entscheidender Bedeutung. Ingenieure könnten mehrere Konstruktionszweige erstellen, um verschiedene Ansätze zu untersuchen, ihre Ergebnisse zu vergleichen und die besten Lösungen in der Hauptkonstruktion zusammenzuführen. Diese Flexibilität ermöglichte es dem Team, frei zu experimentieren, ohne befürchten zu müssen, Fortschritte zu verlieren oder Konflikte zu verursachen.

" Die Verzweigungsfunktion von Onshape ermöglichte es uns, verschiedene Designs nebeneinander zu testen und bei Bedarf zu früheren Iterationen zurückzukehren, bemerkte " Niebuhr. " Das sparte Zeit und verbesserte die Effizienz und half uns, unsere Produkte schneller als je zuvor zu verfeinern. "

Die durch Onshape gewonnene Geschwindigkeit und Effizienz verkürzte die Prototyping-Zeiten und ermöglichte es Energyminer, seine innovativen Lösungen schneller auf den Markt zu bringen.

Eine wichtige Plattform für zukünftigen Erfolg

Die Einführung von Onshape durch Energyminer hat eine solide Grundlage für zukünftiges Wachstum und Innovation geschaffen. Während das Unternehmen die Produktion skaliert und sein Team erweitert, wird die cloudnativ Plattform von Onshape weiterhin zu ihrem Erfolg beitragen.

" Für uns besteht der spannende Teil darin, unsere Lösung weiter zu verfeinern und zu optimieren, sagte " Niebuhr. " Mit Onshape haben wir einen Partner, der es uns ermöglicht, neue Lösungen schnell zu testen und umzusetzen, egal ob es sich um neue Designkonzepte, Materialien oder Simulationserkenntnisse handelt. "

Die Skalierbarkeit der Plattform und das einfache Onboarding unterstützen die wachsende Belegschaft von Energyminer und stellen sicher, dass sich neue Teammitglieder schnell in den Designprozess integrieren können. Die Echtzeit-Updates und erweiterten Funktionen von Onshape erleichtern die Zusammenarbeit mit Herstellern und Interessenvertretern, optimieren die Produktionszeiten und verbessern die Produktqualität.

Mit Blick auf die Zukunft ist Energyminer bereit, mit Onshape als vertrauenswürdigem Partner eine Vorreiterrolle bei Innovationen im Bereich erneuerbarer Energien einzunehmen.

" Onshape gibt uns die Tools, um an der Spitze der Innovation im Bereich erneuerbarer Energien zu bleiben, und hilft uns dabei, unsere umfassendere Mission zu erreichen, nachhaltige Energie in größerem Maßstab bereitzustellen, sagte " Niebuhr.

Durch die Nutzung der Fähigkeiten von Onshape bewältigt Energyminer aktuelle Herausforderungen und baut eine Zukunft auf, die von Zusammenarbeit, Innovation und Nachhaltigkeit geprägt ist. Während das Unternehmen Energyfish weiter verfeinert und neue Möglichkeiten auslotet, ist das Unternehmen gut positioniert, um eine zentrale Rolle bei der globalen Energiewende zu spielen.