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Forschungsprojekt: Vom intelligenten Schwimmflügel zum Rescue-Armband …

So könnte das Rescue-Armband aussehen. Sobald das praktische Arbeiten in den Laboren und Werkstätten im Sommersemester 2021 hoffentlich wieder möglich sein wird, soll das hier abgebildete CAD-Modell realisiert werden.

Entwicklung von Maschinenbau-Studierenden soll Kleinkinder vor Badeunfällen schützen

 

Nur ein kurzer Moment der Unachtsamkeit genügt, und Kleinkinder können im Trubel des Hallen-, Frei- oder Strandbades verloren gehen. Studierende des Masterstudienganges „Produktentwicklung“ (MPE) der Hochschule Pforzheim entwickeln einen technischen Helfer, der Eltern und Badepersonal künftig in solchen Situationen unterstützen und Kleinkinder vor Badeunfällen bewahren soll. Ein Schwimmflügel, ausgestattet mit Feuchtigkeits- und GPS-Sensorik, informiert nicht nur über den Wasserkontakt des Kindes, sondern auch über dessen exakten Standort – der Alarm erreicht einen dafür passenden Sender mit entsprechender Codierung am Arm eines Elternteils. Perspektivisch soll der Schwimmflügel von einem Armband abgelöst werden: „Hierzu müssen wir die im aktuellen Prototyp integrierte Technik in der Größe auf ein Mindestmaß reduzieren“, so Sabrina Jahn, MPE-Studentin im dritten Semester. Gemeinsam mit ihren Kommilitonen Dominik Murnberger, Maikel Sikorski und Michael Zweifel sowie Kommilitonin Laura Grau möchte sie diese zweite Entwicklungsstufe, sobald das praktische Arbeiten in den Laboren und Werkstätten im Sommersemester 2021 hoffentlich wieder möglich sein wird, realisieren – pünktlich zur Badesaison.

In der ersten Projektphase kooperierten die Maschinenbaustudierenden der Fakultät für Technik mit der Wasserschutzpolizei in Überlingen am Bodensee, mit der Deutschen Lebens-Rettungs-Gesellschaft e.V. (DLRG), der Berufsfeuerwehr Stuttgart und dem Technischen Hilfswerk Ortsverband Pforzheim. „In der Konzeptionsphase war es uns wichtig, mit allen an der Rettungskette Beteiligten in den Austausch zu treten“, so Sabrina Jahn. Von allen Stellen sei ihnen die Notwendigkeit technischer Hilfsmittel zur präventiven Wasserrettung bestätigt worden. 2018 wurden deutschlandweit über 500, 2019 über 400 Todesfälle durch Ertrinken erfasst. „Ursachen gibt es viele. Viele Bäder halten sich nicht mehr, es gibt weniger Schwimmkurse“, so die Studierenden.

Perspektivisch soll der Schwimmflügel von einem Armband abgelöst werden: „Hierzu müssen wir die im aktuellen Prototyp integrierte Technik in der Größe auf ein Mindestmaß reduzieren“, so Sabrina Jahn.

Auf die Design-Thinking-Workhops mit dem Rettungspersonal folgten Zielgruppenanalyse und Produktklassifizierung und schließlich die technische Umsetzung im Rahmen des ersten Prototypenbaus: „Unter anderem haben wir uns mit Funktechnologien, wie LoRaWAN, WLAN und Bluethooth befasst, da wir eine Kopplung einer solchen Technologie mit unserem Produkt für sinnvoll erachtet haben.“ LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ist eine besonders strahlungsarme und energieeffiziente Funktechnologie, die Daten einer Vielzahl von Sensoren verschlüsselt übermitteln kann. Es wäre beispielsweise zukünftig möglich, ein Freibad mit LoRaWAN auszustatten, und nicht nur die Eltern oder Betreuungspersonen, sondern auch das Bade- und Rettungspersonal erfolgversprechend mit dem Rescue-Armband zu vernetzen. „Die studentische Analyse sowie Interviews mit zahlreichen Eltern haben ergeben, dass sich im Rahmen einer Markteinführung vor dem Privaterwerb zunächst ein Mietkonzept durchsetzen könnte: Parks und Bäder könnten die Armbänder beispielsweise für die Dauer eines Ausflugs für ca. 1,50 Euro vermieten“, blickt Prof. Dr.-Ing. Werner Engeln, Leiter des Masterstudiengangs „Produktentwicklung“, der die Forschungsarbeit betreut, in die Zukunft.

Nachhaltige Produktentwicklung, Elektrische Antriebstechnik, Leichtbau, Fahrzeugtechnik und -mechatronik, Programmieren, Qualitätsmanagement, Bauteiloptimierung, Maschinendynamik, Lasermaterialbearbeitung, Kunststoff- oder Stanztechnik, Materialwirtschaft und Fabrikplanung – das Maschinenbau-Curriculum ist so vielseitig wie die beruflichen Möglichkeiten nach dem Studium. Der Masterstudiengang „Produktentwicklung“ ist ein interdisziplinärer Studiengang mit Studierenden der Ingenieurwissenschaften sowie des Industriedesigns. Die Lehrinhalte orientieren sich an den industriellen Kernprozessen von der ersten Idee bis zum fertigen Produkt. Lehrinhalte werden dabei nicht nur im Hörsaal, in Laboren und Workshops, sondern auch in Form der eigenständigen Entwicklung neuartiger Produkte vermittelt.