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Peppermint Energy

3D-Druck ermöglicht Startup die Bereitstellung von dezentraler Stromversorgung

“Nur wenn Sie das physische Modell vor Augen haben, erkennen Sie, wie Form und Funktion Hand in Hand gehen können.”
— Brian Gramm, Peppermint Energy

Helles Köpfchen

Gitarrist mit einem Peppermint Energy-Solargenerator

Manchmal öffnen sich neue Wege, wenn man sich die Hindernisse ausgetretener Pfade vor Augen führt. Brian Gramm widmete sich der Erforschung erneuerbarer Energien in großem Maßstab, als er eine völlig neue Idee hatte. Statt bei der umweltfreundlichen Stromerzeugung die alten Stromnetze mit Großkraftwerken nachzuahmen, müsste es doch möglich sein, dass Verbraucher mit eigenen Minikraftwerken den Strom da erzeugen können, wo sie ihn benötigen.

„In manchen Fällen, wie beispielsweise bei Bürogebäuden, sind großflächige Solaranlagen sicherlich die richtige Lösung. Doch viele Dinge, die wir im Alltag verwenden, brauchen überhaupt nicht viel Strom“, so Gramm. Gramm ist Mitbegründer von Peppermint Energy, einem Unternehmen in South Dakota, das den kleinen tragbaren Solargenerator FORTY2 herstellt. Der FORTY2 erzeugt mithilfe der Sonneneinstrahlung genügend Strom für Lampen, Laptops oder sogar einen großen Kühlschrank. Als Energiespeicher dient ein Akku, der nach Sonnenuntergang die Stromversorgung übernimmt.

Von der Idee bis zur Auslieferung

Peppermint Energy-Solargenerator in einem Feld

Der FORTY2 hat auf seinem Weg von der Idee bis hin zur Auslieferung zahlreiche Änderungen hinter sich. Zunächst dachte Gramm hauptsächlich an US-Kunden – Camper, die auch ohne Netzanschluss Strom benötigen. Experten waren jedoch hauptsächlich von den Möglichkeiten begeistert, die der FORTY2 für Entwicklungsländer bietet, in denen Millionen Menschen ohne zuverlässige Stromversorgung auskommen müssen. Wenn das Gerät von Peppermint Lampen für die Arbeit nach Einbruch der Dunkelheit, Ausrüstung für die Katastrophenhilfe und Kühlgeräte für Penicillin betreiben kann, können davon viele Menschen profitieren.

Führen Sie sich die Möglichkeiten vor Augen: Lebensrettende Medikamente könnten bislang nicht zugängliche Orte erreichen. Kleinunternehmer könnten in schwer zugänglichen Gegenden von einer kostenlosen, zuverlässigen Stromversorgung profitieren.

Vor diesem Hintergrund erkannte Gramm, dass der FORTY2 sehr robust sein musste. Bei der Entwicklung des tragbaren Geräts waren vor allem die Lastspitzen, beispielsweise bei Kühlschränken, eine besondere Herausforderung. Der erste Schritt zur Verwirklichung von Gramms Idee bestand darin, Kenntnisse, Ressourcen und Beziehungen richtig zusammenzuführen. „Alles, was ich zu diesem Zeitpunkt hatte, war eine vage Idee und eine Zeichnung“, so Gramm.

Nachdem Ingenieure einen CAD-Entwurf des Geräts erstellt hatten, benötigte Peppermint einen richtigen Prototyp. „Größe und Form nur über den Bildschirm richtig einzuschätzen, war für alle schwierig, auch für mich“, so Gramm. Mit einer Länge von etwa einem Meter und einem Gewicht von ca. 27 kg benötigt der FORTY2 ein wirklich robustes Gehäuse, komplex und stabil genug, um sämtliche Komponenten aufzunehmen. Fused Deposition Modeling™ (FDM®) war die einzige 3D-Druckmethode, die hier in Frage kam.

Der erste Vollformatprototyp wurde in einem Fortus® 3D-Produktionssystem gefertigt und half dabei, die Konstruktion zu verfeinern, die für die einfache Bedienung des FORTY2 sorgt. „Nur wenn Sie das physische Modell vor Augen haben, erkennen Sie, wie Form und Funktion Hand in Hand gehen können“, so Gramm. Beispielsweise ist ein Ein-/Ausschalter überflüssig. Der FORTY2 schaltet sich beim Öffnen ein. Nachdem sich der erste Prototyp als unhandlich erwies, entschied sich das Peppermint-Team, den Generator noch kleiner zu machen als ursprünglich geplant. Gramm würde den 3D-Druck viel früher einsetzen, wenn er noch einmal von vorne beginnen müsste.

Modelle für Beziehungen

3D-gedruckter Prototyp aus stabilem ABS-Kunststoff Überraschenderweise sorgten die Prototypen für einen weiteren Bestandteil des Erfolgsrezepts: Beziehungen. „Haben Sie schon mal einen Anbieter gefragt, ein spezielles Teil zu fertigen, das gemeinsam mit einem Haufen anderen Zeug funktionieren muss, das Sie jedoch nicht vorführen können?“, so Peppermint-Präsident Chris Maxwell. Prototypen in Originalgröße halfen bei Gesprächen mit Herstellern und Teilelieferanten. Doch das Beste war laut Maxwell, dass Investoren durch das physische Modell das Gefühl hatten, in ein Unternehmen zu investieren, nicht nur in eine Idee. Einige nahmen sich den Prototyp sogar übers Wochenende mit nach Hause.

Beim zweiten Modell fand das Team eine Abweichung von wenigen Millimetern in der Konstruktion des FORTY2, die beim Entwurf ausschließlich mit CAD nicht aufgefallen wäre. Außerdem mussten aufgrund des großen Akkus, der für Kühlgeräte erforderlich ist, andere Komponenten verkleinert werden. „Die vorgenommenen Änderungen haben uns ca. eine Viertelmillion Dollar für Formen gespart“, so Gramm. Dank der beiden FDM-Prototypen konnte das Team die Produktion mit Selbstvertrauen angehen, statt einfach nur mit Hoffnung.

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