BMW unterstützt deutsche Wintersportler mit Metall-3D-Druck

Der deutsche Autobauer BMW setzt bereits seit 1991 auf 3D-Druck-Technologie. In den letzten Jahren haben sich immer mehr Anwendungsmöglichkeiten für das Team gefunden. Das reicht von der Konzeptidee eines Fahrzeugs über die Produktion bis hin zu Ersatzteilen. Nun profitieren auch die Athleten des Bob- & Schlittenverbands für Deutschland von dieser Technologie-Kompetenz. Die ersten deutschen Bob- und Skeleton-Sportler gehen schon bei den Winterspielen in Peking mit neuen Spikes an den Start, während die Rodler sich über ein verbessertes Sportgerät freuen – alles aus dem 3D-Drucker.

Die deutschen Bob-, Skeleton- und Rodelteams haben schon seit 2010 eine Technologiepartnerschaft mit BMW. In Sportarten, in denen Sekundenbruchteile über den Sieg entscheiden und das Material eine wichtige Rolle spielt, ist die eine solche Partnerschaft für die Teams des BSD besonders wertvoll.

BMW setzt seit 1991 auf 3D-Druck

Im BMW Additive Manufacturing Campus findet 3D-Druck schon seit 1991 seine Anwendung, zunächst vor allem in der Entwicklung und dem Protoytpenbau. Aufgrund der vielen Vorzüge des Verfahrens nimmt es heute einen festen Platz im gesamten Produktlebenszyklus ein. Insbesondere in der Elektromobilität ist der 3D-Druck inzwischen nicht mehr wegzudenken. Bereits in sehr frühen Entwicklungsstufen können Hardware-Komponenten aus dem 3D-Drucker eingesetzt und in Versuchsschleifen auf Herz und Nieren getestet werden. Denn das Verfahren ist kostengünstig, flexibel und schnell einsetzbar. Alles, was benötigt wird, ist ein 3D-Datenmodell, ein entsprechender Drucker und der passende Werkstoff – schon kann es losgehen. Damit haben BMW Ingenieure das ideale Werzeug an der Hand, um die Qualität und Reife der Produkte nachhaltig zu erhöhen und zu verbessern.

Mit neuen Spikes noch schneller beim rennentscheidenden Start

Die Startphase ist von höchster Wichtigkeit für den Erfolg im Bob- und Skeletonsport. Damit kommt der Kontaktfläche zwischen Athlet und Eis, welche die Traktion erzeugt und damit letztlich die Beschleunigung ermöglicht, eine entscheidende Rolle zu – und jene Kontaktfläche ist die mit Spikes besetzte Schuhsohle. BMW hat sich diesem Thema angenommen.

Das Ergebnis ist ein völlig neuartiger Spikes-Aufsatz aus dem 3D-Drucker, der in extrem kurzer Zeit so weit entwickelt werden konnte, dass die ersten deutschen Bob- und Skeleton-Sportler schon in Peking damit an den Start gehen.

Für die neuen Spikes aus dem 3D-Drucker wurde zunächst ein digitales Abbild der realen Schuh-Spitzengeometrie angefertigt und analysiert. Anschließend konnte diese völlig frei definiert werden. Dies ermöglichte den Test vieler unterschiedlicher Formen, um schließlich die maximale Traktion auf dem Eis zu identifizieren. Der 3D-Drucker erzeugt dann eine filigrane und stabile Struktur, die den Schuh einerseits leichter macht und ihm zudem einen optimalen und über den gesamten Vorfuß-Bereich verteilten Grip verleiht.

Außerdem konnten die individuellen Wünsche der Athleten einbezogen werden, da das Verfahren eine kostengünstige Variantenvielfalt ermöglicht, die so sonst nicht möglich wäre. Nicht zuletzt leistet der 3D-Druck auch einen Beitrag zur Nachhaltigkeit: Verschlissene oder beschädigte Spikeplates können schnell und unkompliziert ausgetauscht werden, es wird nicht länger ein komplett neuer Schuh benötigt.

Ein leichterer Tragbock macht den schnelleren Rodel

Auch die deutschen Rodler wissen die Partnerschaft mit BMW bereits seit 2010 zu schätzen, und auch sie profitieren vom 3D-Druck-Verfahren. Hier sind es nicht die Schuhe, sondern der Rodel selbst, der das Ziel der Optimierung ist. Die Aufgabe kennt BMW aus der Automobilfertigung nur zu gut: Bauteile so leicht wie möglich zu machen, ohne dass sie an Steifigkeit verlieren. Für den BSD haben sich die Ingenieure den so genannten Tragbock vorgenommen – den Verbindungsholm zwischen Liegewanne und Kufen.

Durch eine Verbesserung der Topologie und das 3D-Druck-Verfahren wurde der Materialeinsatz so weit reduziert, dass das Gewicht des Tragbocks halbiert werden konnte, ohne dass die Funktionalität und Haltbarkeit darunter leiden.

Doch warum will man überhaupt Gewicht einsparen? Mehr Gewicht bringt mehr Hangabtriebskraft bei gleichem Luftwiderstand und damit auch mehr Geschwindigkeit. Aber: Es kommt auch darauf an, an welcher Stelle des Systems Rodler-Rodel das Gewicht optimal platziert ist, um die maximale Geschwindigkeit zu erreichen. Da das Reglement ein Maximalgewicht vorgibt, kann jedes Gramm, das im Schlitten eingespart wird, an der richtigen Stelle bewusst platziert werden, um die Performance zu verbessern. Mit jeder Gewichtsreduktion wie die durch einen im 3D-Druck-Verfahren optimierten Tragbock gewinnen die Rodler also potenzielle Set-up-Optionen und damit wertvolle Zeit im Eiskanal.