10.02.2016

TU Wien: Ersatzteile mit 3D-Drucker selber drucken

An der TU Wien wurde ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe Objekte aus dem 3D-Drucker beeindruckende geometrische Eigenschaften verliehen werden können. So könne man sich in Zukunft technische Ersatzteile möglicherweise "selbst drucken".
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Sieht aus wie Kinderspielzeug - weist aber beeindruckende geometrische Eigenschaften auf. (c) TU Wien

Sei es ein schwebender Fisch oder ein balancierendes Monster – auf der TU Wien wurde ein Verfahren entwickelt, damit Objekte aus dem 3D-Drucker unerwartet faszinierende geometrische Eigenschaften aufweisen.
Ein Beispiel: Ein Kunststoff-Fisch wird ins Wasser geworfen und schwebt knapp unter der Wasseroberfläche, weil er im Inneren einen Hohlraum mit exakt richtig gewählter Form und Größe hat.

Ein so genau ausbalanciertes Objekt herzustellen, hätte bislang eine Vielzahl von Versuchen benötigt. Mit der neu entwickelten Methode sollen geometrische Sonderwünsche in Zukunft kein Problem mehr darstellen. Der innere Hohlraum von Objekten aus dem 3D-Drucker kann so anpasst werden, dass ihre Balance oder andere physikalische Eigenschaften genau zum Einsatzzweck passen.

 Wissenschaftlich aufwendiges „Kinderspielzeug“

Was das Team rund um Professor Przemyslaw Musialski am Institut für Computergraphik und Algorithmen der TU Wien produziert hat, sieht auf den ersten Blick aus wie Kinderspielzeug, hat aber einen wissenschaftlichen Hintergrund. Die Drehachse einer Plastikschildkröte wurde so angepasst, damit man sie als Kreisel verwenden kann. Fischen wurde ein Hohlraum eingebaut, welcher so optimiert wurde, damit die Dichte genau zu verschiedenen Flüssigkeiten passt.

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Ersatzteile & Deko selber machen

In Zukunft werde es möglich sein, Objekte vom Ziergegenstand bis hin zum technischen Ersatzteil schlichtweg selbst zu produzieren, meint Musialski. Das Objekt wird am Computer individuell gestaltet und dann ausdruckt. Optimierungsverfahren sollen dann dafür sorgen, dass die User-generierten Objekte auch zuverlässig die nötigen physikalischen Eigenschaften haben. „Die Berechnung der physikalischen Eigenschaften dauert nur wenige Sekunden, ist wenig fehleranfällig und lässt sich in verschiedensten Gebieten als Optimierungsverfahren einsetzen“, sagt der TU-Professor.

„Die Berechnung der physikalischen Eigenschaften dauert nur wenige Sekunden.“

Wunderflasche steht mit Alkohol

Die Wunderflasche sieht aus wie eine merkwürdig verbogene Getränkeflasche. Füllt man sie mit Wasser, kippt sie um und läuft aus. Füllt man sie allerdings mit Alkohol, bleibt sie stehen. Warum? Die Dichte von Alkohol ist geringfügig kleiner als die Dichte von Wasser. Die Flasche wurde so optimiert, dass dieser kleine Dichteunterschied genau zwischen Stehenbleiben und Umfallen entscheidet. Um das zu erreichen, muss die Wand der Flasche angepasst werden. Sie ist auf einer Seite viel dicker als auf der anderen, um den Schwerpunkt der Flasche genau richtig zu justieren.

„Eingegeben wird die äußere Form der Figur und zusätzlich bestimmte Vorgaben.“

Ausgeklügeltes Verfahren

Am Computer wird mittels einem mathematischen Optimierungsverfahren automatisch angepasst, was für die Produktion notwendig ist. „Eingegeben wird die äußere Form der Figur und zusätzlich bestimmte Vorgaben – etwa die Rotationsachse oder die Schwebeausrichtung“, erklärt Musialski. „Die Software liefert dann zusätzlich zur äußeren Form auch die Form des Hohlraums im Inneren des Objektes, so dass es die Wunschvorgaben erfüllt.“

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SuperCycle Gründerinnen Rhana Loudon und Olivia "Lilli" Hromatka © SuperCycle / Sigrid Mayer

Discokugel an der Decke, Spiegel an den Wänden und ein neonpinker Schriftzug, auf dem „SuperCycle“ zu lesen ist. Im Takt treten bis zu 40 Beinpaare auf den Bikes und lassen Herzfrequenzen in die Höhe schnellen.

Dieses Gefühl, das SuperCycle seit 2016 in seinen fünf Wiener Studios aufgebaut hat, soll jetzt über die Stadtgrenzen hinausfinden. Seit dem ersten Jahr erreichen Mitgründerin Olivia „Lilli“ Hromatka und ihre Co-Founderin Rhana Loudon laufend E-Mails aus anderen Städten, vor allem aus Graz, Linz, Salzburg und Innsbruck. Jetzt reagiert das Unternehmen darauf: Mit einem Franchisemodell soll das Boutique-Cycling-Konzept österreichweit wachsen.

Was hinter dem Konzept steckt

© SuperCycle / Sigrid Mayer

SuperCycle ist ein Indoorcycling-Studio: Auf stationären Rädern fahren die Teilnehmenden im Gruppenkurs zur Musik, angeleitet von Instructor:innen, die Tempo, Widerstand und Choreografie vorgeben. Dabei setzen die Trainer:innen auf durchchoreografierte, HIIT(High-Intensity-Intervall-Training)-basierte Einheiten im abgedunkelten Raum, mit Lichtshow und Playlist als festem Bestandteil der Stunde.

Über 165 solcher Kurse laufen aktuell pro Woche in den Wiener Studios, aufgeteilt auf Formate wie Soft-, Sculpt- und Music-Rides. Die Gründerinnen Loudon und Hromatka haben SuperCycle über das letzte Jahrzehnt ohne Investor:innen aufgebaut.

Zehn Prozent Abgaben und 32.000 Euro Einstiegsgebühr

Konkrete Zahlen zum neuen Franchisemodell nennt Hromatka im brutkasten-Interview: Die monatlichen Gesamtgebühren sollen sollen bei rund zehn Prozent des Nettoumsatzes liegen, dazu kommt die Einstiegsgebühr von 32.000 Euro. Auf weitere Kosten bzw. genauere Zahlen wird im näheren Kennenlernen der Franchise PartnerInnen eingegangen, erklärt Hromatka. Denn wer ein Studio eröffnet, muss auch investieren: SuperCycle-Studios brauchen etwa eine eigene Lüftung sowie einen Raum-in-Raum, um die Musik in voller Lautstärke spielen zu können, ohne die Nachbarschaft zu stören.

Auch die Bikes schaffen sich Franchisenehmer:innen selbst an. Wie hoch die Gesamtinvestition ausfällt, hängt von Studiogröße und Standort ab. Wichtig seien in jedem „Fall Hands-on-Mentalität, Organisationstalent, die Liebe zu SuperCycle, und die Bereitschaft, regelmäßig vor Ort im Studio zu sein, um eine Community aufzubauen“, ergänzt die Co-Founderin.

Vier Landeshauptstädte zuerst

Die Expansion soll schrittweise erfolgen. „Ziel wäre Graz, ein bis zwei Studios, Linz, Salzburg, Innsbruck“, so Hromatka. Erst wenn die Partnerschaften in Österreich funktionieren, ist internationale Expansion geplant. „Ich bin ein großer Fan davon, sich realistische Ziele zu setzen“, erklärt die Co-Founderin weiter. Für jeden Standort gibt es laut eigenen Angaben bereits eine Gebietsanalyse, auf deren Basis ein Gebietsschutz vergeben wird, je nach Nachfrage auch mehrere Gebiete pro Stadt.

Rund 30 Interessent:innen, gezielte Auswahl

Bislang haben sich laut Hromatka rund 30 Interessent:innen gemeldet. Gesucht wird nicht in erster Linie Fitnessbranchen-Erfahrung, sondern Haltung: „Es geht nicht darum, dass jemand das aufbauen will, um einfach nur Geld zu machen“, sagt Hromatka. Wichtiger seien Hands-on-Mentalität, Organisationstalent, ein finanzielles Backup und die Bereitschaft, regelmäßig vor Ort im Studio zu sein.

Der Anspruch bleibt laut Hromatka derselbe wie beim Wiener Start: „Wir wollten weg von diesem langweiligen Sport.“ Wer einmal eine Sportart gefunden hat, die Freude macht, bleibt langfristig dabei. Genau dieses Gefühl soll das Franchisemodell nun nach ganz Österreich bringen.

© SuperCycle / Sigrid Mayer
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