Fallbeispiel Isar Aerospace:
Mit Solidworks in den Weltraum
Die Isar Aerospace Technologies GmbH, München, entwickelt und baut Raketen, um kleine und mittelgroße Nutzlasten bis 1000 kg in den Weltraum zu befördern. In der zurzeit noch laufenden Entwicklungs- und Erprobungsphase, spielt Solidworks für die Konstruktion eine große Rolle. Betreut wird das 2018 gegründete Unternehmen von der Coffee GmbH, einem Solidworks-Händler, der mittlerweile zur Bechtle AG gehört.
Im Grunde ist die Raketentechnik noch eine junge Disziplin. Die ersten Grundlagen wurden Anfang des letzten Jahrhunderts gelegt (Herrmann Oberth) und in den 20er und 30er Jahren verfeinert. In den 40er Jahren flogen die ersten Raketen, leider zu kriegerischen Zwecken. Nach Ende des 2. Weltkriegs kam der große Umbruch: In den ersten Jahrzehnten danach bauten nur noch Amerikaner und Russen Raketen.
Dieses Bild hat sich mittlerweile gewandelt. Raketen werden heute von einer ganzen Reihe von Nationen gebaut. Auch die Europäer spielen seit geraumer Zeit wieder mit: Ariane Space dürfte den meisten Lesern hier bekannt sein.
 Designentwurf der zukünftigen Rakete von Isar Aerospace.
Nun gibt es wieder ein deutsches Raketenbau-Unternehmen, die Isar Aerospace Technologies GmbH, mit Sitz in Ottobrunn bei München. Die drei Gründer Daniel Metzler, Markus Brandl und Josef Fleischmann haben sich an der Technischen Universität München kennen gelernt. Alle drei waren Mitglieder in der wissenschaftlichen Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt (WARR).
Aus dieser Tätigkeit heraus wurde 2018 die Isar Aerospace gegründet. Das junge Unternehmen hatte zunächst seinen Sitz im Business Incubation Center der europäischen Weltraumorganisation (ESA) in Gilching. Mittlerweile gab es den Umzug nach Ottobrunn, denn die Firma ist auf über 30 Mitarbeiter gewachsen.
"Hinter der Gründungsidee stand die Erkenntnis, dass immer mehr Satelliten mit recht geringem Gewicht gebaut werden; (z. B. an Universitäten) und in den Weltraum geschossen werden müssen", wie Can Araz, Propulsion Engineer, sagt.
Aufgrund dieser Erkenntnis haben die Gründer einen Entwurf gemacht und diesen bei Investoren vorgestellt. Mit Erfolg, wie man mittlerweile weiß.
Die nun ins Visier genommenen Raketen sollen eine Nutzlast bis 1000 kg tragen. Dafür haben sie eine Länge von rund 20 Metern.
Für dieses Ziel haben die Spezialisten in München neu angefangen zu entwickeln, Vorlagen gab es nicht.
Sehr lange kann man in diesem Geschäft natürlich nicht mit Skizzen und 2D-Zeichnungen arbeiten. Die notwendige Anschaffung eines CAD-Systems war sonnenklar. Die Kosten dafür belasten ein junges Unternehmen aber nicht unerheblich. Da kam das Solidworks Entrepreneur Programm, ein Förderprogramm speziell für Startups gerade recht. In diesem Fall besonders recht, weil die Gründer Solidworks schon von der Uni kannten.
 Brennkammer als 3D-Modell in Solidworks.
Man hat sich also um die entsprechende Förderung beworben. Der Solidworks Händler, Coffee, hat die Jungunternehmer bei dieser Bewerbung unterstützt und nach der Genehmigung bei der Einführung begleitet, zumal das Programm auch Schulung, "Trouble Shooting" und Marketing mit beinhaltet.
Mit dem Wachstum von Isar Aerospace kamen dann immer mehr Lizenzen ins Haus. Sie umfassen derzeit
- 3 Solidworks 3D CAD Premium Lizenzen
- 11 Solidworks 3D CAD Standard
- 14 PDM Professional CAD Editor
- 1 PDM Prof. Viewer
Mittlerweile ist man auf Netzwerks-Lizenzen übergegangen.
Bevor nun näher auf den Einsatz der Systeme eingegangen wird, zunächst ein Blick auf die Software selbst.
Funktionen und Möglichkeiten satt
Solidworks wurde einst entwickelt, um die Notwendigkeit der 2D-Konstruktion zu beenden, aber auch um den damals noch sehr teuren "großen" CAD-Systemen etwas entgegen zu setzen.
Beides gelang, das System, welches von Anfang an auf PCs und unter Windows lief, hat sich durchgesetzt. Der günstige Einstiegspreis, die leichte Erlernbarkeit und die einfache Bedienung waren für Jahre die stichhaltigen Argumente.
Solidworks, mittlerweile bei Dassault Systèmes, hat die Software schnell innoviert und erweitert. Waren am Anfang etwa Freiformflächenfunktionen oder große Baugruppen noch limitiert, so hat sich das vollständig geändert. Solidworks kann inzwischen in fast allen Anwendungsfeldern ganz oben mitspielen. Der Einsatz bei Isar Aerospace ist der beste Beweis dafür.
Solidworks hat mittlerweile rund 20 Zusatzpakete, die das Basispaket abrunden oder sogar stark erweitern. Genannt werden kann u. a. Solidworks Electrical und PCB, Solidworks CAM, Solidworks PDM oder auch Solidworks Visualze (für die Erstellung fotorealistischer Bilder aus 3D-Datensätzen).
 Entwurf eines Triebwerks.
Solidworks ist in drei Versionen geordnet: Solidworks Standard, Solidworks Professional und Solidworks Premium.
Die Integrationen sind stets so geregelt, dass beim Wechsel von einer Applikation zur anderen kein Datenim- oder -export nötig ist. Außerdem werden Änderungen in einer Applikation automatisch auch auf die anderen übertragen.
Neben den Direktintegrationen, die vom Unternehmen selbst vertrieben werden, gibt es noch viele weitere Partnerprodukte, die entsprechend zertifiziert sind. Einen Schwerpunkt dabei bilden die CAM-Systeme.
"Mit Solidworks kann man alles machen....
...was in unserem Umfeld gebraucht wird", fasst Can Araz seine bisherige Erfahrung zusammen. Speziell werden die
- Basiskonstruktion
- Maschinen- und Apparatebau
- Rohre
- Freiformflächen
oft gebraucht.
Araz lobt besonders die Freiformflächen, die er u. a. für die Entwicklung einer Turbopumpe braucht und das Modul für die Verrohrung, welches oft im Einsatz ist: "Das geht sehr gut!"
Gerne benutzt wird auch eine Extension für Verzahnungen, wie es heißt.
Der Konstruktionsprozess sieht so aus, dass C. Araz zunächst mit Handskizzen beginnt. Dann erarbeitet er sein Konzept bzw. Struktur des Systems. Dann erst beginnt die Einzelteilkonstruktion im CAD-System. Diese werden nun in die Struktur eingebaut, wobei sich herausstellt, ob es passt oder nicht.
Wenn es passt, werden die nötigen Festigkeitsberechnungen durchgeführt.
"Wenn ich mir sicher bin, dass ein Teil in Ordnung ist, mache ich die Fertigungszeichnungen", so Araz. Die Fertigung erfolgt zurzeit bei Partnern, eigene Fertigungsmöglichkeiten sollen aber aufgebaut werden.
Entlang dieser Prozesskette fühlt sich Isar Aerospace von Coffee gut betreut. "Was immer wir auch an Problemstellungen hatten, konnte nach Anruf oder E-Mail-Anfrage schnell gelöst werden."
Natürlich kann man nicht komplett alles selbst fertigen, es gibt immer auch Kaufteile. Diese kommen bei Isar Aerospace komplett aus Europa. Fremdeinflüsse etwa aus Amerika oder China sind somit ausgeschlossen. Umgekehrt kann man dann auch seine Dienstleistungen, Satellitentransport, weltweit anbieten.
Zu erwähnen ist noch, dass Isar Aerospace auch die nötige Elektronik und Software selbst entwickelt.
 Der Informationsgeber in München/Ottobrunn, Can Araz Propulsion Engineer bei Isar Aerospace.
Zukunftsaspekte
Wie schon gesagt, die Münchner haben die PDM-Software schon im Haus, diese ist aber noch nicht installiert. Das wird selbstredend in naher Zukunft erfüllt.
Genauso ist es logisch, wenn eine eigene Fertigung aufgebaut wird, dass dann auch ein CAM-System ins Haus kommt.
„Über weiteres wird gesprochen, wenn die Rakete fliegt“, so heißt es. Das ist für Ende 2021 geplant. Good Luck…
Über die Coffee GmbH
Die Coffee GmbH bietet Softwarelösungen für die Produktentwicklung & Fertigung aus einer Hand. Die Coffee ist langjähriger Partner der renommierten Markten Solidworks und Solidcam und vertreibt deutschlandweit das gesamte Portfolio der zwei Marken. Die Produkte und Lösungen decken den gesamten Produktentstehungsprozess ab - von der Idee, dem Design, über die Konzeption/Planung, die mechanische Konstruktion (3D CAD), Simulation, elektrische Konstruktion (ECAD), Daten- und Dokumentenverwaltung (PDM), technische Kommunikation und Fertigung. Ingenieure, Konstrukteure und Designer können mit dem Rundum-Sorglos-Paket der Coffee GmbH ihre Innovationen umsetzen. Seit 1997 betreut die Coffee über 3.100 Unternehmen und Bildungseinrichtungen aus den unterschiedlichsten Branchen (Automobilindustrie, Anlagenbau, Maschinenbau, Fördertechnik, Design, Konsumgüter, Engineering, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik etc.)
www.isaraerospace.com
www.coffee.de
- Karl Obermann -
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