Strömungsanalyse: So wird die Sicherheit von Luftreinigern sichtbar

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Mit Hilfe von Solidworks gelang es dem Unternehmen Absaugwerk und der Tochtermarke Xtraction, eine neue Luftreiniger-Serie schnell zu entwickeln und herzustellen. Damit konnte der Mittelständler sein Produktportfolio auf neue Branchen ausweiten.

Strömungsanalyse im Industrieeinsatz: Bis vor knapp zehn Monaten spezialisierte sich das Neu-Ulmer Unternehmen Absaugwerk hauptsächlich auf Absauglösungen für die produzierende Industrie. In vielen anderen Bereichen, beispielsweise im Einzelhandel oder in Büroräumen, waren Luftreinigungssysteme bis dato ein Nischenprodukt, das meist nur für Allergiker oder medizinische Einsatzzwecke in kleinen Räumen entwickelt wurde.

Die Pandemie bringt neue Herausforderungen mit sich

Mit dem Beginn der Corona-Pandemie änderte sich dies im Frühjahr 2020 schlagartig. Für das Unternehmen mit 16 Mitarbeitern stand schnell fest, dass man sich auf die neue Situation einstellen und mit seiner langjährigen Erfahrung anderen helfen will – über den Industriesektor hinaus.

Gesagt, getan: Mit Hilfe von Solidworks startete noch im März 2020 die Entwicklung der Serie Vitapoint unter dem Dach der neu gegründeten Marke Xtraction. Großer Vorteil des innovativen Luftreinigers ist, dass er auch die Luft in großen Räumen mit bis zu 300 Quadratmetern effektiv filtern kann. Dafür saugt er die verunreinigte Luft ab, reinigt diese über medizinisch-zertifizierte Filter und gibt anschließend die hygienisch saubere Luft wieder in den Raum ab. Besonders in frequentierten Räumen, in denen sich Aero­sole stark verbreiten können, erhöht das Gerät die Luftqualität deutlich.

Einzelhändler, Unternehmen mit großen Büroflächen, Restaurantbetreiber oder auch Schulen können mit Vitapoint für saubere Luft in ihren Räumlichkeiten sorgen. Eines von mehreren Beispielen, bei dem der Luftreiniger bereits erfolgreich im Einsatz ist, ist die Ratiopharm-Arena in Neu-Ulm: Um den Spielbetrieb aufrecht zu erhalten und Spieler sowie auch Besucher zu schützen, sind zwei Vitapoint 6000 Pro im VIP-Bereich der Halle in Betrieb sowie einer direkt am Spielfeld.

Schnelle Entwicklung mit bewährter Lösung

Die wichtigsten Faktoren bei der Entwicklung des inno­vativen Luftreinigers waren die Sicherheit und vor allem eine schnelle Umsetzung. Um Menschen in der besonderen Situation zeitnah ein Hilfsmittel an die Hand geben zu können, war es wichtig, dass der Luftreiniger schnell verfügbar ist. Hierfür setzte Xtraction von Beginn an auf die Konstruktionslösung ­Solidworks, da die Software bei Absaugwerk bereits zuvor erfolgreich für die Entwicklung von Lösungen im Industrieumfeld eingesetzt wurde.

„In ersten Brainstormings haben wir die komplette Entwicklung durchgesprochen. Wie soll die Anlage aussehen? Was muss sie können? Welche Luftmengen muss sie filtern? Das waren unter anderem Fragen, mit denen wir uns im ersten Schritt beschäftigt haben“, erklärt Sebastian Moll, Leitung Konstruktion bei Absaugwerk. „Anschließend haben wir die ersten Entwürfe erstellt – mit Solidworks natürlich – und im Rahmen von Designstudien die Form, den Aufbau und die Materialien festgelegt.“

Strömungsanalyse zentraler Bestandteil der Entwicklung

Neben der Konstruktion der einzelnen Bauteile des neuartigen Luftreinigers, war ein ebenso zentraler Bestandteil der Entwicklung die Strömungsanalyse mit Hilfe von Solidworks Flow Simulation. Die Lösung hat dabei geholfen, im virtuellen Raum zu simulieren, wie sich Luft sowie Aerosole bewegen und welche Luftmengen von der Filteranlage umgewälzt und gesäubert werden müssen. Diese Analyse lieferte wertvolle Erkenntnisse für die Optimierung des Vitapoint.

Letztlich konnte das Konstruktionsteam von Xtraction den Luftreiniger innerhalb von wenigen Wochen entwickeln und auf die individuellen Anforderungen ausrichten. „Wenn ich zurückblicke, haben wir im März 2020 mit der Entwicklung angefangen und nicht einmal zwei Monate später waren bereits die ersten Anlagen serienreif“, betont Sebastian Moll.

Strömungsanalyse: Reales Abbild in der virtuellen Welt

Die Strömungsanalyse mit Solidworks Flow Simulation birgt einen weiteren Vorteil: Auf Wunsch der Kunden lassen sich die Luftbewegungen in unterschiedlichsten Räumen unter realen Bedingungen virtuell abbilden. Basierend darauf, können die Experten passgenaue Konzepte erstellen, die benötigte Menge sowie die idealen Standorte der Luftreiniger im Raum festlegen und individuell beraten. Damit reduziert sich die Zeit bis zum Einsatz beim Kunden maßgeblich.

Mit Solidworks kann Xtraction diese ­Simulationen der Räumlichkeiten in kurzer Zeit umsetzen. In weniger als einem halben Tag lassen sich die ersten 3D-Modelle erstellen und für die Planung heranziehen. Dieses virtuelle Abbild der Räume und Luftbewegungen hilft nicht nur den Konstrukteuren, sondern bietet auch für Nutzer enorme Vorteile. „Bei unseren Kunden erkennen wir durch die Simulation einen Vertrauensvorschuss, da sie das Produkt nicht blind kaufen, sondern die Effekte schwarz auf weiß sehen“, erklärt Moll.

Produktbilder bereits vor der Produktion

Um potenziellen Kunden bereits frühzeitig ein genaues Bild der neuen Luftreiniger geben zu können, setzte Xtraction darüber hinaus auf Solidworks Visualize: Dank der Software hatte das schwäbische Unternehmen die Möglichkeit, Bilder der Produkte bereits vor der tatsächlichen Produktion zu rendern. Broschüren, Datenblätter und die Webseite waren so bereits vier Wochen vor dem Marktstart fertig und konnten frühzeitig für die Kommunikation mit Kunden und Fachhändlern genutzt werden.

Sicherheit als Ziel

Mit Vitapoint stellt der Hersteller eine Lösung bereit, mit der sich die Raumluft, schnell, effektiv und gründlich reinigen lässt. Um zu gewährleisten, dass der Luftreiniger das optimale Ergebnis erzielt, liefert Solidworks ein genaues Abbild aller Komponenten und Luftströmungen und gibt dem Entwicklungsteam eine valide Datenbasis an die Hand. Mit seinem Produkt ermöglicht das Unternehmen, öffentliche Räume wie Einkaufsläden, Büros, Restaurants und sogar Sporthallen sicherer zu machen und die Lebensqualität der Menschen zu erhöhen.

Die Autorin Carola von Wendland ist PR und Communications Senior Manager EuroCentral bei Dassault Systèmes.

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