Der nur 70 kg leichte Uila ist ein Hybrid aus E-Bike und Elektrofahrzeug, enthält zahlreiche Bauteile aus dem 3D-Drucker, kann zwei Personen transportieren und bietet eine Nutzlast von 250 kg.
Foto: nFrontier/Stratasys
Der nur 70 kg leichte Uila ist ein Hybrid aus E-Bike und Elektrofahrzeug, enthält zahlreiche Bauteile aus dem 3D-Drucker, kann zwei Personen transportieren und bietet eine Nutzlast von 250 kg.

Additive Fertigung

Mit 3D-Druck zur nachhaltigen Mobilität

nFrontier präsentierte auf der Formnext einen Hybrid aus E-Bike und Elektrofahrzeug mit vielen 3D-gedruckten Komponenten für eine nachhaltige Mobilität.

In einer Weltpremiere stellte das Berliner Innovationsstudio nFrontier am ersten Tag der Messe Formnext das zukunftsweisende Fahrzeug- und Markenkonzept Uila vor: Der voll funktionsfähige Prototyp ist ein Hybrid aus einem elektrischen Lastenfahrrad und einem kleinen Elektrofahrzeug (EV) und eine echte Neuheit auf dem Gebiet der Additiven Fertigung.

Dank 3D-Druck neue Maßstäbe in der Individualisierung gesetzt

Uila ist teilweise 3D-gedruckt und wurde in Zusammenarbeit mit dem nFrontier Industriepartner Stratasys, einem führenden Anbieter von 3D-Drucklösungen für Polymere, auf der Formnext 2022 präsentiert. Nach Überzeugung der beiden Partner ist Uila ein Musterbeispiel für die Integration disruptiver Technologien in eine nachhaltige Mobilitätslösung. Das Uila setzt zudem neue Maßstäbe in der Individualisierung, die durch Additive Fertigung ermöglicht wird, und bietet eine innovative Lösung für die „last mile“ Konnektivität.

Mit Hilfe der Uila-App können Nutzer das geparkte Fahrzeug anrufen, damit es autonom zu ihnen fährt („Come to me Mode“) oder ohne Fahrer folgt („Follow me Mode“).
Nicht nur in der Entwicklung, auch in der künftigen Serienfertigung kommen zahlreich Bauteile aus dem 3D-Drucker.
Der Einsatz der Stratasys FDM-Technologie für den 3D-Druck großformatiger Karosserieteile hat die Herstellungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel Spritzguss, erheblich gesenkt.
Uila wurde so konzipiert, dass auch 3D-gedruckte Teile im Produktionsprozess verwendet werden können. Dazu werden additive Fertigungstechnologien von Stratasys für höhere Stückzahlen wie SAF-Systeme auf Pulverbasis oder P3-Systeme auf Photopolymerbasis eingesetzt.

Mit seinem kettenlosen elektrischen Antriebsstrang beschleunigt das Fahrzeug mühelos auf eine Spitzengeschwindigkeit von 25 km/h bei einer Reichweite von 60 bis 70 km. Der vierrädrige Zweisitzer bietet außerdem eine Nutzlast von bis zu 250 kg. Bei einer Länge von 230 cm ist das Fahrzeug nur 170 cm hoch, 90 cm breit und wiegt insgesamt 70 kg. Gemeinsam mit renommierten Entwicklungs- und Fertigungspartnern bereitet nFrontier derzeit die Uila Serienproduktion und Verkehrszulassung in Deutschland für 2024 vor.

Nachhaltige, zukunftsweisende Mobilitätslösung

„Uila ist unsere Antwort auf die drängendsten Probleme unserer Zeit wie den Klimawandel und die aktuelle Energiekrise. Uila verändert nicht nur die Art und Weise, wie wir pendeln, sondern bietet eine wirklich nachhaltige, zukunftsweisende Mobilitätslösung. Gleichzeitig verfügt das Fahrzeug über digitale Funktionen, die weit über die derzeitigen Standards der Fahrradindustrie hinausgehen“, sagt Daniel Buening, CEO von nFrontier, und fügt hinzu: „Wir sind stolz darauf, Uila gemeinsam mit unserem Partner Stratasys vorzustellen. Die Technologien von Stratasys waren ein Kernstück unserer Prototypenentwicklung und werden auch ein wichtiger Bestandteil der Produktion sein.“

Aktuelle Studien gehen davon aus, dass bis 2040 weltweit mehr als 750 Mio. elektrische Zwei- und Dreiräder unterwegs sein werden. Aufgrund seiner Abmessungen und des pedalbetriebenen Antriebsstrangs handelt es sich technisch gesehen um ein Fahrrad, für das kein Führerschein erforderlich ist, so dass es auch auf Radwegen gefahren werden kann. Im Gegensatz zu Lastenrädern bietet das Uila zusätzlichen Komfort, der sonst nur in kleinen Elektrofahrzeugen zu finden ist: ein modernes Infotainmentsystem, einschließlich BYOD-Funktionalitäten (Smartphone), mit denen die internen Displays verbunden werden können. Mit Hilfe der Uila-App können Nutzer das geparkte Fahrzeug anrufen, damit es autonom zu ihnen fährt („Come to me Mode“) oder ohne Fahrer folgt („Follow me Mode“).

„Uila ist als digitales Gerät mit vielen nützlichen digitalen Funktionen konzipiert, die eine Fahrt von A nach B angenehmer machen: ein 'urbanes Gerät'. Erst diese Funktionen bringen das volle Potenzial von Uila als ein den Stadtverkehr nachhaltig veränderndes Fahrzeug zum Tragen“, fügt Dr. Stephan Beyer, CVO von nFrontier, hinzu.

3D-Druck verändert Produktentwicklung und Herstellung

Uila ist zudem ein Beispiel dafür, wie der 3D-Druck nicht nur die Produktentwicklung, sondern auch die industrielle Herstellung verändert. Der Einsatz der Stratasys FDM-Technologie für den 3D-Druck großformatiger Karosserieteile hat die Herstellungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel Spritzguss, erheblich gesenkt und gleichzeitig Zeit gespart, da die Teile problemlos in-house bei nFrontier hergestellt werden konnten.

Darüber hinaus hat das nFrontier-Team Uila so konzipiert, dass auch 3D-gedruckte Teile im Produktionsprozess verwendet werden können, indem additive Fertigungstechnologien für höhere Stückzahlen wie SAF-Systeme auf Pulverbasis oder P3-Systeme auf Photopolymerbasis eingesetzt werden. Dies senkt die Kosten und verbessert die Nachhaltigkeit, da weniger Komponenten mit weniger Material gedruckt werden: vor Ort in den Märkten für Uila-Fahrzeuge, so dass die Lieferketten vereinfacht und die CO2-Emissionen reduziert werden.

Alle Vorteile des 3D-Drucks im Produktionsmaßstab genutzt

„Unser Credo bei Stratasys lautet 'Create Unlimited', es sollte keine Grenzen für das geben, was mit unseren 3D-Drucktechnologien möglich ist“, sagt Andreas Langfeld, Präsident von Stratasys EMEA. „Uila ist ein perfektes Beispiel für die Innovation, die wir fördern wollen – die Nutzung der Additiven Fertigung über den gesamten Produktentwicklungsprozess vom Design bis zur Produktion, um ein revolutionäres und nachhaltiges Produkt auf den Markt zu bringen. Es ist beeindruckend zu sehen, wie nFrontier das ganze Potenzial unserer FDM-Technologie ausschöpft und gleichzeitig Uila so konzipiert hat, dass es auf dem Weg zur Kommerzialisierung alle Vorteile des 3D-Drucks im Produktionsmaßstab nutzen kann.“

Uila wurde von nFrontier Lead Designer Joschua Kranke entworfen und ist eine Entwicklung des firmeninternen Emerging Technology Centers von nFrontier entwickelt, einer führenden Einrichtung für kreativ angewandte Emerging Technologies in Soft- und Hardware, an der Stratasys als Gründungspartner beteiligt ist. Das Emerging Technology Center vereint die „Acht Emerging Technologies“ in einer einzigen Einrichtung: Additive Fertigung, Augmented Reality/Virtual Reality, künstliche Intelligenz, Internet der Dinge, Robotik, generatives Design, Drohnen und fortschrittliche Visualisierung. gk