Aufbau einer SoWaDi-Anlage

Am Wochenende vom 15.06. bis 17.06.2018 war es wieder einmal so weit: Die Mitglieder der SoWadi-Gruppe trafen sich zu weiteren Tests bezüglich der erneuerten Konstruktion der Anlage. Dafür wurde das System von unserem Team mit allen konstruktiven Neuerungen während der beiden Tage komplett aufgebaut. Der Fokus lag dabei auf dem Biegen der Aluminiumbleche, dem Biegen des Kupferrohrs sowie der Glasfront des Absorbers. In allen drei Fällen wurden in den letzten Monaten weitreichende Änderung in Durchführung und Beschaffenheit vorgenommen, diese wurden nun genau überprüft.

Das SoWaDi-Team nach dem erfolgreichen Nachbau der Anlage
Das Kupferrohr wird mit den Blechen verbunden

Für das Biegen der Bleche wurde die neue und stark vereinfachte Tiefziehvorrichtung verwendet. Hiermit konnten die Bleche schneller und wesentlich leiser (ohne Hammer) bearbeitet werden.

Auch das neu eingeführte Befüllen des Kupferrohrs mit Sand, um Einschnürungen während des Biegens zu verhindern, kam bei diesem Aufbau zum Einsatz. Hierbei war die erste Hürde, das 10 Meter Rohr möglichst ohne Lufteinschlüsse mit komplett mit Sand zu befüllen, ohne es zu entrollen und das Material zu stark zu beanspruchen. Dies gelang durch Einsatz einer Leiter und leichtes Schütteln des gesamten Rohres. Dass die Mühe sich gelohnt hatte, zeigte sich beim Einspannen und Biegen des Rohres, die zuvor beobachteten Einschnürungen traten nicht mehr auf. Auch das Entfernen des Sandes konnte elegant gelöst werden: Nach dem Verbinden des Rohres mit den Aluminiumblechen konnte der Sand durch Rotation des Konstrukts aus dem Rohr entfernt werden.

Auflegen der Glasscheiben

Die Neuerung der Glasfront bestand darin, die untere der Glasscheiben horizontal in mehrere Stücke zu unterteilen. Dies soll die thermische Belastung besser verteilen und beim Ausdehnen der Scheiben die bisher teilweise aufgetretenen Sprünge verhindern.

In den kommenden Wochen soll die Anlage im Hinblick auf Performance getestet werden. Hierzu sollen neben der Temperatur der Wasseroutput sowie die Sonneneinstrahlung gemessen werden.

Vorbereitungen für einen neuen Aufbau

Zu unserem Regionalgruppenwochenende vom 25.-27.Mai fanden sich die motivierten IoG-ler wieder einmal in Mossautal im Haus St. Michel zusammen. Die SoWaDi-Gruppe nutzte den Tag überwiegend für die Vorbereitung des anstehenden Aufbaus einer SoWaDi-Anlage im Juni. Für den erfolgreichen Verlauf des Aufbaus am 15.-17.Juni wurde ein Ablaufplan erstellt, bei dem festgehalten wurde, welche Kleingruppe welche Aufgabe an diesem Wochenende übernimmt und welche Aufgaben vorab noch erledigt werden müssen. Außerdem wurden letzte Änderungen an der Anleitung vorgenommen und einzelne Arbeitsschritte optimiert. Nach der Projektarbeit in Kleingruppen fand sich die Gruppe wieder zusammen um noch einmal zusammen zu tragen, was an diesem Tag alles geschafft wurde. Neben der intensiven Arbeit an unseren Projekten fand sich auch noch genug Zeit für den gemeinsamen Austausch mit der gesamten Regionalgruppe.

Ein Teil des Teams plant den anstehenden Aufbau der Anlage.

Neue Werkzeuge für den Aufbau

Tiefziehen des Bleches mit dem neuen Ansatz

Am 13. Januar trafen sich die SoWaDi-Mitglieder auf dem Hochschulgelände, um einige in den letzten Monaten erarbeitete Änderungen am Aufbau zu testen. Der Fokus lag auf zwei wichtigen Konstruktionen, die den Aufbau unterstützen sollen: Der Rohrbiegevorrichtung und der Tiefziehvorrichtung. Dazu wurde außerdem eine Plexiglas-Oberfläche getestet.

Vor der Weihnachtspause hatten sich Kleingruppen gebildet, um sich zu überlegen, wie die bisherigen Vorrichtungen verbessert werden können. Der Anlagentest in Tansania des vorherigen Jahres hatte nämlich gezeigt, dass das Biegen des Rohrs und das Bearbeiten der Bleche nicht immer präzise genug möglich waren.

Um das Rohr zu biegen, hatte die Gruppe bereits auf dem Regionalgruppenwochenende ein Kupferrohr mit Sand befüllt. Dies hatte mit einem kurzen Rohr sehr gut funktioniert, sodass diesmal überprüft werden sollte, ob sich das Prinzip auf ein Rohr von elf Metern Länge übertragen lässt. Nachdem der trockene Sand in teils mühsamer Arbeit in das Rohr gefüllt worden war, wurde mit einer neu gebauten Rohrbiegevorrichtung versucht, das Rohr möglichst gleichmäßig und ohne Einschnüren zu biegen. Unterm Strich überzeugte dabei der neue Ansatz.

Bei der Tiefziehvorrichtung wurde ein komplett neues Vorgehen getestet: Das Blech wurde mit Schraubzwingen fixiert und anschließend manuell mithilfe eines Hebels um ein Metallrohr herum gebogen. Zum Vergleich führte die Kleingruppe noch einen Test mit der alten Tiefziehvorrichtung durch.

Eine dritte Kleingruppe untersuchte, ob sich anstelle von Glasscheiben zur Abdeckung des Absorberkastens auch Plexiglas eignen könnte. Dazu testete das Team die Kratzfestigkeit und die Hitzebeständigkeit des neuen Materials.

Es bleibt noch zu evaluieren, inwiefern die neuen Konzepte künftig beim Aufbau der SoWaDi-Anlage eingesetzt werden.

Test der Rohrbiegevorrichtung

Das Kupferrohr wird mit Sand befüllt, so soll eine zu starke Belastung des Materials beim Biegen verhindert werden.

Am 03. November ging es für die SoWaDi-Projektgruppe gemeinsam mit dem Rest der Darmstädter Regionalgruppe von Ingenieure ohne Grenzen ins Gästehaus St. Michael im Mossautal im Odenwald: Regionalgruppenwochenende – das bedeutet neben der Gelegenheit, sich untereinander bei viel Spiel, Spaß und Sport besser kennenzulernen, auch die Möglichkeit, intensiv an den Projekten zu arbeiten. Im Zentrum unseres Schaffens stand diesmal neben der langfristigen Planung von SoWaDi die Verbesserung der Rohrbiegevorrichtung: In unserer aktuellen Projektphase versuchen wir kleinere Schwachstellen der Anlage zu verbessern, die sich im Januar während des Baus und Betriebs in Tansania gezeigt haben, und die Änderungen in einem nächsten Schritt in die Anleitung zu übernehmen. Dabei ist uns besonders wichtig, dass alle neuen Lösungen sich gut verständlich in die Anleitung integrieren lassen, sodass ein Eigenaufbau durch die Nutzer weiterhin möglich bleibt. Zu den Dingen, die wir verbessern wollen, gehört u.a. die Rohrbiegevorrichtung, mit deren Hilfe das kupferne Steigrohr des Absorbers gebogen wird. Das in Tansania etwas dünnere Kupferrohr schnürte beim Biegen ein, sodass Durchfluss und Output verringert wurden. Um dieses Einschnüren zu verhindern, wurden in den vergangenen Wochen mehrere Lösungsansätze entwickelt, die auf dem Regionalwochenende getestet wurden. Endlich wieder praktisch an der Anlage arbeiten zu können, hat nicht nur allen Teammitgliedern großen Spaß gemacht, sondern war auch sehr erfolgreich:

Die Biegung des Rohres wird auf Einschnürungen untersucht.

So funktionierte der Ansatz, das Rohr vor dem  Biegen mit Sand zu befüllen und es dadurch von innen zu stabilisieren, mit einen kurzen Stück Testrohr hervorragend. Nun bleibt abzuwarten, ob er auch bei dem wesentlich längeren Steigrohr praktikabel ist. Dies wird sich spätestens im Januar herausstellen, wenn wir eine neue SoWaDi-Anlage mit allen bis dahin erarbeiten Änderungen bauen wollen. Auch dieses Ziel ist Ergebnis des Regionalgruppenwochenendes: So haben wir die erste Arbeitsphase der Projektarbeit für die langfristige Planung des Projekts genutzt. Bis April möchten wir alle Schwachstellen ausgebessert und damit die aktuelle Phase unseres Projektes abgeschlossen haben. Danach werden wir mit der Organisation einer nächsten Auslandsphase beginnen, so dass wir hoffentlich zu Beginn von 2019 erneut ausreisen können.

Wir haben uns viel für die nächsten Wochen vorgenommen und freuen uns auf die Arbeit!