Befreest
Aus einer Idee wurde ein Gerät, das Menschen in Büros, Schulen und Fabriken schützt
Durch unseren Einfallsreichtum finden wir Lösungen für Probleme, die manchmal eng mit unserem Wohnort verknüpft sind. Die apulische Stadt Tarent gerät häufig wegen der regionalen Umweltverschmutzung durch das größte Stahlwerk Europas in die Schlagzeilen. Woher sonst könnte also die Idee kommen, Geräte zur Überwachung der Luftqualität in Innenräumen zu entwickeln?
Ein Team aus Unternehmen und Fachleuten, die begeistert zu einem neuen Abenteuer aufgebrochen sind und ganz genau wissen, was die Region braucht, hat das Startup-Unternehmen Befreest gegründet. Daraus entstand das Ökosystem nose 4.0 mit einem urheberrechtlich geschützten Konzept: Atmen Sie durch, Sie sind in Sicherheit. Befreest verfügt über eine Reihe von nose-Geräten, die die Luftqualität kontinuierlich überwachen und über eine ständige IoT-Kommunikation einen Luftaustausch ermöglichen. Dies geschieht durch die Steuerung von Lüftungssystemen, die bei Erreichen bestimmter Parameterwerte gestartet werden. Das Ökosystem nose 4.0 umfasst drei Hauptbestandteile: nose-Sensoren, den intelligenten Cloud-Hub für die Datenverarbeitung und act, die Platine zur Aktivierung von Lüftungs- oder Luftreinigungssystemen. Das Gerät ist in zwei Modellen erhältlich: noseC dient zur Überwachung von CO₂, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, noseP zur Überwachung von CO₂, TVOC, PM-2,5- und PM-10-Partikeln, Temperatur und Feuchtigkeit
Die Prototypenherstellung des Gerätegehäuses nahm auf der Website von Protolabs ihren Anfang, wie uns Mirco Cacace, Produktmanager für nose-Systeme, berichtet: „Beim Stöbern auf protolabs.it war ich von der deutlichen Darstellung des Inhalts und den umfassenden Informationen über Materialien und Herstellungsprozesse beeindruckt.“
Im ersten Anlauf wurde eine CAD-Datei mit zwei Teilen hochgeladen, für die zunächst eine 3D-Druck Angebot mit Analyse angefordert wurde. Schon bald aber erkannte das Protolabs-Team, dass eine andere Technologie erforderlich war, um die Anforderungen von Befreest zu erfüllen: das Spritzgussverfahren.
Protolabs empfahl Befreest, die CAD-Dateien, die ursprünglich für den 3D-Druck bestimmt waren, für die Spritzgusstechnik anzupassen: Die Dickenverhältnisse zwischen Schale und Verstärkungen wurden überarbeitet. Zu große Schraubendurchführungen wurden verschlankt und die Materialverteilung optimiert, um übermäßiges Schrumpfung zu verhindern. Nachdem verifiziert worden war, dass die Abmessungen des Gehäuses ausreichen würden, um alle Komponenten des Geräts unterzubringen, wiederholte Befreest den gleichen Prozess für das zweite, größere Gehäuse und das endgültige CAD-Modell. Protolabs stellte vier Aluminiumformen her, um die erste Charge von 500 Spritzgussbausätzen aus naturweißem Nylon 6 zu produzieren.
Für mehr Funktionalität und eine bessere Ästhetik wurde eine leichte Perlstrahlung als Oberflächenbehandlung gewählt. In dieser Phase des Prozesses war die Erfahrung von Protolabs beim Spritzguss entscheidend: Die Empfehlung lautete, die gesamte Oberfläche zu bearbeiten und die Rippenebene zu vermeiden, um das Logo hervorzuheben und die Ästhetik des fertigen Teils zu verbessern. „Tatsächlich.“, so Cacace weiter: „Die Unterstützung von Stefano Mosca und Sara Rinoldi erwies sich als maßgeblich für den technischen Teil, die Verbesserungen in der Spritzgussphase und die Einhaltung des engen Zeitplans für die von Befreest angestrebte Markteinführung“.
Zwischen der Bestellung am 18. März und der Auslieferung der Teile am 7. April lagen drei Wochen Vorlaufzeit. Das ist für Protolabs zwar Standard, jedoch ein sehr kurzer Zeitraum, wenn man bedenkt, dass vier Werkzeuge hergestellt, insgesamt 2.000 Teile gedruckt und an den Kunden versandt wurden.
| Auf einen Blick |
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Herausforderung Befreest wollte ein Gerät entwickeln, mit dem die Luftqualität in einer geschlossenen Umgebung sofort ermittelt und etwaige negative Aspekte sofort korrigiert werden können.
Lösung Protolabs schlug vor, die Teile, aus denen das Gehäuse mit den Sensoren, dem Datenübertragungssystem und der Platine besteht, im Spritzgussverfahren herzustellen. Es wurden vier Aluminiumwerkzeuge hergestellt und die ersten 500 Stück von jedem Bauteil gegossen, so dass 1.000 Geräte pro Typ entstanden.
nose ist ein Gerät, das die Luftqualität ständig überwacht, Daten an einen Cloud-Server sendet und das Luftrecyclingsystem aktiviert, wenn die Messwerte unter den Qualitätsgrenzwert fallen. |
„Beim Stöbern auf protolabs.it war ich von der deutlichen Darstellung des Inhalts und den umfassenden Informationen über Materialien und Herstellungsprozesse beeindruckt.“
Wie funktioniert das Ökosystem nose 4.0? Das nose-Gerät misst alle 2 Minuten die Luftqualität und sendet die Daten an den Hub, den Cloud-Server, der den Index der Luftqualität (IAQ) und den Sars-Cov-2-Infektionsrisikoindex ermittelt. Die Daten werden an den Sensor übermittelt, der durch ein Lichtsignal mit vier verschiedenen Zuständen das Risiko in der Umgebung anzeigt, das auch durch natürliche Belüftung sofort gemindert werden kann. Wenn ein mechanisches Belüftungssystem vorhanden ist, aktiviert act automatisch das System, um die richtigen Umgebungsparameter wiederherzustellen.
nose erweist sich als besonders geeignet für stark frequentierte Innenbereiche wie Schulen und Büros. Da außerdem ein direkter Zusammenhang zwischen der Luftqualität und der Ausbreitung von Viren wie dem SARS-CoV-2-Coronavirus wissenschaftlich nachgewiesen ist, wird nose zu einem wertvollen Hilfsmittel, um die wichtigsten Parameter der Luft, in der wir den größten Teil unseres Lebens verbringen, unter Kontrolle zu halten.
Die Entwicklungen bei Befreest sind damit noch nicht am Ende. Ab nächstem Jahr wird ein umfassenderes noseT verfügbar sein, das zusätzlich zu den anderen Funktionen auch die Radongaskonzentration misst, was zu noch genaueren Luftqualitätsmessungen führt.
