Es begann mit der Anfrage einer Afrikanistik-Studentin von der Uni Köln, die sich im Rahmen der studentischen Enactus-Initiative „The Rivolution Project“ mit der Bewässerung von Feldern kenianischer Kleinbauern beschäftigt. Gesucht wurde jemand, der eine Pumpe für den Einsatz in Kenia konstruieren kann. Mit ihrer Hilfe soll Wasser mit Wasserkraft über mehrere Höhenmeter hinweg zur Befüllung von Wassertanks transportiert werden können.

Die E-Mail landete bei Prof. Dr. Axel Wellendorf vom Campus Gummersbach der TH Köln. Er griff die Idee auf, die thematisch genau in den von ihm gegebenen Kurs Angewandte Konstruktion passte. Der Plan ging auf: Am Ende des Semesters hatten Gummersbacher Studierende der Ingenieurwissenschaften zwei unterschiedliche Pumpen gebaut, von denen die eine, eine so genannte Wirtz-Pumpe, wahrscheinlich tatsächlich in Kenia ihren Dienst aufnehmen wird.

Pumpe sollte robust und wartungsarm sein

„Acht Studierende haben sich in zwei Gruppen der Aufgabe angenommen und dann selbstständig diese Pumpen konstruiert, und darüber hinaus haben sie weitergemacht bis zum Bau der Prototypen“, sagt Wellendorf, „und zum Schluss haben wir noch einen Test an der Sieg gemacht“. Für die Dauer eines Semesters war das ein strammes Programm, bestätigt der Professor. „Die Studierenden meinten am Ende auch, das wäre der anstrengendste Kurs gewesen“, sagt er und lacht.

„Aber es war ja auch was Besonderes und sie haben sich ja auch gefreut, so ein schönes Projekt zu unterstützen. Und das muss man auch sagen: Da waren sehr gute Studierende dabei, die viel Arbeit investiert haben.“ Vom Umfang her hätte die Konstruktion auch Stoff für zwei Semester hergegeben, sagt Wellendorf, der das Projekt gemeinsam mit Sebastian Trampnau am Institut für Allgemeinen Maschinenbau betreut hat.

Was war nun genau die Aufgabenstellung? Die zu konstruierende Pumpe sollte unter anderem robust, sonnenunempfindlich und wartungsarm sein, Wartungen und Reparaturen sollen vor Ort in Kenia möglich sein, als Energiequelle soll die Wasserkraft dienen, das verbaute Material soll gut in Kenia verfügbar sein, dazu gab es Anforderungen an die Fördermengen, Förderhöhe, Förderdistanz, Gesamthöhe, Grundfläche etc.

In Zahlen: 10 000 bis zu 20 000 Liter pro Tag sollten bei einer Förderhöhe von mindestens fünf Metern transportiert werden. Außerdem soll die Konstruktion so flexibel sein, dass einzelne Bauteile je nach Verfügbarkeit auch andere Maße haben oder einfach ersetzt werden können.

Mit diesen Vorgabe warfen sich die angehenden Ingenieurinnen und Ingenieure ins Zeug und legten engagiert los, wobei der Konstruktionsprozess natürlich nach den Richtlinien des Vereins Deutscher Ingenieure ablief: Planen, konzipieren, entwerfen, ausarbeiten.

Zwei Prototypen sind während des Semesters entstanden: Der eine ist eine schwimmende Plattform mit einer Wirtz-Pumpe, bei der mit einem Wasserrad eine Schlauchspirale gefüllt wird und dadurch Druck erzeugt. Der zweite Prototyp ist eine Radialpumpe, die mithilfe einer Wasserturbine angetrieben wird.

Die Wirtz-Pumpe konstruierten Anton Güthenke, Filipp Rosenthal, Franco Gaston Rougier und Maximilian Stryczek. Den Pumpentyp mit Wasserturbine haben Mustafa Hasan M. Ayyad, Sabrin Mahmood, Alain-Chris Megnier und Albeniz Moreno Espinosa konstruiert. Bei den Versuchen an der Sieg hat vor allem die Wirtz-Pumpe ihre Funktionalität unter Beweis gestellt.

Eine besondere Vorgabe seitens Enactus hatte mit Bauteilen zu tun, die aus einem 3D-Drucker stammen: „In Kenia gibt es jemanden, der aus weggeworfenen PET-Wasserflaschen recyceltes Filament für den 3D-Druck herstellt“, erklärt Wellendorf. Und genau dieses aufbereitete Filament aus Kenia kam auch in Gummersbach für die Pumpen zum Einsatz. „Das Ergebnis war eigentlich ganz vielversprechend.“

3D-Drucker nutzt Filament aus kenianischen PET-Flaschen

Professionelle Konstruktionstechnik galt es mit Pragmatismus zu verbinden, um ein kosteneffizientes Produkt zu entwickeln, das langlebig und robust ist.

Wie geht es jetzt weiter? Im nächsten Schritt wollen die Studierenden die Konstruktion noch nachjustieren und optimieren und dann in Richtung Serienreife überführen. Da das Projekt sehr erfolgreich war und den Studenten viel Spaß gemacht hat, wollen sie auch über die Lehrveranstaltung hinaus mit „The Rivolution Project“ von Enactus zusammenarbeiten, teilt der Gummersbacher TH-Campus mit.

„Ein Riesen-Ärgernis“

Abziehbildchen-Rivalität auf Oberbergs Schildern

Von

Torsten Sülzer

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Im Fortgang ist Professor Wellendorf dann nicht mehr involviert. „Da bin ich jetzt auch raus. Ich weiß nur, dass die Pumpen jetzt an das Enactus-Team übergeben worden sind.“ Da geht es dann auch um Preise für die besten Ideen und besten Konzepte.

„Gleichzeitig wollen die Studierenden aber auch in Kenia so eine Pumpe herstellen lassen und dann nach Möglichkeit natürlich auch einsetzen.“ Die Gruppe, die die Wirtzpumpe konstruiert hat, hat laut Welendorf bereits eine Einladung nach Kenia erhalten, um dort den Pumpenbau anzuleiten.

Sollten sie fahren, würde sich irgendwie ein Kreis schließen: Prof. Wellendorf war selber in Ostafrika unterwegs und hat die Reise genutzt, um Geld für das Pumpenprojekt zu sammeln. „Ich bin zusammen mit einem Freund mit dem Fahrrad von Adis Adebar nach Sansibar gefahren und habe parallel über eine Go-Fund-Me-Seite Gelder für das Projekt gesammelt.“

Ein schöner Zufall Rund 1500 Euro kamen zusammen. „Damit können die Studierenden jetzt noch ein bisschen arbeiten.“

Der Professor spricht im Zusammenhang mit der Reise und dem Pumpenprojekt von einem schönen Zufall. „Ich versuche immer, einmal im Jahr eine relativ große Radreise zu machen. Das geht dann über drei bis vier Wochen. Und dieses Jahr haben wir tatsächlich Äthiopien, Kenia und Tansania gemacht. Das passte natürlich wie die Faust aufs Augen, weil das Projekt ja in Kenia stattfinden soll.“ Enactus ist eine studentische Initiative der TH Köln und Uni Köln, die mit innovativen Lösungen soziale, ökologische und wirtschaftliche Herausforderungen anpacken.

Enactus steht für den unternehmerischen Geist (Entrepreneurial), den Gestaltungswillen (Action) sowie die Gemeinsamkeit im Handeln und in den Werten (us). „Ein Begriff, der unsere Mission in einem Wort zusammenbringt: Studierende dafür zu begeistern, die Welt durch unternehmerisches Handeln nachhaltig zu verbessern“, heißt es auf der Homepage enactus.de. Tatkräftige Unterstützung komme aus der Wissenschaft und der Wirtschaft: „Diese enge Zusammenarbeit ermöglicht ganz neue persönliche Erfahrungen, Austausch mit Experten und stärkt das interkulturelle, -universitäre und -generative Netzwerk.“