Über Uns
HorsePower Hannover ist ein studentisches Projekt im Rahmen der Formula Student. Wir sind das Team der Leibniz Universität Hannover und bestehen aus Studenten verschiedenster Fachrichtungen und Nationalitäten. Jede Saison entwickeln, fertigen und testen wir einen neuen Rennprototypen um ihn anschließend auf den internationalen Events gegen andere Teams antreten zu lassen. Dafür haben wir uns in sogenannte Arbeitsbereiche selbst organisiert. Welche das sind und woran sie arbeiten ist nachfolgend vorgestellt. Wir sind immer auf der Suche nach neuen Mitgliedern, also bewirb dich jetzt.
Unsere Arbeitsbereiche
Elektrik
Unsere Elektrik setzt sich aus einem Niedervolt- und einem Hochvolt-Bereich zusammen. Zu ihrem Aufgabengebiet gehört u.a. die Entwicklung und Fertigung eines LiPo-Hochvolt-Akkumulators, des Niedervolt-Kabelbaums mit eingebautem Sicherheitssystem und das Platinendesign diverser Komponenten sowie der Leistungselektronik.
Der HV-Akkumulator versorgt unser gesamtes Fahrzeug mit der benötigten Energie. Aus den LiPo-Zellen gewinnen wir sowohl unsere Hochvolt-Versorgung für den Antriebsstrang, als auch über einen DCDC-Wandler die Niederspannung für unsere weiteren elektronischen Komponenten.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Platinen-Design (Altium o.ä.)
- CAD/3D-Konstruktion (Inventor, E-Plan)
- Simulation
- Zellprüfung
- Verkabelung
- Löten
- Auslegung des elektrischen Systems
Der LV-Kabelbaum verbindet alle Niedervolt-Komponenten mit dem HV-Akkumulator. Zusätzlich werden diverse Platinen verwendet um unser Fahrzeug zu steuern. Auch das Design und die Fertigung dieser fallen unter den Aufgabenbereich des LV-Kabelbaums.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Platinen-Design (Altium o.ä.)
- Auslegung und 3D-Design (Inventor, E-Plan)
- Erstellung eines Nagelbretts
- Verkabelung
- Löten
- Crimpen
Fahren wir mit Fahrer, so wird die Regelung unseres Fahrzeuges über das Feedback der Sensoren gesteuert. Auch gewinnen wir wichtige Kennwerte wie Reifen- oder Kühlflüssigkeitstemperatur über die verbauten Sensoren. Da unsere Fahrzeuge jedoch auch ohne Fahrer fahren können, gehören zu diesem Aufgabenpaket ebenfalls alle Sensoren, die zum autonomen Fahren benötigt werden.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Platinen-Design (Altium o.ä.)
- Recherche über Sensorik
- Einbindung der Sensoren
- Mechanische Anbindung (Inventor)
Das Dashboard ist das wichtigste Kommunikationsinstrument des Fahrzeugs zum Fahrer. Über ein Display werden diverse Informationen zum Fahrzeugzustand angezeigt, über Knöpfe und LED’s kann das Fahrzeug an- und ausgeschaltet werden.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Platinen-Design (Altium o.ä.)
- Löten
- Programmierung
- Mechanische Anbinung der Komponenten
Chassis
Entwicklung, Konstruktion und Fertigung des Monocoques und weiterer sicherheitsrelevanter Bauteile aus CFK, Ermittlung von Werkstoffkennwerten sowie Optimierung der Ergonomie des Fahrers, Durchführung mechanischer Belastungsprüfungen.
Das Grundgerüst des Fahrzeugs besteht aus einer Sandwichstruktur mit Kohlefaserverbund und Aluminiumkern. Für die Sicherheit des Fahrers gehören zwei Überrollbügel und eine Crashstruktur in der Nase zu diesem Aufgabenpaket.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Formbau
- Laminieren
- Spanende Bearbeitung
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Das Structural Equivalency Sheet ist ein Dokument, in dem wir für unsere Events nachweisen, dass unser Monocoque sicher ist und jeder Belastung standhält. Hierfür werden diverse mechanische Belastungsprüfungen durchgeführt.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Mechanische Prüfungen (3-Punkt-Biege-/Zugversuch u.ä.)
- Festigkeitsberechnungen
- Crashtest
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Die Ergonomie beschäftigt sich mit der Sitzposition und den Features für den Fahrer. Neben Sitz und Lenkrad gehört hier auch eine enge Zusammenarbeit mit den Fahrern zum Aufgabenpaket.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Formbau
- Laminieren
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Während unser Hochvolt-Akkumulator elektrisch durch unseren Elektrik-Bereich konstruiert und gefertigt wird, übernimmt die Mechanik der Chassis-Bereich. Insbesondere das feuerfeste Gehäuse, aber auch diverse innere Strukturen und die Anbindung des HV-Akkus im Fahrzeug gehören zu diesem Aufgabenpaket.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Formbau
- Laminieren
- Rapid-Prototyping
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Um den Fahrer zu schützen, muss eine Firewall zwischen ihn und alle Hochvolt-Komponenten, sowie die Kühlung konstruiert und gefertigt werden.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Formbau
- Laminieren
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Inserts sind diejenigen Bauteile, welche die Komponenten des Chassis-Bereiches mit dem Monocoque verbinden. Sie müssen daher den auftretenden Kräften standhalten.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Fräsen, Drehen, Kleben
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Aerodynamik
CFD-Simulationen aller aerodynamischen Bauteile sowie des Gesamtfahrzeugs, Entwicklung, Fertigung und Konstruktion der Komponenten aus CFK und weiteren Materialen. Ziel des Bereiches ist es, so viel Abtrieb wie möglich zu erzeugen, um die Rundenzeiten des Fahrzeugs zu verbessern.
Der Frontflügel sorgt nicht nur für Abtrieb. Mit ihm muss auch die Luftführung um das gesamte Auto in Betracht gezogen werden. In vielen CFD-Simulationen wird demnach versucht, einen Frontflügel zu entwickeln, welcher maximalen Abtrieb erzeugt und trotzdem genügend Luft für den Unterboden, die Seitenflügel und den Heckflügel bereitstellt.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Formbau
- Laminieren
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Der Heckflügel sorgt für weiteren Abtrieb im Heck des Fahrzeugs. Allerdings sorgt er auch für den höchsten, aerodynamischen Widerstand. Bei der Entwicklung ist darauf zu achten, eine gewollte Balance zwischen Abtrieb auf der Vorderachse und auf der Hinterachse einzustellen. Außerdem ist beim Heckflügel der Leichtbau besonders wichtig, da er weit oben am Fahrzeug sitzt und somit einen großen Einfluss auf den Schwerpunkt hat.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Formbau
- Laminieren
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Der Unterboden ist das Bauteil, welches am wenigsten Luftwiderstand, jedoch am meisten Abtrieb erzeugt. Daher ist es besonders wichtig, dass der Unterboden in jeder Situation richtig funktioniert. Der Diffusor spielt eine wichtige Rolle, die Luft, welche unter dem Fahrzeug beschleunigt wird, wieder zu entschleunigen und gleichzeitig für noch niedrigeren Druck unter dem Auto zu sorgen.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Formbau
- Laminieren
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Anbindungen sind besonders für die Regelkonformität wichtig, damit das Aerodynamik-Paket die Belastungstests besteht. Numerische Belastungsanalysen und verschiedene Anbindungsmaterialien sind wichtige Werkzeuge, um das Gewicht möglichst gering zu halten.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Formbau
- Laminieren
- Rapid-Prototyping
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Powertrain
Der Antriebsstrang bringt die Leistung des HV-Akkumulators zu den Reifen. Sowohl der Inverter, als auch die Motoren und der Hochvolt-Kabelbaum werden elektrisch und mechanisch entworfen und gefertigt. Das selbst entwickelte Getriebe übersetzt die Motorleistung und bildet die Schnittstelle zum Fahrwerks-Bereich.
Das Getriebe übersetzt die Motorleistung und bringt sie über die Reifen auf die Straße.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Montage
- Spanende Bearbeitung
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Der Wechselrichter wandelt die vom HV-Akku ankommende Energie um, sodass die Motoren diese effektiv nutzen können. Umgekehrt wandelt er rekuperierte Energie der Motoren um, um den Akku bei der Fahrt wiederaufladen zu können. Ein Großteil der Arbeit besteht neben der Konstruktion und Fertigung bei diesem Bauteil in der Programmierung der Wechselrichter-Regelung.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Spanende Bearbeitung
- Platinen-Design
- Löten, Verkabelung
- Programmierung der Regelung
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Der HV-Kabelbaum verbindet alle Hochvolt-Bauteile des Fahrzeuges miteinander – HV-Akku, Wechselrichter und Motoren.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- 3D-Konstruktion (Inventor,E-Plan)
- Verkabelung
- Löten/Crimpen
Damit die elektrischen und mechanischen Komponenten im Betrieb nicht überhitzen, werden sie durch eine Wasserkühlung gekühlt.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Fertigung
- Auslegung
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Fahrwerk
FEM-Simulationen der Komponenten, Entwicklung und Fertigung diverser Bauteile wie der Pedalerie, Querlenker, Stabilisator oder Radträger. Durchführung von Rundenzeitsimulationen und Entwicklung der Fahrzeugkinematik.
Die Kinematik definitiert die Anbindungspunkte der Fahrwerkskomponenten.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
Die Querlenker verbinden die Radbaugruppen mit dem Monocoque.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Drehen, Schweißen
- Festigkeitsberechnungen
- Arbeiten mit CFK
- Erstellen von technischen Zeichnungen
In diesem Bereich wird sich mit der Federung und der Dynamik des Fahrzeuges auseinandergesetzt.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Spanende Bearbeitung
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Um das Fahrzeug sicher zum Halten zu bekommen, beschäftigt sich dieses Arbeitspaket mit der Bremse. Neben den Bremsscheiben- und sätteln wird sich ebenfalls mit den Bremsleitungen, dem Bremsdruck und der Anbindung der Bremsbauteile befasst.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Spanende Bearbeitung
- Rapid-Prototyping
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Um das Fahrzeug zu steuern, wird eine, je nach Fahrer einstellbare Pedalerie benötigt. Diese muss sowohl auf den Betrieb mit Fahrer, als auch ohne einstellbar sein.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Spanende Bearbeitung
- Formbau
- Laminieren
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Inserts sind diejenigen Bauteile, welche die Komponenten des Fahrwerks-Bereiches mit dem Monocoque verbinden. Sie müssen daher den auftretenden Kräften standhalten.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Fräsen, Drehen, Kleben
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Zur Aktuatorik gehören diejenigen Fahrwerks-Bauteile, welche das Fahrzeug zum autonomen Fahren benötigt, wie den Lenkmotor.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Spanende Bearbeitung
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Das Emergency-Brake-System ist das Notfallbremssystem für den autonomen Betrieb des Fahrzeuges.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Spanende Bearbeitung
- Rapid-Prototyping
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Software
Erkennung der Streckenbegrenzung anhand der Kamerabilder zur Erfassung der Rennstrecke, aufgrund welcher der Slam-Algorithmus eine stets aktualisierende Karte aufbaut. Auf Basis dieser erstellt die Trajektorieplanung einen Fahrplan für das Fahrzeug. Die Weitergabe und Speicherung der Daten werden von ROS bewerkstelligt. Mithilfe unserer Simulation und unseres Simulationsautos können die Algorithmen stets getestet und weiterentwickelt werden.
Die allgemeine Regelung des Fahrzeugs ist das softwaretechische Grundgerüst, ohne welches das Fahrzeug weder mit, noch ohne Fahrer fahren kann. Die Signale der Sensoren werden von der Microautobox ausgewertet und weitergegeben. Durch Torque-Vectoring und anderen Fahrzeugoptimierungen kann das Fahrverhalten immer weiter verbessert und das Fahrzeug immer schneller werden.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Simulation
- Regelungstechnik
- Arbeit mit Sensoren
- Programmierung (C++/Python/weiteres)
Die Objeterkennung ist der erste Teil unserer „Autonomous Driving Pipeline“. Hier werden die Hütchen mit einem vorher trainierten neuronalem Netz erkannt und ausgewertet. Das Netzwerk wurde mit vielen tausend Bildern aus einer Datenbank von Hütchen trainiert. Diese Datenbank ist ein Gemeinschaftsprojekt mehrerer Formula Student Teams. Zusätzlich wird mithilfe der Stereovision die Entfernung der Hütchen zum Auto berechnet.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Labeling und Auswahl der Bilder
- Auswahl und Test neuronaler Netze
- Integration in diverse Programmiersprachen und Systemumgebungen
Der Bereich „Slam-Algorithmus“ umfasst die Umgebungswahrnehmung des Fahrzeugs. Dafür erstellt er eine detaillierte Karte für die Lokalisierung des Fahrzeugs auf der Rennstrecke. Auf Basis von markanten Punkten kann der Algorithmus seine Position speichern und nach der ersten Runde wiedererkennen.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Auswahl und Testen verschiedener Slam-Algorithmen
- Integration in verschiedenen Programmiersprachen und Systemumgebungen
Die Trajektorieplanung berechnet die optimale Fahrstrecke und die Ansteuerung des Controllers für die Lenkung und Motorsteuerung. Die Fahrlinien werden außerdem zur Veranschaulichung und zum Debuggen über die Kamerabilder des Autos gelegt.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Auswahl und Testen verschiedener Trajektoriealgorithmen
- Integration in verschiedenen Programmiersprachen und Systemumgebungen
- Visuelle Veranschaulichung
PR und Organisation
Dieser Bereich widmet sich der Ausarbeitung und Präsentation eines Business Plans, der Konstenanalyse der Fahrzeugs für die statischen Event-Disziplinen, der Sponsoring-, Social Media- und Website-Betreuung sowie dem Eventmanagement.
In diesem Arbeitspaket wird eine fiktive Geschäftsidee rund um das Fahrzeug entwickelt und ausgearbeitet. Auf den Events wird die Geschäftsidee in einem Vortrag von ca. 10 Minuten vorgestellt um die Judges zu überzeugen, als Investoren in das fiktive Projekt einzusteigen. Dazu gehört detaillierte Finanz- und Investitionsplanung und je nach Event Vorbereitung in ein aktuelles Deep-Dive-Topic.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Entwicklung einer Geschäftsidee
- Ausarbeitung einer Marketingstrategie
- Finanzplanung
- Konkurrenz- und Marktanalysen
- Strategieplanung
Im Cost Report Team wird sich mit den Kosten rund um das Fahrzeug auseinandergesetzt. Neben der Aufstellung der Kosten der diversen Fertigungsschritte werden Make-or-Buy-Decisions vorbereitet, die Umweltbilanz des Projektes in Betracht gezogen und die Fertigungsprozesse hinsichtlich ihres Kosten-Nutzen-Verhältnisses bewertet.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Analysen von Fertigunsverfahren
- Finanzanalysen
- Make-or-Buy-Decisions
- Kosten-Nutzen-Analysen
Im Engineering Design Event wird die ingenieurstechnische Arbeit und Vorbereitung des Teams, sowie das Teammanagement bewertet. Hierfür gilt es, Dokumente wie den Engineering Design Report vorzubereiten, die Fertigungsprozesse zu begleiten und zu dokumentieren und die Wissensweitergabe im Team zu koordinieren.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- CAD-Konstruktion (Inventor o.ä.)
- Simulation
- Design
- Analyse von Fertigungsprozessen und Konstruktionsverfahren
- Erstellen von technischen Zeichnungen
Das Marekting-Team befasst sich mit dem öffentlichem Auftritt des Projektes, sowie dem Sponsorenkontakt. Neben der Erstellung unserer Sponsorenmappe, Design von Werbematerial und der Website, gehört auch die Organisation von Veranstaltungen in dieses Arbeitspaket.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Eventmanagement
- Design von Marketingunterlagen
- Websitedesign
- Sponsorenkontakt
- Öffentlicher Auftritt
Um das Projekt erfolgreich präsentieren zu können, benötigen wir Bilder und Videos. Diese werden zu Marketingzwecken oder auch zur Teilnahme an Disziplinen der Events benötigt.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Foto- und Videographie
- Bildbearbeitung
- Schnitt und Nachbearbeitung von Videomaterial
Auch wir sind auf den Social-Media Kanälen vertreten. In diesem Arbeitsprojekt werden Beitrage für Instagram, Facebook, YouTube, Twitter und weitere erstell und eine Strategie zur effektiven Nutzung von Social Media erarbeitet. Hierfür wird eng mit dem Foto- und Videographie, sowie dem Marketingbereich zusammen gearbeitet.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Produktion von Social-Media-Content
- Betreuung der Social-Media-Konten
Damit das Projekt laufen kann, haben wir eine eigene IT-Struktur. Diese gilt es zu pflegen, zu warten und zu verbessern. Neben der Serverbetreuung, Erstellung von Nutzerkonten oder Installation der Software-Lizenzen kümmert sich das IT-Team um alle IT-Angelegenheiten.
Dieser Arbeitsbereich umfasst u.a.
- Wartung und Verbesserung des IT-Systems
- Erstellung von Nutzerkonten
Prozessmanagement
Dieser Bereich gewährleistet den Wissenstransfer innerhalb des Teams unter Einsatz von Prozessmanagement-Software und Datensicherungen.