Ingenieurstudenten entwickeln 3D-Rollstühle für Hunde, die nicht laufen können

Eine Gruppe von Studenten des Studiengangs Wirtschaftsingenieurwesen an der Fundación Universitaria Cafam entwickelt maßgeschneiderte 3D-Rollstühle für Hunde mit Behinderung. Das Projekt verbindet Technologie, Lernen und soziales Engagement, um die Lebensqualität geretteter Tiere zu verbessern.

In den Hörsälen der Fundación Universitaria Cafam – Unicafam entwickelt eine Gruppe von Studierenden und Dozenten des Fachbereichs Wirtschaftsingenieurwesen ein Projekt, das das Leben von Tieren mit Behinderung direkt und positiv beeinflussen soll. Es geht um den Entwurf und die Herstellung maßgeschneiderter Rollstühle mittels 3D-Druck, eine Initiative, die technisches Wissen, Innovation und eine starke soziale Komponente vereint.

Das Projekt ist Teil des Fachs „Industrielle Prozesse“ und Teil eines auf Erfahrungslernen basierenden Bildungsmodells, bei dem die Studierenden mit realen Problemen konfrontiert werden und anwendungsbezogene Lösungen erarbeiten.

In diesem Fall wird das Projekt dank einer Partnerschaft mit der Stiftung „Doggy in Home“ durchgeführt, einer Organisation, die sich seit 2018 der Rettung, Rehabilitation und Vermittlung von Hunden und Katzen widmet. Die Initiative konzentriert sich auf die Verbesserung der Lebensqualität von zwei Hunden, Kory und Don Rafael, die die Beweglichkeit ihrer Hinterbeine verloren haben.

Dieses Projekt stellt keine finanzielle Belastung für die Stiftung dar. Alle Ressourcen, Materialien, Technologien und Fertigungsprozesse werden von der Universität übernommen, um die Arbeit der Organisation zu unterstützen, ohne zusätzliche Kosten zu verursachen.

Ingenieurwesen mit sozialer Wirkung

Für Johana Daza, Studentin des Wirtschaftsingenieurwesens und Mitglied des Projekts, ist diese Erfahrung die Fortsetzung eines sozial ausgerichteten akademischen Ansatzes. Wie sie berichtet, haben sich die Studierenden bereits seit den ersten Semestern an Initiativen für benachteiligte Bevölkerungsgruppen beteiligt, was den Übergang zum Tierschutz als neues Tätigkeitsfeld erleichterte.

„An der Universität wurde immer Wert darauf gelegt, dass wir durch Erfahrungen mit sozialer Wirkung lernen. Wir hatten bereits mit Menschen gearbeitet, daher stellte sich die Frage: Warum kümmern wir uns nicht um Hunde mit Behinderungen?“

Professor José Isaías Salas, der das Fach leitet, erklärt, dass das Projekt Teil einer institutionellen Strategie ist, die darauf abzielt, Ingenieurwesen mit realen Bedürfnissen zu verbinden. Der Prozess zur Festigung der Partnerschaft mit der Stiftung umfasste die Suche nach Organisationen, die sich der Tierrettung widmen. „Wir begannen mit einer Recherche nach Einrichtungen und stießen so auf die Stiftung Doggy in Home“, erzählt er. Nach einem ersten Kontakt über soziale Netzwerke festigte sich die Verbindung durch virtuelle Treffen und Besuche vor Ort, bis sie schließlich mit Unterstützung des Dekanats formalisiert wurde.

Für den Dozenten definiert diese Art von Projekten die Rolle der Ingenieursausbildung neu, da das Ziel darin besteht, dass die Studierenden nicht nur Wissen erwerben, sondern dessen Anwendung in realen Kontexten und unter ethischen Gesichtspunkten verstehen. „Wir bilden nicht nur Techniker aus, sondern Bürger mit kritischem Denken. Der Maßstab für den Erfolg ist nicht eine Prüfungsnote, sondern die tatsächliche Wirkung“, fügt er hinzu.

Der Kontakt zur Stiftung war für die Studierenden entscheidend. Bei den Besuchen lernten sie aus erster Hand die Geschichten der Tiere kennen – Fälle von Aussetzung, Misshandlung oder Krankheiten, die zu Mobilitätseinschränkungen führten. Dieser Ansatz ermöglichte es ihnen nicht nur, die technischen Anforderungen des Projekts zu verstehen, sondern auch dessen menschliche und emotionale Auswirkungen einzuschätzen. Von diesem Moment an war die Initiative nicht mehr nur eine akademische Übung, sondern wurde zu einer echten Verantwortung.

Sebastián Corredor, Student im siebten Semester und einer der Teamleiter, betont die Bedeutung dieser Erfahrung. „Wir besuchten die Stiftung und verstanden die Situation der Hunde; diese Phase war entscheidend, um uns zu sensibilisieren“, erklärt er.

Diese Veränderung spiegelt sich auch in seiner Wahrnehmung des Ingenieurwesens wider. Corredor erklärt, dass solche Erfahrungen die traditionelle Sichtweise auf das Studium erweitern. Für ihn stellt die Anwendung von Wissen zum Wohle anderer Lebewesen eine der größten Befriedigungen seiner Ausbildung dar. „Oft denken wir, dass Ingenieurwesen nur industriell ist, aber Projekte wie dieses zeigen uns, dass es auch eine sehr große soziale Wirkung hat“, bekräftigt er.

Die Initiative ist für die Stiftung, die sich um die Tiere kümmert, kostenlos.

Maßgeschneidertes Design: So werden Rollstühle in 3D hergestellt

Aus technischer Sicht ist die Entwicklung der Rollstühle ein detaillierter und hochgradig personalisierter Prozess. Im Gegensatz zu Standardprodukten wird jedes Gerät auf der Grundlage der spezifischen Eigenschaften jedes Hundes entworfen, wodurch Komfort, Funktionalität und Sicherheit bei der Nutzung gewährleistet werden.

Der Prozess beginnt mit der Erfassung klinischer und körperlicher Daten der Tiere, gefolgt von einem 3D-Scan, der es ermöglicht, genaue Körpermaße zu ermitteln. Diese Phase ist von grundlegender Bedeutung, da jeder Hund unterschiedliche Voraussetzungen aufweist, sowohl hinsichtlich seiner Anatomie als auch hinsichtlich der Art der Mobilität, die er benötigt.

Anhand dieser Daten entwickeln die Studierenden digitale Modelle mithilfe spezieller Software. In dieser Phase werden die Struktur des Rollstuhls, die Position der Räder, die Stützpunkte und das Befestigungssystem festgelegt.

Die Entwicklung beschränkt sich nicht auf einen einzigen Versuch. Zunächst wird ein Prototyp aus kostengünstigeren Materialien angefertigt, dessen Zweck darin besteht, Tests und Anpassungen durchzuführen. In dieser Phase kann überprüft werden, wie sich die Struktur an den Körper des Tieres anpasst, und mögliche Mängel können behoben werden, bevor man zur endgültigen Version übergeht.

Sobald das Design validiert ist, erfolgt die endgültige Fertigung mittels 3D-Druck, kombiniert mit Komponenten, die zugekauft werden müssen, wie beispielsweise die Räder, um eine höhere Festigkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten. In dieser Phase bestand eine der größten Herausforderungen darin, das Gleichgewicht zwischen Leichtigkeit und Festigkeit zu finden. „Die Idee ist, dass der Rollstuhl bequem ist, nicht schwer wiegt und keinerlei Verletzungen verursacht“, erklärt Daza.

Zudem betont die Studentin, dass die Materialien anspruchsvollen Bedingungen standhalten müssen, da die Hunde laufen, sich auf unterschiedlichen Oberflächen bewegen und Feuchtigkeit oder Stößen ausgesetzt sein können.

Professor Salas ergänzt diese Sichtweise und weist darauf hin, dass die technische Herausforderung darin besteht, dynamische Lösungen zu entwerfen. „Ein Hund ist kein statischer Block, er rennt, springt, wird schmutzig. Unsere Technik muss genauso dynamisch sein wie sie“, bekräftigt er. Dies bedeutet, Kenntnisse aus verschiedenen Bereichen wie Biomechanik, Werkstoffkunde und fortschrittlicher Fertigung in einem einzigen Produkt zu vereinen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Skalierbarkeit des Projekts. Aus akademischer Sicht besteht das Ziel nicht nur darin, eine punktuelle Lösung zu entwickeln, sondern die Grundlagen zu schaffen, damit diese Art von Geräten kostengünstiger hergestellt und in anderen Einrichtungen repliziert werden können.

Über die technische Komponente hinaus hat das Projekt einen bedeutenden Einfluss auf die Studierenden gehabt. Die Möglichkeit, ihr Wissen in einem realen Kontext anzuwenden und konkrete Ergebnisse zu sehen, wirkt motivierend. Für viele ist es eine Erfahrung, die den Sinn ihrer Ausbildung bekräftigt.

Daza beschreibt es als einen „sehr erfüllenden“ Prozess, insbesondere wenn man an die Möglichkeit denkt, die Lebensqualität von Tieren zu verbessern, die schwierige Situationen durchlebt haben. Die Aussicht, die Hunde auf den Rollstühlen zu sehen und ihre Mobilität wiedererlangen zu sehen, ist für das Team eine der größten Errungenschaften.

Nach Angaben der Studierenden ist es das Ziel, die funktionsfähigen Prototypen am Ende des Semesters, also gegen Ende Mai, zu übergeben. Die Initiative ist jedoch nicht als einmalige Aktion gedacht. Sowohl Studierende als auch Lehrende sind sich einig, dass sie fortgesetzt und in ihrem Umfang erweitert werden muss.

„Wir hoffen, dass dieses Projekt wachsen kann und dass sich weitere Universitäten oder Unternehmen anschließen wollen. Es handelt sich hier um eine einzige Stiftung, aber in Bogotá und in Kolumbien gibt es viele, die diese Art von Hilfe benötigen. Wenn dies sehr viele Menschen erreichen könnte und wir das Projekt ausweiten könnten, sei es auf nationaler oder internationaler Ebene, wäre das unglaublich“, betont Daza.

In diesem Sinne ist Professor Salas der Ansicht, dass Ingenieurwesen im Dienste des Tierschutzes in Kolumbien ein großes Potenzial hat. Seiner Meinung nach eröffnet die wachsende Bindung zwischen Menschen und ihren Haustieren neue Möglichkeiten für die Entwicklung technologischer Lösungen mit gesellschaftlicher Wirkung. Die Planung sieht sogar die Einbindung anderer Disziplinen wie Datenwissenschaft oder künstliche Intelligenz vor.

„Ich sehe ein enormes Potenzial für Ingenieurwesen im Bereich Tierschutz in Kolumbien. Wir leben heute in einer Gesellschaft, in der Haustiere einen immer zentraleren Platz in den Haushalten einnehmen, auch als emotionale Stütze. In diesem Zusammenhang ist das Wohlergehen der Tiere kein Nebenthema mehr, sondern wird zu einer sozialen, menschlichen und auch technologischen Herausforderung“, schließt er.

Während die Prototypen voranschreiten und die abschließenden Tests näher rücken, zeigt das Projekt bereits deutlich, dass Ingenieurwesen nicht nur industrielle Probleme löst, sondern auch zu einem mächtigen Werkzeug werden kann, um das Leben anderer Lebewesen zu verbessern.

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