maxon Inside
Die Mitarbeitenden hinter den Mars-Antrieben.


Die jahrelange Zusammenarbeit zwischen maxon und den Weltraumexpert:innen bei JPL hat zur Entwicklung der BLDC-Motoren geführt, die die wertvollen Bodenproben auf dem Mars während der Perseverance-Mission handhaben. Lernen Sie die maxon Fachleute hinter diesen Aktuatoren kennen und erfahren Sie, was sie antreibt.
Gab es einst Leben auf dem Mars? Um diese Frage zu beantworten, hat die NASA ihren Perseverance-Rover entsandt, um Bodenproben zu entnehmen, die später zurück zur Erde gebracht werden sollen. Die Mission ist der vorläufige Höhepunkt einer unglaublich langen Vorbereitungszeit, harter Arbeit und der fortschrittlichsten Technologie.
Im Innern des Rovers handhaben 10 maxon Antriebe die wertvollen Mars-Proben, die danach auf dem Roten Planeten platziert werden. Von dort werden sie in einer zukünftigen Mission aufgesammelt und zur Erde zurück transportiert. Die eingesetzten Antriebe bestehen aus neun EC 32 flat Motoren und einem EC 20 flat in Kombination mit einem Planetengetriebe GP 22 UP. Zusätzlich steuern sechs DCX 10 Motoren die Taumelscheiben des Mars-Helikopters und bestimmen so die Flugrichtung.
Die Faszination des Roten Planeten bleibt ungebrochen. Dies bestätigen die Aussagen der an diesen Projekten beteiligten Mitarbeitenden bei maxon. Hier lesen Sie ihre Geschichten:
Denise Hüglin, Fertigungsmechanikerin im Prototyping
«Ich hätte mir keinen schöneren Beruf wünschen können», sagt Denise. Denn ihre Arbeit im Prototyping wird nie langweilig – ob es sich nun um ein Luft- und Raumfahrt-, Medizin- oder Robotik-Projekt handelt.
Natürlich sind Weltraumantriebe etwas ganz Besonderes. Dabei ist alles umfangreicher: die Prozesse, die Tests und die Dokumentation. Zudem schultern Denise und ihr Team eine grosse Verantwortung. Aber die Mitarbeitenden können mit dem Druck gut umgehen. Sie arbeiten seit vielen Jahren an den Mars-Projekten von ESA und NASA und sind so zu einer kleinen Familie zusammengewachsen.
Deshalb ist Denise zuversichtlich, dass auf dem Mars alles gut funktionieren wird. «Ich bin sehr dankbar, dass ich die Chance habe, an Produkten mitzuarbeiten, die zu fremden Welten fliegen. Eine solche Gelegenheit können nicht viele Menschen wahrnehmen.»
«Inspiration gedeiht meiner Meinung nach nicht auf weissem Papier. Deshalb habe ich an meinem Arbeitsplatz viele interessante Motoren und Bauteile angesammelt. Durch eines dieser Bauteile kam ich auf die Schlüsselidee für den bürstenlosen Antrieb, der nun im NASA-Rover Perseverance eingesetzt wird. Dieses Gefährt wird Marsproben einsammeln, und unsere Motoren handhaben diese Proben. Somit sind sie kritisch für den Erfolg der Mission. Ja, es macht mich stolz, einen Beitrag zu leisten, damit die Menschheit etwas lernt über das Sonnensystem, in dem wir alle leben. Weltraummissionen sind die Entdeckungsexpeditionen unserer Zeit und nur mit höchsten technischen Ansprüchen umsetzbar. Unsere Präzisionsantriebe erfüllen dabei oft wichtige Aufgaben. Fehler sind nicht erlaubt, und das macht es spannend. Als Leiter des SpaceLab suche ich stets nach neuen Technologien für unser Unternehmen und schaffe den Mitarbeitenden ein Umfeld, in dem sie ihre Arbeit möglichst perfekt ausführen können. Zum Glück werden wir bei maxon diesbezüglich immer besser. Früher lieferten wir bloss die Antriebe mit den vorgegebenen Modifikationen, und die Kunden trugen die Verantwortung. Doch inzwischen sind wir Asse in Bezug auf Weltraumanwendungen und haben Qualitätsprozesse aufgebaut, welche die Erwartungen der Industrie erfüllen. Davon profitieren auch Kunden aus anderen Bereichen, wie etwa der Medizin, denn die Anforderungen sind teilweise ähnlich hoch. Weltraumprojekte erfordern viel Geduld. Ich mache meinen Job nun seit mehr als zehn Jahren. Doch erst jetzt kommen meine Antriebe langsam zum Einsatz. Umso schöner, wenn dann alles funktioniert.»
Hannah Kleeblatt, Qualitätsingenieurin – Projekte
Bei Weltraumprojekten hat Qualitätsingenieurin Hannah sogar noch mehr zu tun als bei anderen Applikationen. Sie erstellt komplexe Inspektionspläne, detaillierte Dokumentation und erteilt nach der Durchführung von umfassenden Inspektionen der Produkte und Dokumente Freigaben. Im Fall der Antriebe für die Mars-Missionen kommt hinzu, dass die Kunden alles hinterfragen: Arbeitsschritte, Materialien sowie Herstellungsmethoden. Deshalb stellen diese Projekte aus Hannahs Sicht eine enorme Chance für sie und maxon dar. Das Lernpotenzial ist immens. Manchmal muss man dabei auch zu unkonventionellen Lösungen greifen. Wie damals, als Hannah und ihr Team interne Getriebeflansche von NASA Mars-Getrieben inspizierten – Millimeter um Millimeter mit einem Endoskop, das sie sich bei einem benachbarten Medizintechnik-Unternehmen beschafft hatten.
Dominik Frey, Projektmanager – Getriebeentwicklung
Für Dominik haben Weltraumprojekte einen besonderen Reiz, vor allem aufgrund ihrer komplexen Anforderungen. Als Projektmanager stehen bei ihm immer die Bedürfnisse des Kunden an erster Stelle. Dabei koordiniert er alle beteiligten Abteilungen – von der Konstruktion über den Einkauf, die Qualitätskontrolle bis hin zur Produktion – um die optimale Lösung zu finden. Genau wie Weltraumforschende betritt auch er manchmal absolutes Neuland, geht dabei an die Grenzen des Möglichen und darüber hinaus. In diesen Situationen weiss er es zu schätzen, dass maxon ihm die Freiheit gibt, sich auch um technische Belange zu kümmern und damit etwas zu bewegen. Seine Konstruktionsvorschläge wurden bereits in Weltraumapplikationen angewandt. Deshalb ist es nur verständlich, dass er den Verlauf der Marsmissionen mit Leidenschaft verfolgt.
Florbela Costa, SpaceLab Projektmanager
«Ich kann es kaum erwarten, bis der erste Helikopter der NASA auf dem Mars fliegt. Denn als technische Projektleiterin für Luft- und Raumfahrt war ich für die DC-Motoren verantwortlich, die für die Steuerung des Helikopters eingesetzt werden; konkret in der Taumelscheibe. Für mich sind solche Projekte ein wahr gewordener Traum. Vor allem, wenn wir – wie in diesem Fall – den engen Zeitrahmen einhalten können und unsere Produkte alle Qualifikationstests positiv durchlaufen. Es macht mich sehr stolz, Teil einer solch unglaublichen Anwendung zu sein. Aber natürlich braucht es dafür viele Leute, die mithelfen. In meiner Funktion bin ich Bindeglied zwischen Kunden und den verschiedenen Abteilungen bei maxon und sorge dafür, dass wir die Anforderungen erfüllen – bezüglich Qualität, Zeitplan und Kosten. Ich mag den Kontakt mit allen involvierten Personen bei maxon, von der Entwicklung bis zur Produktion. Und ich mag Weltraumprojekte, da mich die Luft- und Raumfahrtindustrie schon immer fasziniert hat. Sie unterscheiden sich von anderen Applikationen in erster Linie dadurch, dass meistens höhere Qualitätsanforderungen gestellt werden, etwa bezüglich Vibrations- oder Temperaturbeständigkeit. Aus diesem Grund muss alles analysiert und getestet werden. Teile, die in unseren Standardmotoren zum Einsatz kommen, werden nochmals evaluiert, um ganz sicherzugehen, dass sie im Weltall oder auf fremden Planeten funktionieren. Das ist ein grosser Aufwand. Aber er lohnt sich.»
Dominik Omlin, Produktionsingenieur Luft- und Raumfahrt
«Bei der Herstellung von Motoren für den Mars ist fast alles Handarbeit. Jeder Griff, jeder Montageschritt ist dokumentiert und muss sitzen – Fehler dürfen wir uns nicht erlauben. Denn wir arbeiten mit Materialien, die nicht einfach im Lager geholt werden können. Im Hinterkopf weiss ich: Auf dem Mars gibt es keine Eingreifmöglichkeit, unser Antrieb muss funktionieren, ansonsten scheitert vielleicht die ganze Mission. Deshalb sprechen wir uns viel ab, diskutieren die nächsten Schritte und arbeiten strikt nach dem Vieraugenprinzip. Unser Team in der Spezialfertigung montiert Motoren und Antriebskombinationen für Weltraumanwendungen. Aber nicht nur. Bei uns landen auch Aufträge für die Medizintechnik, Robotik und andere Bereiche. Jedes Projekt ist anders, weshalb wir ein breites Wissen über die maxon Motorenpalette besitzen. Als Produktionsingenieur Luft- und Raumfahrt habe ich viele Aufgaben. Ich erstelle etwa detaillierte Prozessbeschreibungen, betreue die Produktion der Antriebe, schule die Mitarbeitenden und arbeite eng mit der Konstruktion zusammen. Manchmal verbringe ich mehrere Stunden im Reinraum, wo die Motoren vor Partikeln geschützt sind. Dort kann ich fokussiert arbeiten. Wobei das nicht ganz einfach ist, wenn dir jemand über die Schulter schaut – wie das beim Auftrag für das Projekt Mars 2020 der Fall gewesen ist. Die Spezialist:innen von JPL, unserem Auftraggeber, haben eng mit uns zusammengearbeitet und uns mehrfach am Hauptsitz besucht. Gemeinsam haben wir Herausforderungen besprochen und Lösungen gefunden. Ja, ich bin stolz, ein kleiner Teil dieser Weltraummissionen zu sein. Und vor allem spürte ich grosse Dankbarkeit von den Kunden für unseren Einsatz. Das macht die Arbeit umso schöner.»
Kathrin Tschersich, Leiterin Montage Projektmuster
Kathrin weiss es sehr zu schätzen, dass bei ihrer Arbeit kein Tag wie der andere ist. Mit ihrem Montage-Projektmuster-Team fertigt sie einzelne Getriebe oder Systeme, bestehend aus Motor, Getriebe, Encoder und mehr. Sie werden immer mit Herausforderungen konfrontiert, ob sie nun an einem Projekt für eine Weltraumapplikation, die Medizintechnik oder den Industrieeinsatz arbeiten. Aber von einem technischen und organisatorischen Standpunkt aus gesehen, hat ihr Team noch nie so viel gelernt wie während des Mars-Rover-Projekts der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), für das maxon komplette Antriebseinheiten bereitstellt. «Die Weltraumprojekte haben mir gezeigt, dass man nur wachsen kann, wenn man bereit ist, die eigene Komfortzone zu verlassen. Es macht mich schon sehr stolz zu wissen, dass Produkte, die durch meine Hände gegangen sind, auf dem Mars zum Einsatz kommen.»
Aiko Stenzel, Entwicklungsingenieur Luft- und Raumfahrt
«Die letzten sieben Jahre durfte ich für unterschiedliche Marsmissionen bürstenbehaftete DC-Motoren konstruieren. Alles begann mit dem ExoMars-Projekt der ESA, bei dem ich für 13 verschiedene Antriebe verantwortlich war – darunter der innovative Radantrieb des Rovers, der in steinigem Gelände die Räder heben kann. Hierfür entwickelten wir eine neue, rein magnetische Rastmomentbremse. Der Rover soll ja am Hang nicht herunterrollen. Das bisher spannendste Vorhaben war jedoch der Mars-Helikopter der NASA. Ich hatte die Gelegenheit, einen maxon DCX 10 Antrieb für die Steuerung der Rotorblätter zu entwickeln. Benötigt wurden sechs Stück des kleinen Gleichstrommotors. Die grösste Herausforderung war die extreme Anforderung an das Gewicht. Jedes Zehntelgramm musste gespart werden, damit der Helikopter in der dünnen Atmosphäre des Mars fliegen kann. Grossartig ist, dass wir trotz Gewichtseinsparung eine Lösung gefunden haben, die genug Power hat, die Rotorblätter zu justieren. Und das bei hohen Vibrationen und Temperaturschwankungen. Der Hauptunterschied von Weltraum-Antrieben zu irdischen ist, dass wir die Grenzen des bisher Machbaren neu definieren: bei der Konstruktion, bei den Materialien, bei den Verfahren. Wir haben beispielsweise ein spezielles Härteverfahren für die Herstellung von Wellen verwendet, damit diese zäher werden. Dazu kommt immer ein hoher Dokumentationsaufwand: detaillierte Materiallisten, Gewichtsangaben, Schwerpunktberechnungen, Oberflächenberechnungen von Kunststoffteilen, etc. Schön ist, dass auch viele andere Kunden von unseren Erfahrungen im Weltraumbereich profitieren können. Zum Beispiel haben wir besondere Schweissverfahren für die Marsantriebe entwickelt, die heute in der Serie eingesetzt werden. Und im maxon Katalog sind bald auch die magnetischen Haltebremsen zu finden, die wir für ExoMars konzipiert haben. Cool, oder?»
Thilo Pfaff, Produktionsingenieur – Antriebe
Um Präzisionsantriebe für die Luft- und Raumfahrt erfolgreich umzusetzen, müssen klare und sorgfältig dokumentierte Arbeitsabläufe, Systeme, Betriebsmittel, das Equipment und die Fachkräfte perfekt ineinandergreifen. Das Ziel besteht darin, die Produktion so effizient und verlässlich wie möglich laufen zu lassen. Das ist die Welt in der sich Thilo als Produktionsingenieur zuhause fühlt. Er kümmert sich um alle für eine reibungslose Produktion erforderlichen Faktoren und stellt sicher, dass die jeweiligen Standards eingehalten werden. Die Kolleg:innen im Zusammenbau wissen, wie die verschiedenen Arbeitsschritte aussehen und worauf sie besonders achten müssen, z. B. im Hinblick auf die Sicherheit oder beim Bau der Antriebe. Thilo liebt es, seinen Kolleg:innen zu erklären, warum ein Standard, ein Prozessschritt oder eine Vorsichtsmassnahme wichtig ist und was dahintersteht. Die Tatsache, dass er zu einer erfolgreichen Marsmission beiträgt, feuerte seine Leidenschaft für seine Arbeit zusätzlich an.
Mars2020
Erfahren Sie mehr über den Beitrag von maxon zur aktuellen NASA Perseverance-Mission: mars.maxonworld.com