Visite des ateliers de CNC-Modellbau-technik Bayer

Seit dem Aufkommen des computergestützten CNC-Zuschnitts (CNC: Computer Numerical Control) erlebt der Bau von Modellbausätzen aus Vollholz eine Renaissance, insbesondere in den Bereichen historische Segelflugzeuge und große motorisierte Kunstflugmodelle. Seit zehn Jahren widmet sich Hans Jürg Bayer der Entwicklung und dem Bau von Oldtimer-Segelflugzeugen, meist im Maßstab 1:3, die vollständig aus Holz bestehen und mittels CNC-Fräsen aus von ihm selbst entwickelten CAD-Programmen gefertigt werden.

Ich hatte die Qualität seiner Modelle bereits beim Zusammenbau seines Ka6-CR, des Minimoa und des Lo-100 schätzen gelernt. Angezogen von der Condor IV mit 6 m Spannweite, einer Neuheit des Herstellers für 2007, beschloss ich, den Bausatz selbst abzuholen, nachdem mich Herr Bayer zu einem Besuch in seinen Werkstätten eingeladen hatte. Er nahm sich an einem Samstagvormittag mehr als zwei Stunden Zeit, um meine Fragen zu beantworten und mir seine Vorgehensweise

bei der Entwicklung seiner Modelle. In Wettstetten, einem kleinen Ort nördlich von Ingolstadt, etwa 250 km von der Schweizer Grenze entfernt, befindet sich ein modernes Gebäude, in dem die Werkstätten, das Entwicklungsbüro und die Wohnungen von CNC-Bayer (www.cnc-modellbautechnik.de) untergebracht sind. Im Erdgeschoss, in einer ersten großzügigen Ausstellungshalle, kann man die bereits entstandenen Modelle bewundern, bevor man das Reich der freien Elektronen betritt.

Herr Bayer empfängt mich im Büro für Berechnungen und die Entwicklung neuer Modelle. Hier ersetzen Computerbildschirme die Zeichenbretter, und 3D-Bilder laufen nach Belieben des Konstrukteurs ab, der anhand einer Dreiachsansicht dank seiner hochentwickelten Software jedes beliebige Modell erstellen kann.

beliebiges Modell zu erstellen. Bei der Konstruktion wird besonderes Augenmerk auf die Dimensionierung der Längsträger und die Auswahl des Holzes gelegt. Nach der Berechnung der verschiedenen Biegemomente werden die Längsträger so dimensioniert, dass sie einem Lastfaktor standhalten

Aber natürlich spielt die Qualität des verwendeten Holzes eine entscheidende Rolle für die Festigkeit der Längsträger. Zu diesem Zweck suchte H.J. Bayer, Pilot von Großsegelflugzeugen, nach einem Lieferanten, der ihm Holz liefern konnte, das nach den Kriterien der alten Segelflugzeuge ausgewählt wurde. Nach zahlreichen Bruchversuchen und langwierigen Recherchen fand er schließlich den seltenen Glücksfall, der ihm Holz liefern konnte, dessen Qualität seinen Anforderungen entsprach und vor allem von gleichbleibender Qualität war. Das gelieferte Holz wird zunächst 7 bis 8 Wochen lang auf eine Restfeuchte von etwa 11 % getrocknet, zugeschnitten und anschließend erneut getrocknet. Die Längsträger müssen an den Enden mindestens 7 Jahresringe pro cm aufweisen, deren Ausrichtung nicht mehr als 35° von der Vertikalen abweichen darf. Das Holz muss daher nahe der Stammmitte entnommen werden, wodurch weitaus mehr Brennholz als Längsträger zur Verfügung stehen! Diese sehr strengen Kriterien bei der Holzauswahl schlagen sich natürlich im Preis des Bausatzes nieder. Andere Hersteller von

CNC-Bausätze haben diese Skrupel nicht: Sie liefern nur die zugeschnittenen Teile und überlassen es dem Modellbauer, das Material für die Längsträger zu beschaffen.

Ein weiteres Merkmal der Modelle von H.J. Bayer ist die patentierte FrameLock®-Konstruktionstechnologie – „oft kopiert, nie erreicht“! Man könnte diese Montagemethode als ein 3D-Puzzle beschreiben, bei dem die Präzision der Ausschnitte so hoch ist, dass man sich schon bewusst bemühen müsste, um eine fehlerhafte Montage zu erzielen. Diese Methode ermöglicht es zudem, einen 3 m langen Rumpf komplett aus Holz als

einem einzigen Stück zu bauen, ohne auf die klassischen zwei separaten Rumpfhälften zurückgreifen zu müssen, die erst nachträglich zusammengefügt werden müssen. Dadurch wird das Risiko vermieden, einen „Bananenrumpf“ zu bauen, dessen Achse nicht geradlinig verläuft. Die Zeitersparnis bei dieser Bauweise ist beträchtlich, zumal weder für den Bau der Tragflächen noch für den des Rumpfes eine Zeichnung im Maßstab 1:1 benötigt wird, die auf der Arbeitsfläche befestigt werden muss; einige 3D-Explosionszeichnungen reichen aus, um die komplexeren Verbindungen zu veranschaulichen.

Im Untergeschoss des Gebäudes befinden sich die Werkstätten und der Raum für die CNC-Fräse, die vollständig von H. J. Bayer selbst entwickelt wurde

. Es werden jeweils höchstens drei Schichten Sperrholz gleichzeitig zugeschnitten und anschließend durch leichtes Schleifen entgratet. Die Fertigungszeit für einen einzelnen, komplett zusammengebauten Kasten einer großen Feder mit einer Spannweite von 6 m beträgt etwa eine Woche. Neben dem Holzlagerraum befindet sich noch eine große, gut ausgestattete Werkstatt für die Holzbearbeitung. Dort sieht man auch Modelle im Bau, die für faule Kunden bestimmt sind – diejenigen, die zwar gerne bauen würden … aber keine Zeit haben, und die das Glück haben, das Sprichwort ignorieren zu können: „Zeit ist Geld.“ Letzte Überraschung: ein Minimoa, ausgestattet mit einem Elektromotor, der auf einem einziehbaren Mast montiert ist. Puristen werden einen Skandal schreien, während aktive Modellbauer H.J. Bayer um seine Kühnheit beneiden werden, der diesen Anachronismus gewagt hat, um den chronischen Mangel an einem Schlepper auszugleichen – ein auch in Deutschland immer wiederkehrendes Problem! Schließlich sei noch angemerkt, dass H.J. Bayer auch die Wünsche jedes Modellbauers erfüllen kann, der sich ein Modell zulegen möchte, das es auf dem Markt nicht gibt. Man muss ihm lediglich historische Pläne oder eine korrekte Dreiseitenansicht zur Verfügung stellen. Eine solche Arbeit erfordert jedoch etwa zwei Wochen für Planung und Entwicklung, ohne den Zuschnitt. Ich überlasse es den Neugierigen, selbst einen Kostenvoranschlag anzufordern, nachdem sie sich angeschnallt haben!

Ein Segelflugzeug mit einem Gewicht von mehr als 30 Kilogramm erfordert eine Zulassung des Modells durch das Bundesamt für Zivilluftfahrt in Bern. Die Zulassung erfolgt in zwei Schritten durch vom genannten Amt zugelassene Personen: Sie besteht aus einer elektrischen und einer mechanischen Zulassung.

Elektrische
Zulassung: Die Funkanlage wird vom Importeur der Futaba-Funkgeräte in der Schweiz geprüft. Die verwendeten Komponenten werden genauestens unter die Lupe genommen, darunter Servos, Akkus, Verkabelung, Stecker und Empfänger. In meinem Fall wurde dieser erste Test erfolgreich bestanden; ich muss lediglich die Verlängerungsstecker durch grüne Multiplex-Stecker mit großem Querschnitt ersetzen.

Mechanische
Zulassung Die Festigkeitsprüfungen werden von einem Modellbauingenieur durchgeführt,

der das Modell auf Herz und Nieren prüft und testet. Der erste Ausscheidungstest betrifft das Verhalten der Tragflächen unter Belastung. Laut OFAC muss die Festigkeit der Tragflächen einer Belastung von 5 g (das Fünffache des Gewichts des kompletten Rumpfs) standhalten, was bei meinem Modell einem Gesamtgewicht von 122 kg entspricht, das sich über die Spannweite verteilt. Für diesen Test habe ich eigens eine Halterung konstruiert, um meine Tragflächen umgedreht zu montieren und so Sandsäcke darauf platzieren zu können. Ich habe diesen Test zunächst zu Hause durchgeführt, um mir ein Bild davon zu machen, was das konkret bedeutet, und vor allem, um zu sehen, ob die Tragflächen dieser Belastung standhalten. Die Flügel biegen sich wie Schilf, brechen aber nicht. Sie geben jeweils um 24 Zentimeter nach, was vollkommen akzeptabel ist. Nachdem die Gewichte entfernt wurden, wird eine Messung vorgenommen

vom Boden bis zum Rumpf, um zu prüfen, ob keine bleibende Verformung entstanden ist. Dieser Test wird durchgeführt, da die Längsträger nicht wie bei vollmaßstäblichen Segelflugzeugen auf die Belastungen ausgelegt sind. Anschließend werden alle Steuerflächen auf Festigkeit, Bedienbarkeit und Servoleistung überprüft. Auch die Flügel- und das Höhenleitwerk werden geprüft und

als konform bestätigt. Auch die Verklebungen werden auf Zugfestigkeit und Verformung geprüft, insbesondere am Seitenleitwerkfuß. Man darf nicht vergessen, dass dieser Test von einem Modellbauer durchgeführt wird, der sich in diesem Bereich und dessen Schwierigkeiten bestens auskennt. Während des Tests fragt man sich wirklich, wann etwas brechen wird, aber in meinem Fall hat alles perfekt gehalten.

Einen Monat nach diesen Prüfungen erhalte ich zu Hause ein Flugbuch mit der Genehmigung der Bundesbehörde in Bern, die ersten Flüge durchzuführen. Zudem muss eine spezielle Haftpflichtversicherung für das Modell mit einer Deckungssumme von mindestens 1’000’000 Fr. abgeschlossen werden. Das Flugbuch ist sehr umfassend gestaltet und enthält Rubriken, in denen die Anzahl der Flüge, der Ort, die Start- und Landezeiten sowie die Beobachtungen des Piloten während des Fluges vermerkt werden. Darin müssen alle Wartungsarbeiten

Wartungsarbeiten am Modell eintragen. Bei grösseren Änderungen, wie z. B. einer Modifikation der Funkanlage oder Ähnlichem, muss dies dem BAZL gemeldet werden. Es ist Seriosität gefragt, um Unfälle zu vermeiden und Grenzen zu setzen, damit es nicht zu Exzessen und Auswüchsen kommt. Ein Flugbuch kann zudem die Seriosität des Modellbauers und des Fluggeräts belegen und es der Versicherung ermöglichen, im Falle eines Zwischenfalls Versicherungsschutz zu gewähren. Diese Schritte sind jedoch beim ersten Mal etwas überraschend.

Jean Lüthi