Technik in der Formel 1

In Monza haben sich wie schon so oft die Fahrer der Formel 1 mit ihren Boliden gemessen. Und Monza ist für den Motorsport ein traditioneller Parcours. Die Rennstrecke Autodromo Nazionale Monza gehört bereits seit den 1920er Jahren zu den Kursen, auf denen der Motorsport zu Hause ist. Fans, die in der Lombardei groß wurden, haben aber nicht nur die verschiedenen Fahrer und darunter einige Legenden kommen und gehen sehen. Zu den großen Namen, die Monza geprägt haben, gehören unter anderem:

• Juan Manuel Fangio
• Giuseppe Farina
• Graham Hill.

Wer die Formel 1 bereits seit Jahren oder gar Jahrzehnten verfolgt, hat auch diverse technische Veränderungen miterlebt. Keramische Scheibenbremsen oder Werkstoffe auf Kohlefaserbasis sind nur zwei Beispiele. Einige der Innovationen verschwanden recht schnell wieder. Andere Entwicklungen sind heute nicht nur im Motorrennsport fest verwurzelt, sondern haben es auch in die Serienproduktion geschafft. Wie der Techniktransfer funktioniert, zeigt sich zum Beispiel an der Direkteinspritzung für Benzinmotoren oder Doppelkupplungsgetriebe. Zuerst auf der Rennstrecke getestet, taucht die Technik sofern sie sich bewährt auf der Straße auf. Was ist aktuell in der Formel 1 der letzte Schrei?

Die laufende Saison 2016 begann am 20. März mit dem Grand Prix Australien. Inzwischen haben die Fahrer und Teams schon wieder einige Meilen mit dem ganzen Tross zurückgelegt. Im Hinblick auf technische Neuerungen ist die Saison 2016 überschaubar. Ins Gewicht fällt an dieser Stelle vor allem die Änderung am Auspuff der Boliden.

Der 2014 eingeführte V6-Hybridmotor führte zu einer deutlichen Verminderung der Motorengeräusche. Ein Aspekt, der nicht unbedingt auf Gegenliebe stieß. Seit Beginn der Saison 2016 sind die Boliden mit einem zusätzlichen Auspuffrohr unterwegs. Letzteres nimmt Abgase des Turboladers auf. Diese werden aus dem Wastegate Ventil eingeblasen und verbessern den Sound der Rennwagen.

Wesentlich deutlicher waren die Innovationen vorheriger Rennzeiten zu spüren. Die Rede ist von KERS oder ERS. KERS steht für Kinetic Energy Recovery System. Kernelement dieses Systems ist die Rückgewinnung von Energie. Beim Bremsvorgang wird kinetische Energie in thermische Energie verwandelt. Ein Vorgang, den jeder Autofahrer spüren kann. Über das KERS wird ein Teil der thermischen Energie in elektrische Energie verwandelt.

Das KERS ist seit 2014 in der Formel 1 nicht mehr im Einsatz, es wurde durch ERS abgelöst. Beim Energy Recovery System handelt es sich um ein System, welches nicht nur kinetische Energie rückgewinnt. ERS kombiniert dieses Verfahren mit einer Rückgewinnung von Energie aus dem Abgasstrom. Durch den Systemwechsel stehen den Fahrern in der Formel 1 inzwischen 120 kW Mehrleistung für begrenzte Zeit zur Verfügung.

In der Formel 1 zählt nur eines der Sieg. Fahrer wollen beim Grand Prix ganz oben auf dem Treppchen stehen. Noch wichtiger ist allerdings die Fahrerwertung sprich wer die meisten Punkte für den Griff nach dem Weltmeistertitel sammelt. Und hier zählen drei Dinge:

• Taktik
• Fahrgeschick
• Geschwindigkeit

Natürlich spielt auch die Zuverlässigkeit eine wichtige Rolle. Die beiden letztgenannten Aspekte entscheiden Entwickler und Techniker. Jede Schraube, die bei einem Formel 1-Boliden neu justiert wird, und jede noch so kleinste Änderung an der Telemetrie kostet Geld.

Hier zeigt sich, warum die Formel 1 auch als Königsklasse bezeichnet wird. Hinter jedem Fahrer steht ein Budget, das schnell mehrere hundert Millionen Euro betragen kann. Für die aktuelle Saison kommen die reichsten fünf Teams auf ein Gesamtbudget von mehr als 1,5 Milliarden Euro. Bei diesen Teams werden daher bei Sportwetten im Bereich der Formel 1 im Normalfall auch die höchsten Siegchancen angenommen.

Diese Summe zeigt nicht nur, wie teuer die Entwicklung der Formel 1-Wagen ist. Angesichts dieser Zahlen bekommen Zuschauer ein Gefühl dafür, wie teuer der Rennsport ist.

1900 wären der Flug ins Weltall, die Landung auf dem Mond oder Sat-TV undenkbar gewesen. Insofern ist es eigentlich müßig, nach dem Entwicklungspotenzial in der Formel 1 zu fragen. Letztlich wird Ingenieuren immer wieder etwas einfallen, was sich verbessern lässt.

Beispiel Kohlefaser: Das Verbundmaterial ist stabil und leicht. Ideale Voraussetzung für den Motorsport. Und auch in Zukunft wird es das Material sein, an dem die Entwickler ansetzen werden. Schließlich geht es den Rennställen darum, leichte Autos mit ausreichend PS unter der Haube ins Rennen zu schicken.

Ebenfalls von Interesse ist natürlich eine hohe Belastbarkeit aller Komponenten. Die Materialfestigkeit wird daher genauso wie die Leistung im Mittelpunkt stehen. Beim Design wird es dagegen wenig Spielraum geben. Aerodynamisch sind die Boliden bereits auf einem sehr guten Weg. Und es spielen hier auch die Vorgaben der FIA eine Rolle sprich das offizielle Reglement. Mehr Geschwindigkeit dieser Ansporn steckt natürlich hinter den Entwicklern und Fahrzeugbauern. Allerdings setzt dem die Biologie klare Grenzen. Denn hinterm Lenkrad sitzt immer noch ein Mensch. Superschnell wird die Formel 1 erst dann, wenn selbst diese Position von der Technik übernommen wird.

Im Motorsport geht es mitunter um Sekundenbruchteile, in denen ein Überholmanöver zum Coup oder zum Fiasko wird. Fahrer und Boliden gehen in den Rennen an ihre Grenzen. Will ein Team gewinnen, braucht es ein schnelles und zuverlässiges Auto. Deshalb steckt in jedem Boliden die Entwicklungsarbeit vieler Ingenieure und Techniker. Letztlich ist die Formel 1 für die Autokonzerne auch eines eine Spielwiese, um neue Ideen zu testen. In der Formel 1 geht es um Höchstleistungen. Und wenn alles klappt, tauchen die Innovationen aus dem Motorsport irgendwann auch in den Autos auf der Straße auf. Bis zu diesem Punkt ist es allerdings ein langer Weg.