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F1-Technik-Vorschau

Theissen erklärt die neuen F1-Boliden

Mario Theissen Foto: Daniel Reinhard 12 Bilder

Die Ingenieure standen vor der größten Aufgabe der Formel 1- Geschichte: BMW-Teamchef Mario Theissen erklärt anhand der zwei BMW-Modelle, was sich bei der Technik und der Aerodynamik alles ändert.

22.03.2009 Michael Schmidt

Es sind zwei Welten, die da auf dem Kachelboden der BMW-Formel 1-Fabrik im schweizerischen Hinwil aufeinander treffen. Links der neue F1.09 mit mächtigem Frontflügel, glattgeföhnter Verkleidung, einem kümmerlichen Heckflügel und profillosen Slicks. Rechts das wohlproportionierte Vorgängermodell, mit gerillten Reifen und vielen Ecken und Kanten. Es fällt schwer, bei all den Finnen, Leitblechen, Hirschgeweihen, Kaminen, Winglets und Batmans die Form des Wagenkörpers zu erahnen.

Auch unter der Haut aus Karbon und Kevlar ist nichts mehr, wie es war. Der BMW P86/9-Achtzylinder muss 2009 doppelt so lange halten wie bisher. Mindestens 2.300 Kilometer pro Aggregat. Und dann versteckt sich in den wuchtigen Seitenkästen des neuen Autos noch eine Technologie, die auf den Namen KERS hört. Das ist die Abkürzung für Kinetic Energy Recovery System, zu deutsch Energierückgewinnungssystem. Ein Hybridantrieb für die Zwecke der Formel 1. Auf Knopfdruck gibt es 82 PS aus der Elektrokonserve.

Teamchef Mario Theissen erklärt: "KERS war am Anfang ein reines Forschungsthema. Wir mussten uns zunächst eine Basistechnik erarbeiten. In einem zweiten Schritt wurde KERS als Teil des Gesamtpakets betrachtet. Die Verwendung oder der Verzicht haben einen Einfluss auf die zur Verfügung stehende Menge an Ballast und damit die Gewichtsverteilung. Wichtig war auch die Unterbringung der KERS-Elemente."

Lithium-Ionen-Batterien als Energiespeicher

Die Ingenieure diskutierten zunächst das Konzept des Energiespeichers. "Die hydraulische Lösung war nach einem Tag vom Tisch“, erinnert sich Theissen. Das Schwungrad fiel aus zwei Gründen durch den Rost. Zum einen erwartete man große Probleme mit den Luftlagern für die rotierende Scheibe, zum anderen räumt Theissen dieser Lösung keine Chance im Serienbau ein.

Für die Formel 1 entschied sich BMW für eine Lithium-Ionen-Batterie, weil das die besten Leistungsdaten versprach. Die Batteriepakete sind beim BMW F1.09 in den Seitenkästen verstaut. Das garantiert einen tiefen Schwerpunkt, optimale Kühlung durch den Fahrtwind und problemlosen Ein- und Ausbau. Elektromotor und Generator sitzen an der Stirnseite des Motors. Die Steuereinheit ruht im rechten Seitenkasten. Nur sie braucht ein eigenes Kühlaggregat. Das reduziert das Gesamtgewicht der KERS-Elemente auf rekordverdächtige 30 Kilogramm.

Auf den Mann im Cockpit kommen neue Aufgaben zu. Er sollte darauf achten, dass der Energiespeicher nie ganz voll ist, denn dann fehlt der Mitbremseffekt des Elektromotors, und die Bremsbalance verschiebt sich schlagartig nach vorn. Und er muss im Kopf haben, an welchen Stellen der Strecke der Computer den Einsatz von KERS empfiehlt. Für die Rundenzeit empfiehlt es sich, die Extraleistung in kleine Portionen aufzuteilen.

Gewicht nach vorne

Die große Unbekannte bei der Frage über den Einfluss von KERS auf die Rundenzeit ist der Reifen. Sein Verhalten in Abhängigkeit von Temperatur, Gewichtsverteilung, Gummimischung und Fahrzeug-Setup ist nur unpräzise vorhersehbar. Weil der Vorderreifen durch den Wegfall der Rillen im Vergleich zum Hinterreifen Grip dazugewinnt, muss Gewicht nach vorne. Wer KERS an Bord hat, tut sich da schwer. BMW behalf sich wie Ferrari und McLaren mit einem kleinen Trick. Man verkürzte leicht den Radstand. Das verlagert Masse Richtung Vorderachse.

Während der Slick von seinen Eigenschaften her eine bekannte Größe ist, begannen die Aerodynamiker quasi bei Null. Die Aufgabe, möglichst viel Luft unter das Auto strömen zu lassen, gibt den Autos ihr neues Gesicht. Die Nase wurde höher und breiter, die Querlenker der Vorderachse steigen zum Chassis hin an, und die Frontflügel-Endplatten lenken die Luft nun außen statt innen an den Vorderreifen vorbei. Um die freie Zone für Strömungshilfen zu vergrößern, rückten alle die Seitenkästen nach hinten. Vom Ziel der FIA, den Anpressdruck zu halbieren, haben sich die Aerodynamiker weit entfernt. Man spricht bereits von 75 bis 78 Prozent der Vorjahreswerte.

Luft strömt anders

Schnell war klar: "Alles steht und fällt damit, wie man dem Hinterreifen das Leben erleichtert und wie man Aerodynamik- und Reifeneffekte über ein Wochenende managt." Die Luft strömt jetzt anders ums Auto. "Das Verständnis für Phänomene, die beim Vorjahresauto nicht auftraten, mussten wir uns im Windkanal und mittels CFD-Simulation erst erarbeiten", sagt der erste Mann im Team. Vom Diffusor wurden die meisten Varianten produziert.
 
Am 12. Dezember bekamen die Techniker von der FIA noch eine Zusatzaufgabe mit auf den Weg. Ein Motor muss doppelt so viele Kilometer abspulen wie im letzten Jahr. Die Reduzierung von 19.000/min auf 18.000/min und der damit verbundene Verlust von 30 bis 50 PS bringt da nur bedingt Erleichterung. "Der Sprung ist größer als vom Ein-Rennen-Motor zum Ein-Wochenende-Motor", urteilt Theissen. "Damals hatten wir großen Respekt vor der Aufgabe, weil wir uns das Know-how über längere Laufzeiten erst aneignen mussten."

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