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Exklusiver Speedvergleich Silverstone & Suzuka

Die schnellsten Formel 1-Autos aller Zeiten

Lewis Hamilton - Mercedes - GP England 2017 - Silverstone Foto: sutton-images.com 32 Bilder

Noch nie waren Formel 1-Autos so schnell. Ein Vergleich der Trainingsrunden von Lewis Hamilton in Silverstone und Suzuka aus den Jahren 2016 und 2017 zeigt warum. Mercedes lieferte auto motor und sport exklusiv Geschwindigkeiten und Fliehkräfte.

29.12.2017 Michael Schmidt

Es waren die schwersten Formel 1-Autos aller Zeiten. Die mit dem spezifisch geringsten Benzinverbrauch. Mit einem Luftwiderstand wie ein Bus. Und der Länge einer Stretchlimousine. Und trotzdem die schnellsten in der Geschichte der Formel 1. Eigentlich ein Widerspruch. Doch über 20 Prozent mehr Abtrieb, 20 Prozent mehr Auflagefläche von den Reifen und knapp vier Prozent mehr Leistung beschleunigten 728 Kilogramm Masse im Schnitt um 2,5 Sekunden schneller um die 20 Rennstrecken im Kalender. In Bahrain mit 0,654 Sekunden am wenigsten, in Spa mit 4,191 Sekunden am meisten.

19 der 20 Trainingsrekorde wurden gebrochen. Nur Regen in Monza verhinderte die komplette Revolution. In zehn Fällen wurde der Rundenrekord neu geschrieben. Das ist erklärbar. Die meisten schnellsten Rennrunden stammen aus einer Zeit, in der nachgetankt werden durfte und weichere Gummimischungen geringere Distanzen zurücklegen mussten. Und die Autos noch 605 Kilogramm wogen. Das ist rein mathematisch ein Unterschied von 3,7 Sekunden.

Hätte der Weltverband nicht immer wieder mal die schnellsten Autos auf dem Globus aus Sicherheitsgründen eingebremst, wären vielleicht schon früher alle Rekorde gefallen. Doch in der Groundeffect-Ära zwischen 1978 und 1982 hatten die zu einem einzigen Flügel mutierten Autos zwar so viel Abtrieb, dass sie zum Teil ohne Frontflügel auskamen, ihnen fehlten aber im Vergleich zu heute 400 PS. In der heißen Turbo-Phase zwischen 1982 und 1987 brannten bis zu 1.400 PS ihr Feuerwerk ab, der Anpressdruck betrug aber nur 60 Prozent von den aktuellen Wert, und die Ingenieure erkauften ihn sich mit riesigen Flügel mit hohem Luftwiderstand. Dann gab es da noch die Generation der Elektronikmonster zwischen 1991 und 1993, als aktive Aufhängungen, Traktionskontrolle, ABS und Vierradlenkung Verhältnisse wie im Windkanal schufen und die Kraft beim Bremsen und Beschleunigen immer optimal auf die Straße kam. Der frühe Computer-Zauber wurde 1994 verboten. Auch er hätte Chancen gehabt, Rekorde zu brechen und auf lange Zeit festzuschreiben.

2,687 Sek. schneller in Silverstone, 3,228 Sek. in Suzuka

Die meisten Bestzeiten stammten aus einer Zeit, in der Michael Schumacher fast alle Rennen gewann. Die Autos waren leicht, die Aerodynamik schon ausgefeilt, die Zehnzylinder bis zu 960 PS stark. Sie rollten auf Rillenreifen, die selten länger als 20 Runden halten mussten. Dann kam der V8, eine Aerodynamikreform, eine zweite und der Hybridantrieb, dem es im ersten Jahr noch an Muskeln fehlte. Und das Gewicht stieg und stieg. Von 605 auf 620, auf 640, auf 691, auf 702 und schließlich auf 728 Kilogramm. Die Formel 1 musste sich aus eigenen Reihen den Vorwurf gefallen lassen, eine Rennserie für Altherren und Halbwüchsige geworden zu sein. Die Fahrer rebellierten. „So macht es keinen Spaß. Wir fühlen uns unterfordert“, sagten Lewis Hamilton, Sebastian Vettel und Fernando Alonso im Gleichklang. Sie bekamen 2017 was sie wollten. Breitere Autos, fettere Reifen, mehr Power.

Strecken-Skizze - Graphik - Silverstone 2017 Foto: AMS
Silverstone 2016/2017: Das Fernsehen zeigt nicht einmal ansatzweise, was ein Formel 1-Auto kann. Nur Daten bringen Licht ins Dunkel. Sie lassen ermessen, wie und wo diese neue Formel 1 die Grenzen der Physik verschoben hat.

Wer Geschwindigkeit erleben will, muss sich an die Strecke stellen. Oder selbst Formel 1 fahren. Lewis Hamilton fand für das Speed-Erlebnis in schnellen Passagen wie Becketts in Silverstone nur einen Satz: „Leute, das ist einfach krank. Ich wollte, ich könnte euch mitnehmen, damit ihr spürt, was ich spüre.“ Kann er es wenigstens genauer in Wort fassen? „Genauso wenig, als müsste ich euch erklären, wie es sich anfühlt, ein Kind zur Welt zu bringen.“

Das Fernsehen zeigt nicht einmal ansatzweise, was ein Formel 1-Auto kann. Nur Daten bringen Licht ins Dunkel. Sie lassen ermessen, wie und wo diese neue Formel 1 die Grenzen der Physik verschoben hat. In Silverstone und Suzuka konnte die 2017er Generation ihre Muskeln spielen lassen. Beides sind Strecken, die alle Elemente in sich tragen: Langsame, mittelschnelle, schnelle Kurven mit langen und kurzen Radien, Schikanen, Haarnadeln und auch die eine oder andere Gerade. In Silverstone sank die Rundenzeit um 2,687 Sekunden, auf dem fast gleich langen Kurs von Suzuka sogar um 3,228 Sekunden. Das ist zum einen der Streckencharakteristik und zum anderen dem Fortschritt in den drei Monaten dazwischen geschuldet. Mercedes brachte noch ein Aero-Upgrade und einen stärkeren Motor.

Auf den Geraden um bis zu 10 km/h langsamer

Geschwindigkeiten werden heute über GPS ermittelt. Fliehkräfte kommen aus den Datenaufzeichnungsgeräten. Mercedes hat auto motor und sport exklusiv mit den Speed-Daten vergleichbarer Qualifikationsrunden von Hamilton aus den Jahren 2016 und 2017 versorgt. 1.724 Datensätze aus Silverstone und 1.842 aus Suzuka zeigen praktisch Meter für Meter, wo die neuen Autos Zeit gewinnen und auch die wenigen Stellen, an denen sie langsamer geworden sind. Gemessen wird von der Ziellinie. Sämtliche Geschwindigkeiten sind der Entfernung zum Zielstrich zugeordnet. So lässt sich einfach lokalisieren, wo das Auto sich bei der Messung befand.

Die Grafiken sprechen für sich. Sie dokumentieren den Fortschritt, den die Regelreform hervorgebracht hat, geben ihm ein Gesicht. Beginnen wollen wir dort, wo die Formel 1 langsamer geworden ist. Auf den Geraden. Wenn aus engen Kurven herausbeschleunigt wird, dann hat zuerst die neue Formel 1 die Oberhand. Nach 130 Metern aus dem dritten Gang in der Luffield-Kurve von Silverstone hat Hamilton 2016 auf 185,5 km/h beschleunigt, ein Jahr später auf 198,0 km/h. „Mehr Power, mehr Grip vom Hinterreifen, mehr Abtrieb im Heck“, analysiert Mercedes-Motorenchef Andy Cowell kurz und bündig. Irgendwann macht sich die größere Stirnfläche und der höhere Luftwiderstand der 2017er Generation bemerkbar. Es macht keinen Sinn, noch mehr Motorleistung zu investieren, um im zweiten Teil der Gerade schneller zu werden. Das bringt nichts an Rundenzeit. Da bunkert die MGU-H lieber Energie über das Abbremsen des Turboladers.

Lewis Hamilton - Mercedes - GP England 2016 - Silverstone Foto: sutton-images.com
In Copse Corner waren die alten Autos 40 km/h langsamer als die neuen.

Im Topspeed nimmt das schmalere 2016er Auto dem aktuellen Mercedes auf der alten Zielgerade von Silverstone 8,3 km/h ab. Gleiches Szenario in Suzuka vor der ersten Kurve: 2016 gewinnt mit 337,4 zu 327,1 km/h. Nicht jede Gerade lässt sich in dieses Schema pressen. Auf der Hangar Straight in Silverstone herrscht praktisch Gleichstand. Warum das? Cowell erklärt: „Der Fahrer biegt dort viel schneller in die Gerade ein und ist deshalb von Anfang an näher am Topspeed dran. Der Motor muss nicht mehr so viel Luftwiderstand überwinden.“

Entsprechend variieren die Fliehkräfte an den Bremspunkten. Dort wo die Autos 2017 gleich schnell ankommen, schlägt das um 26 Kilogramm höhere Gewicht der aktuellen Fahrzeuge aus. Die aktuellen Autos bremsen zwar 24 Meter später als vor einem Jahr, aber sie kommen auch nicht so schnell am Bremspunkt an und sie fahren mit 159,6 statt 140,8 km/h durch die Brooklands-Kurve. Die Verzögerung beim Bremsen ist dementsprechend um 0,4 g geringer als in der 2016er Saison. Ein ganz anderes Bild ergibt sich vor der Vale-Kurve in Silverstone. Dort drückte es Hamilton 2016 mit 4,0 g in die Sitzgurte, ein Jahr später mit 4,7 g.

Mehr Vollgas heißt mehr MGU-H Rekuperation

Mehr Abtrieb freut die Aerodynamiker. Den Motoreningenieuren bereitet das erst einmal Kopfzerbrechen. Die Zeit, in der die Antriebseinheiten unter Volllast gefahren werden, steigt. In Silverstone um acht, in Suzuka um sieben Prozent. „Die Zeit für die Kühlung ging um den gleichen Prozentsatz runter. Die Kühlsysteme sind aber nicht dafür ausgelegt, die volle Leistung die ganze Zeit abzurufen. Auf langen Geraden wie in Spa oder Baku, wo die Motoren 23 Sekunden auf Anschlag fahren, erreichen die Temperaturen Grenzwerte. Die Motoren sind froh, wenn der Fahrer endlich den Fuß vom Gas nimmt“, leidet Cowell mit seinem Mercedes M08-Antrieb mit. Auch das Energiemanagement ändert sich, wie der Mercedes-Motorenpapst ausführt „Mehr Vollgas bedeutet mehr MGU-H Rekuperation, dafür aber auch weniger Zeit, kinetische Energie beim Bremsen zu speichern. Die Zeit auf der Bremse ist mit mehr Grip, niedrigerem Topspeed und höheren Kurvengeschwindigkeiten entsprechend kürzer. Wir legen für jede Strecke in Simulationen anhand des vermuteten Abtriebs und Reifengrips die Strategien fest, wie viel Energie über die MGU-H und MGU-K abgerufen wird.“

Noch etwas fällt auf. 2017 wurde weniger geschaltet. Max Verstappen fuhr die berühmten S-Kurven von Suzuka in einem Gang durch. „Letztes Jahr bin ich erst einen Gang runter, am Ende wieder einen rauf.“ Andy Cowell erklärt den Verzicht auf gewisse Schaltmanöver aus der Sicht des Ingenieurs: „Die S-Kurven Suzuka sind ein gutes Beispiel. Die Geschwindigkeit in den Scheitelpunkten der Kurven steigt und nähert sich dem Speed auf den kurzen Geraden dazwischen an. So können viele Passagen in einem Gang gefahren werden.“ Gut für die Fahrer: Es gibt weniger Lastwechsel.

Lewis Hamilton - Mercedes - GP Japan 2017 - Suzuka Foto: Wilhelm
Mehr Grip durch die Reifen, eine bessere Aerodynamik und weniger Lastwechsel machen die S-Kurven in Suzuka schneller.

Spannend wird es in den Kurven. In langsamen Kurven sind die Unterschiede geringer, in schnellen größer. Das stimmt oft, aber nicht immer. Auch der Radius der Kurve spielt eine Rolle und das Vorleben des Reifen. Andrew Shovlin, Chefingenieur und Reifenexperte bei Mercedes, räumt erst einmal mit dem Vorurteil auf, dass die Aerodynamik den alleinigen Verdienst an den schnelleren Rundenzeiten hat. „Es ist schwierig, den Fortschritt den einzelnen Komponenten zuzuordnen, weil sich das von Strecke zu Strecke ändert, von Streckentemperatur zu Streckentemperatur. Der breitere Reifen zum Beispiel bietet nicht nur 20 Prozent mehr Lauffläche, er reduziert auch die Belastung für die Auflagefläche, weil die Kräfte sich besser verteilen. Das erlaubt es den weicheren Gummimischungen länger zu leben. Auch die Form der Kontaktfläche hat sich geändert, was den Reifen weniger stark aufheizen ließ. Deshalb konnten die Fahrer aggressiver fahren. Mit breiteren Flügeln, Böden und Verkleidungen haben sich die Aerodynamikoberflächen vergrößert und den Abtrieb um über 20 Prozent gesteigert. Der Anstieg des Luftwiderstands war kleiner als der des Abtriebs. Die 2017er Autos sind also effizienter als ihre Vorgänger. Breitere Autos bringen mehr mechanischen Grip. Weil sie weniger stark um die Längsachse rollen. Damit wird der innere Reifen etwas stärker belastet, was wieder den Grip erhöht.“

Mit 287,2 km/h und 4,9 g durch Copse Corner

20 Prozent mehr Kontaktfläche bedeuten nicht 20 Prozent mehr Grip. „Es hängt immer von der vertikalen Last ab, die du produzieren kannst. Wenn du es mit der Breite übertreibst, verzahnt sich der Reifen nicht mehr so gut mit der Straße. Der große Gewinn an Grip kam durch weichere Mischungen“, führt Shovlin aus. Aus diesem Grundwissen erklärt sich, warum zum Beispiel, die erste der beiden Degner-Kurven in Suzuka bei einem g mehr Fliehkraft um 22,0 km/h schneller geworden ist, die zweite aber nur 14,3 km/h und warum 1.5 Kilometer später in der Runde die Spoon-Kurve ein Delta von 29,2 km/h liefert, obwohl diese Kurve im Geschwindigkeitsbereich von Degner 2 liegt. Shovlin löst das Rätsel auf: „In der Vergangenheit waren die Reifen aus Degner 1 heraus bereits auf Temperatur. Das hat sich für Degner 2 positiv ausgewirkt. Deshalb ist der Speed-Effekt geringer. In Spoon dagegen gehst du mit etwas kühleren Reifen rein, aber weil die Kurve so lang ist, haben letztes Jahr die Vorderreifen am Ausgang überhitzt. Das war 2017 nicht mehr so. Deshalb ist die Speed-Differenz größer als in Degner. Ein reiner Reifen-Effekt.“

Ab wann die Aerodynamik den mechanischen Grip dominiert lässt sich ebenfalls nicht aus einem Handbuch ablesen. „Das ist ein progressiver Vorgang. Schon wenn sich das Auto in Bewegung setzt, produziert es Abtrieb. Bei doppeltem Speed vier Mal so viel. Deshalb sehen wir in mittelschnellen bis schnellen Kurven deutlich höhere Speeds. Wenn du dann zu den Highspeed-Kurven kommst, die letztes Jahr schon voll gingen, dann hast du nicht mehr die extra Power, um den dann maximalen Luftwiderstand zu brechen. Da kann ein 2017er Auto langsamer sein“, warnt Shovlin vor der Theorie, jede Kurve sei automatisch ein Fest für die 2017er Autos. Die 130R-Kurve von Suzuka gehört dem Mercedes AMG W07 von 2016. Und zwar deutlich, mit 315,1 zu 308,1 km/h. Das Gegenteil ist Copse Corner in Silverstone. Gestern mit Dreiviertel-Gas, heute voll. Unglaublich das Delta. Hamilton wurde in der Rechtskurve dieses Jahr mit 287,2 km/h gemessen. Vergangene Saison waren es noch 247,7 km/h. Unterschied in der Fliehkraft: von 3,6 auf 4,9 g.

Strecken-Skizze - Graphik - Suzuka 2017 Foto: AMS
Die neuen Autos sind maßgeschneidert für Strecken wie Silverstone und Suzuka.

In langsamen Kurven zeigt sich zwar der Grip von den breiteren Reifen, aber der Fahrer muss auch mehr Auto mit mehr Gewicht um die Kurve wuchten. Die Autos sind nicht so agil. Das kostet Speed. Shovlin kommt zu dem Schluss: „Diese Autos sind maßgeschneidert für Strecken wie Suzuka und Silverstone. In Monte Carlo müsste man schon um zwei Gummimischungen weicher gehen, um ähnliche Unterschiede zu sehen.“

Loop in Silverstone ist so eine Monaco-typische Kurve. Trotzdem fällt der Vorteil für das aktuelle Auto mit 8,8 km/h relativ groß aus. „Das 2017er Auto lässt sich wegen des hohen Abtriebs besser für Kurve 3 positionieren. Das hilft dir am Eingang, aber in der Kurve danach ist die Macht der Aerodynamik gebrochen und du siehst nicht mehr so große Fortschritte im Vergleich zu früher“, sagt Shovlin. Der Beweis: Der 2016er Mercedes fährt in der Arena-Kurve 83,4 km/h, sein Nachfolger 86,2 km/h. Ein moderater Geschwindigkeitszuwachs. Die Geschichte zu der Schikane von Suzuka hört sich ähnlich an. Hier fällt auf, dass der Speedunterschied beim Reinfahren dramatisch viel größer ausfällt als beim Rausfahren. „Mit den alten Autos, haben die Fahrer den Kurveneingang so gewählt, dass sie möglichst viel Speed am Kurvenausgang hatten. Jetzt, mit mehr Abtrieb und mehr Grip vom Reifen können sie den Speed am Kurveneingang viel besser zum Scheitelpunkt mitnehmen, ohne am Ausgang dafür zu büßen. Außerdem ist 130R-Kurve davor für die 2017er Autos keine große Sache mehr. Die Reifen sind zwar gut aufgewärmt für das Bremsmanöver und das Einlenken, aber nicht mehr so am Limit wie letztes Jahr“, erklärt Shovlin.

Die neuen Lieblingskurven der Fahrer

Die Fahrer haben bekommen, was sie wollen. Autos, die sie die Grenzen wieder spüren lassen. Sebastian Vettel spürt den Fortschritt am meisten in Kurve 3 von Barcelona, in Pouhon in Spa, und den S-Kurven von Suzuka. „In schnellen und mittelschnellen Kurven ist der Unterschied am größten. In langsamen nicht so. Die Reifen haben nicht viel mehr Grip. Sie sind breiter, aber auch härter. Insgesamt fühlen sich die Autos ähnlich wie 2012 und 2013 mit angeblasenem Diffusor an.“ Sergio Perez erklärt Copse, Abbey, und Kurve 9 von Barcelona zu seinen neuen Lieblingskurven. Für Felipe Massa sind es die S-Kurven von Austin und Suzuka, dazu der Becketts-Komplex von Silverstone. Max Verstappen gibt zu bedenken: „Viele Kurven, die früher fast voll, gehen jetzt easy voll. Der erste Sektor in Suzuka macht viel mehr Spaß. Das Auto ist deutlich stabiler. 2016 hatten wir viel mehr Quersteher.“ Kollege Ricciardo differenziert: „Suzuka war ein massiver, aber nicht atemberaubender Schritt. Wir kommen schneller aus Kurve 6 raus. Kurve 7 ist fast schon eine Gerade.“

Ginge es nach den Fahrern, könnte es noch besser werden. „Du glaubst heute, mehr geht nicht, und dann werden die Autos noch mal drei Sekunden schneller, und du findest auch dieses Extra in deinem Körper, und du kontrollierst es. Das ist die Gratwanderung, die mich antreibt“, erzählt Hamilton und beschreibt mit seinen Händen imaginäre Kurven. Der gepflegte Slide, er ist längst out. Gefragt ist maximaler Grip, eine Linie, so in den Asphalt gemeißelt wie eine Trambahnschiene. „Querstehen fühlt sich eine Kurve lang gut an. Die nächsten zwei bezahlst du dafür, weil die Reifen zu heiß geworden sind“, winkt Hamilton ab. Der Champion hat für die neuen Autos aber auch Kritik übrig: „So wunderbar sie auf eine Runde sind. Sie taugen nicht, um damit Rennen zu fahren. Weil die extreme Aerodynamik verhindert, dass du anderen Autos folgen kannst.“

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Senistro 4. Januar 2018, 13:04 Uhr
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