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Alexander Albon - GP Japan 2019
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Technik-Herausforderung GP Mexiko

In 2.285 m Höhe ist alles anders

Der GP Mexiko nimmt eine Sonderstellung ein. Mexico-City liegt 2.285 Meter über dem Meer. Die dünne Luft zwingt die Ingenieure zu Kompromissen. Ferrari erklärt, warum das Rennen auf dem Autodromo Hermanos Rodriguez so eine Sonderstellung einnimmt.

Wenn man sich den Grafen mit den Standorten der 21 GP-Schauplätze anschaut, dann drängen sich 18 Rennstrecken auf engem Raum zusammen. Nur der Red Bull-Ring, Interlagos und Mexico-City stechen heraus. Weil die Strecken deutlich höher gelegen sind als der Rest.

Spielberg liegt 670 Meter über dem Meer, Sao Paulo 760 und Mexico-City ist mit 2.285 Meter der absolute Ausreißer. Die Höhenlage der Mega-City verleiht dem GP Mexiko einen Sonderstatus. In der dünnen Luft leiden Aerodynamik und Motoren.

Die Luftdichte ist um rund 22 Prozent geringer als auf Meereshöhe. Das heißt für die Aerodynamiker 22 Prozent weniger Abtrieb und 22 Prozent weniger Luftwiderstand. Als die Formel 1 noch mit Saugmotoren fuhr, wurde ein 760 PS starker Renault V10 zur Luftpumpe mit nur noch 590 PS. Diese Probleme haben Turbomotoren nicht. Sie schaffen sich ihre Ansaugluft durch Verdichten selbst.

Theoretisch würden die aufgeladenen Triebwerke gar keine Leistung in der Höhe verlieren, doch so einfach ist das in der Hybrid-Ära nicht mehr. Da müssen sich auch die Motoreningenieure mit Leistungsverlust herumschlagen. Sie haben lediglich die Wahl, ob sie es beim Verbrenner oder der elektrischen Seite tun.

F1-Technik: Die F1-Autos im Mexiko-Trimm

Haas - Formel 1 - GP Mexiko - 24. Oktober 2019
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Ein Mexiko-Auto macht keinen Sinn

Die Ferrari-Ingenieure Jock Clear und Luigi Fraboni erklären, warum der GP Mexiko aus technischer Sicht ein so besonderes Rennen ist. Beginnen wir mit dem Chassis. Die Autos fahren mit Abtrieb wie in Monte Carlo, bekommen aber nur den Anpressdruck von Monza zurück.

Dabei hat der Mexiko-Heckflügel die doppelte Tiefe von der Monza-Version. Und trotzdem liegen die Top-Speeds um 10 km/h höher. „Wäre die Rennstrecke von Mexiko auf Meereshöhe, würden wir hier mit einem Flügel wie in Silverstone oder Hockenheim fahren“, erklärt Clear.

In der Theorie könnten die Teams noch größere Flügel für die Rennen in dünner Luft bauen, doch das lohnt sich selbst für Rennställe nicht, bei denen Geld keine Rolle spielt. „Die Entwicklung eines neuen Flügels würde sechs Wochen Windkanalzeit kosten. Es bringt bei den Windkanalrestriktionen nichts, so viel Zeit für ein einziges Rennen aufzuwenden.“

Das gleiche gilt für die Kühlung, die entsprechend um 25 Prozent weniger effizient ist, egal ob es Motor, Bremsen oder Steuergeräte betrifft. „Wir können nicht für ein Rennen spezielle Kühler bauen. Also müssen wir die Verkleidung mehr öffnen. Das kostet wiederum Abtrieb“, führt Clear aus.

Der reduzierte Abtrieb schafft auch Probleme mit den Reifen. Es ist, als würde man in Singapur mit Monza-Flügeln fahren. Das Auto rutscht in den langsamen Passagen. Dadurch schält sich bei den weicheren Mischungen Gummi von der Lauffläche. Man spricht von Körnen. Wenn die Strecke wie in diesem Jahr wegen des vielen Regens meistens grün ist und die Temperaturen niedrig, verschärfen sich diese Probleme noch.

Charles Leclerc - Ferrari - Formel 1 - GP Mexiko - 25. Oktober 2019
xpb
Mexiko verlangt sowohl beim Chassis als auch beim Motor technische Kompromisse.

Gesucht ist der beste Kompromiss

Laut Clear haben die Fahrzeugingenieure in Mexiko nur mit Widersprüchen zu kämpfen. Um in den langsamen Kurven Grip und Balance zu finden bräuchte man mehr Abtrieb als man finden kann. Wenn man in der Lage dazu wäre, noch mehr Anpressdruck draufzupacken, müsste man sich den mit zu viel Luftwiderstand erkaufen. Dann würde Top-Speed fehlen, der wegen der langen Zielgerade nicht ganz unwichtig ist.

In den schnellen S-Kurven ist vom Auto Stabilität gefragt. Das steht in Konflikt mit gutem mechanischen Grip, den man über die Randsteine in den langsamen Kurven braucht. Mehr Federweg ist schlecht für die Stabilität. Zum Schluss noch die Frage, wie viel Kühlung man sich gönnen darf, ohne aerodynamisch zu viel zu opfern. Fazit von Clear: „Nirgendwo sonst zählt der beste Kompromiss so wie hier in Mexiko.“

Auch die Motorentechniker haben die Qual der Wahl. Entweder sie verzichten auf Motorleistung oder auf Rekuperation von der MGU-H. Das Problem mit der Leistung wäre am einfachsten mit größeren Turboladern zu lösen, doch da verhält es sich so wie mit größeren Flügeln. „Du hättest in Mexiko und zwei anderen Strecken einen guten Motor und würdest überall sonst dafür bezahlen“, winkt Motorenmann Fraboni ab.

Wegen der geringeren Luftdichte muss der Turbolader mehr Arbeit verrichten. Theoretisch könnte man bis an das Drehzahllimit von 125.000/min für die Turbine gehen, doch dann riskiert man Motorschäden. Schon ab 110.000/min wird es kritisch. Wer viel Energie über die MGU-H generieren will, opfert wegen des höheren Abgasgegendrucks Leistung vom Verbrennungsmotor.

Auch den Motoreningenieuren wird somit der beste Kompromiss zwischen den Parametern Motorleistung, Energierückgewinnung und Zuverlässigkeit abverlangt. Ferrari opfert elektrische Leistung, um vom Verbrennungs-Motor das Maximum zu bekommen ohne Gefahr zu laufen, dass dabei die Motoren Schaden nehmen.

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