Felipe Massa - Ferrari - GP Ungarn 2009 Daniel Reinhard

Sicherheit in der Formel 1

Immer schneller, immer sicherer

1000. GP

In den letzten 69 Jahren wurden die Rennautos immer schneller, aber auch immer sicherer. Das ist nur scheinbar ein Widerspruch. Wer Unfälle vermeiden will, muss sie verstehen. Dazu legte sich die FIA eine Datenbank an. Sie zeigt, wie sich die Sicherheit im Motorsport verbessert hat.

Wie oft stellen wir uns diese Frage: Wie wäre dieser oder jener Unfall früher ausgegangen? Vor 10, 20 oder gar 40 Jahren. Brendon Hartley konnte sich 2018 gleich mehrmals bei seinem Schutzengel bedanken. Der Neuseeländer flog in Barcelona, Montreal und Silverstone mit weit über 200 km/h von der Strecke. Sein Toro Rosso war danach jeweils Schrott. 28 g Verzögerung, geschenkt. Tecpro-Barrieren, 85 Zentimeter Karbonmasse in der Fahrzeugnase und Hans haben ihre Arbeit getan. Und vor 40 Jahren? Hartley hätte den Rest des Jahres an Krücken verbracht. Wenn überhaupt.

Unfälle passieren. Der Motorsport nahm sie jahrzehntelang als Gott gegebenes Naturgesetz in Kauf. Peter Wright, der ehemalige Chef der FIA-Sicherheitskommission, blickt zurück: „Ich kam 1967 in den Motorsport. Im Jahr darauf hatten wir eine Serie, bei der in jedem Monat ein Fahrer gestorben ist. Jim Clark, Mike Spence, Ludovico Scarfiotti, Jo Schlesser. Nichts passierte. Weil es die Leute nicht besser wussten.“

Erste Verbesserungen ein Abfallprodukt

Prävention war lange ein Fremdwort. In den ersten 25 Jahren der Formel 1 fanden genau vier Vorschriften im Dienste der Sicherheit den Weg ins Regelbuch. 1952 wurde der Sturzhelm Pflicht, 1959 der Überrollbügel, 1969 Sicherheitsgurte, 1973 deformierbare Tanks. Doch die ersten Meilensteine waren eher ein Abfallprodukt von Ideen, die einen ganz anderen Zweck erfüllten. Kohlefaser kam 1981 in den Motorsport, um die Autos leichter und verwindungssteifer zu machen. Der Werkstoff wurde zur besten Ritterrüstung, die man sich vorstellen konnte. Die Position des Tanks zwischen Fahrer und Motor sollte ab 1979 die Autos zum Segen der Aerodynamik schlank halten und den Schwerpunkt konstant in die Fahrzeugmitte legen. Die zentrale Lage war der perfekte Feuerschutz.

Mit jeder Innovation änderte sich das Verletzungsbild, erinnert sich Wright. „In den Aluminiumchassis zogen sich die Fahrer schwere Beinverletzungen zu. Bei Ronnie Peterson 1978 in Monza war jedes einzelne Teil der Struktur und Verkleidung zerbrochen.“ Mit dem Karbon waren die Beine sicher, aber nicht mehr der Nacken. Dann kamen die höheren Cockpitwände, der Nackenschutz und das Hans-System, das eigentlich das Resultat unserer fehlgeschlagenen Airbag-Versuche war. Es hat die Gefahr für Nacken und die Schädelbasis reduziert. Heute ist unsere größte Angst, dass der Kopf von herumfliegenden Teilen getroffen wird.„

Imola zwang die FIA zu Maßnahmen

Zunächst reagierten die Regelhüter verhalten auf die unterschiedlichen Unfallmuster. Ab 1975 wurde Kopfstütze an der Rückwand des Cockpits Pflicht. Ein Feuerlöscher musste an Bord sein. 1976 wanderten die Füße des Fahrers hinter Vorderachse und vor dem Lenkrad wurde ein zweiter Überrollbügel montiert. 1984 führte die FIA Crashtests ein. Jedes Chassis musste einen Aufprall von vorne mit 10 m/s so überstehen, dass die Fahrgastzelle unversehrt blieb. Ein Jahr später kam der Seiten-Crashtest hinzu, 1995 der mit dem Heck voran. Immer mehr Komponenten im Auto wurden statisch auf ihre Widerstandsfähigkeit überprüft.

Doch so richtig setzte ein Umdenken erst mit den Unfällen von Imola 1994 ein. “Nach dem Tod von Elio de Angelis 1986 in Paul Ricard ist es acht Jahre lang immer gut gegangen. Für viele war Sicherheit mit den Karbon-Chassis und den immer weiter verschärften Crashtests einfach kein dringliches Thema mehr„, erinnert sich der ehemalige FIA-Präsident Max Mosley. Imola mit den tödlichen Unfällen von Ayrton Senna und Roland Ratzenberger veränderte alles. Der Tod im Rennauto war nicht mehr jugendfrei. Der damalige FIA-Präsident Max Mosley und Formel 1-Arzt Sid Watkins traten die Flucht nach vorne an. Sicherheit musste mehr sein als nur ein Lippenbekenntnis. Jean Todt setzt die Arbeit heute fort.

Und so kam Unfallforscher Andy Mellor ins Spiel. Er arbeitete für den englischen TÜV. “Sid wollte von mir wissen, welche Erkenntnisse von Unfällen mit Straßenautos in den Rennsport übertragbar seien. Zunächst einmal scheinen beide Disziplinen weit voneinander entfernt. Auf der Straße kannst du mit 50 km/h gegen einen Laternenpfahl fahren und tot sein. Im Rennauto steigst du nach einem 300 km/h Crash unverletzt aus. Identisch daran ist, dass es eine Schwelle gibt, ab der sich der Insasse verletzt. Das Ziel ist es, die negative Beschleunigung auf den Fahrer so zu minimieren, dass er sie überlebt. Dazu muss die Energie in die Strukturen des Fahrzeugs oder in das Hindernis abgeleitet werden. Ich habe Sid gesagt, dass es für eine relevante Unfallforschung wichtig sei zu wissen, was sich wirklich abgespielt hat.„ Es war die Geburtsstunde der Unfall-Datenbank.

Datenschreiber liefert Transparenz

Früher blieben Unfälle ein Rätsel. Sie passierten abseits der TV-Kameras. Manchmal existierten nicht einmal Fotos. Daten Fehlanzeige. Die Wracks verschwanden in der Asservatenkammer der Teams oder auf Nimmerwiedersehen. Man war auf Augenzeugen angewiesen. Die sich oft genug widersprachen. In Zeiten vollständiger Überwachung gibt es keine Geheimnisse mehr. Die Rennstrecken sind lückenlos mit Kameras bestückt.

Seit 1996 ist in der Formel 1 ein Unfall-Datenschreiber (Accident Data Recorder) an Bord. Heute führen weltweit rund 300 Rennautos eine Blackbox mit. Sie macht das Unglück transparent. Innerhalb von Stunden wissen die Experten genau, was zwischen Kontrollverlust und Einschlag passiert ist, was der Auslöser war, welche Kräfte auf Auto und Fahrer eingewirkt haben. Wright erklärt: “Der für uns interessanteste Moment sind die ersten 100 Millisekunden nach dem ersten Aufprall.„ Generell gilt: “Je kürzer ein Unfall, umso schlimmer ist er.„

Manchmal liefern die Zahlenkolonnen und Grafiken der Unfallanalyse unheimliche Fakten. Bei Jules Bianchis Zusammenstoß mit dem Bergekran beim GP Japan 2014 vergingen zwischen dem Kontrollverlust bei 213 km/h und dem Aufprall 2,61 Sekunden. Danach war innerhalb von 80 Millisekunden der schlimmste Teil vorbei. Der Marussia traf das Hindernis mit 126 km/h in einem Winkel von 55 Grad so unglücklich, dass sich die Nase unter den Vorbau des Krans grub und dabei von oben gegen den Boden gedrückt wurde. Dadurch wurde das Auto abrupt verzögert und das Heck angehoben. Der Helm des Fahrers krachte gegen die Traktorrückwand.

Der Marussia, der noch vier Meter in Längsrichtung und zwei Meter zur Seite abgelenkt wurde, erfuhr dabei eine Verzögerung von 58,8 g. Das hätte Bianchi wahrscheinlich unverletzt überlebt. Nicht aber die 254 g am Kopf, die allein der direkte Kontakt mit dem 6,8 Tonnen schweren Gefährt verursacht hat. Der Aufprall war ungefähr vergleichbar, als hätte man das Auto aus 48 Meter Höhe auf den Boden fallen lassen. Ohne Knautschzone. Bianchi überlebte, wenn auch mit schwersten Kopfverletzungen.

Jeder Crash besteht aus drei Unfällen

Jeder Crash besteht eigentlich aus drei Unfällen. Das Auto gegen das Hindernis, der Mensch gegen das Auto, und die Innereien gegen das Skelett. “Und jede dieser Phasen wollten wir verstehen„, blickte Wright auf die Arbeit der Sicherheits-Kommission zurück. “Bei einem Frontalaufprall kommt es zu einer Serie unterschiedlichster Verzögerungen. Erst trifft das Auto den Reifenstapel. Der ist weich. Dann löst sich die Nase auf und schließlich trifft das Monocoque das Hindernis, das hinter dem Reifenstapel liegt. Dort siehst du die höchsten G-Werte. So erkennen wir, welches Teil, wann wo aufgeschlagen, und was dabei als erstes kaputtgegangen ist.„ Wann qualifiziert sich ein Unfall für die FIA-Datenbank? Dafür gibt es vier Kriterien: Zeichnet sich ein Trend ab, gibt es Verletzungen, ein Problem, das bisher noch nie behandelt wurde, oder werden bestimmte Verzögerungswerte überschritten. Den Unfalltod definiert die Statistik, wenn das Opfer innerhalb von 30 Tagen nach dem Unfall stirbt. Schwer verletzt bedeutet, dass der Fahrer mindestens 60 Tage außer Gefecht ist.

Nicht alle Untersuchungen sind gleich umfangreich. Im Fall von Jules Bianchi wurde ab dem Erlöschen der Startampel alles auf den Prüfstand gestellt bis hin zu der Frage, ob man das Rennen überhaupt hätte starten sollen. Das hatte schon die Qualität wie eine Untersuchung bei einem Flugzeugabsturz.

Nackenstütze der beste Lebensretter

In vielen Fällen haben konkrete Unfälle zu Verbesserungen geführt. Eine Serie schwerer Beinverletzungen führte zu den ersten Crashtest. Die Unfälle von Senna und Ratzenberger zogen höhere Cockpitwände und einen 75 Millimeter dicken Kragen aus Confor-Schaum rund um Kopf und Nacken nach sich. “Bis heute wahrscheinlich der beste Lebensretter„, sagen die Experten. “Der Unfall von Robert Kubica 2007 in Montreal war eine Kopie der Imola-Tragödien. Er blieb fast unverletzt. Das zeigt, dass wir unsere Lektion gut gelernt hatten„, stellt Mellor zufrieden fest.

Nach Mika Häkkinens Schädelbasisbruch bei seinen Unfall 1995 in Adelaide, hervorgerufen durch den Aufprall des Kopfes auf das Lenkrad, wurde in Zusammenarbeit mit Mercedes das Hans-System erfunden. Ein Seilzug an einem Kragen federt die Vorwärtsbewegung des Kopfes ab. Dazu gibt es eine Lenksäule, die sich beim Aufprall zusammenstaucht. Bei Unfällen von Heinz-Harald Frentzen 2000 in Monza und Jacques Villeneuve 2001 in Melbourne wurde jeweils ein Streckenposten von einem herumirrenden Rad erschlagen. Seitdem sind die Radträger mit je zwei Seilen am Chassis befestigt.

Die Unfälle von Alex Zanardi beim IndyCar-Rennen am Lausitzring 2001, von Takuma Sato 2002 am A1-Ring und von Timo Glock 2009 in Suzuka lösten schrittweise Verbesserungen im Schutz des Cockpits gegen das Eindringen von Fremdkörpern aus. “Auto gegen Auto war lange unser Schreckens-Szenario„, gibt Mellor zu. “Wir haben so genannte Penetrations-Unfälle im Labor simuliert. Als wir einen McLaren in die Seite eines Toyota fahren ließen, sind uns die Augen aufgegangen. Das seitliche auftreffende Fahrzeug ist förmlich durch das andere hindurchgefahren. Die Teams haben uns daraufhin zugesagt, dass sie uns sechs Millimeter Platz für eine Schutzhülle geben. Von allen Materialien war Zylon das mit weitem Abstand beste.„

Inzwischen sind Formel 1-Überlebenszellen rundherum mit dem Stoff eingemantelt, der für schusssichere Westen verwendet wird. In anderen Formel-Klassen kam zunächst nur eine Planke an neuralgischen Stellen zum Einsatz. Was nicht genug ist, wie der Indy-Unfall von James Hinchcliffe 2015 gezeigt hat. Der Kanadier wurde lebensgefährlich verletzt, weil ein Stahl-Querlenker der Vorderachse beide Beine durchbohrte.

Michael Schumacher - Ferrari - Ralf Schumacher - Williams - GP USA 2004 - Indianapolis
Wilhelm
Ralf Schumacher überstand in Indianapolis 2004 einen schweren Unfall.

Safer Barrier kam von den IndyCars

Sogar die Ovalrennen haben einen Teil ihres Schreckens verloren. Eine “Safer Barrier„ schützt die Mauer. Die 91 Zentimeter vorgelagerte Streckenbegrenzung mit Kunststoff-Blöcken dazwischen wurde seit 2002 erforscht und 2006 auf dem Iowa Speedway uraufgeführt. Sie fand auch außerhalb von Ovalen in schnellen Kurven ohne Auslaufzone ihre Anwendung. Zum Beispiel in Interlagos auf der Außenseite der Zielgerade.

Mark Webber bei seinem Sportwagen-Crash in Sao Paulo schwerere Verletzungen erspart. Der Australier feuerte seinen Porsche 919 mit 185 km/h in die Mauer vor der Mauer. 98 g Verzögerung sind ein stummer Zeuge für die Wucht des Aufpralls. Ralf Schumacher hatte 2004 in Indianapolis dieses Glück nicht. Sein Williams traf die Betonwand nach einem Reifenplatzer mit 291 km/h im ungeschützten Bereich. Der Unfallpilot musste wegen einer schweren Gehirnerschütterung drei Monate pausieren.

Manche Unfallszenarien sind nicht vorhersehbar. Zum Beispiel das von Felipe Massa 2009 in Budapest. Eine 833 Gramm schwere Schraubenfeder aus dem vorausfahrenden BrawnGP von Rubens Barrichello traf Massa oberhalb des Visiers am Helm. Die Geschwindigkeit betrug 259 km/h. Massa trug eine schwere Hirnprellung davon. Heute sind die Helme mit einer Zylonschicht geschützt.

Ein Unfall von Takuma Sato in Melbourne führte zur Installation der Unfall-Warnlampe im Cockpit, die bei Verzögerungen über 15 g automatisch anspricht und in der Rennleitung ein Warnsignal deponiert. “Sato ist nach einem Maueraufprall aus dem Auto gesprungen, als wäre nichts passiert. Beim Datenstudium haben wir später gesehen, dass die Verzögerung 45 g betrug. Wir hätten den Fahrer in diesem Fall sofort einem Medizincheck unterziehen sollen„, erinnerte sich der kürzlich verstorbene FIA-Rennleiter Charlie Whiting. Heute ist es Pflicht. Der Fahrer muss zum Arzt, sobald die Warnlampe aktiviert wird.

Whiting nannte in einem früheren Gespräch mit ihm aber auch Beispiele, wo die Unfallforscher schneller waren als die Realität: “Die Seitencrashtests oder der Crashtest von hinten wurden nicht wegen eines bestimmten Unfalls eingeführt. Sie waren die Folge einer logischen Überlegung oder einer Evolution. Wir haben uns gefragt: Was passiert eigentlich, wenn das Auto rückwärts einschlägt? Es gibt im Heck nichts, das die Energie absorbiert. Vor ein paar Jahren haben wir die Crashtest-Pflicht auch für Rennautos erhoben, die bei Testfahrten antreten.„

Tecpro und Auslaufzonen aus Asphalt

Die Erkenntnisse aus den Crashdaten haben auch die Rennstrecken verändert. “Wir haben gelernt, dass asphaltierten Auslaufzonen ein Auto doppelt so stark herunterbremsen als ein Kiesbett. Und an welchen Stellen Tecpro oder Reifenstapel besser sind„, so Whiting. Tecpro sind legoartig verschachtelte Plastikklötze, die selbst bei einem Frontalaufprall mit 200 km/h auf wenig Platz eine Überlebenschance bieten. Zum Schutz der Zuschauer hat die US-Firma GP Brook abgeleitet aus Lawinensperren Zäune entwickelt, die stark genug sind fliegende Autos abzuhalten. Sie ermöglichen dem Zuschauer eine gute Sicht, sind aber sind engmaschig genug, dass sich einzelne Trümmer darin verfangen.

Für Rennfahrer können sie tückisch sein. Weil sich Monopostos mit freistehenden Rädern einhaken können. Das führt zu hohen Verzögerungen und Rotationsbewegungen. Dan Wheldon ist 2011 in Las Vegas beim Aufprall in den Sicherheitszaun gestorben. Robert Wickens zog sich letztes Jahr in Pocono schwerste Verletzungen zu. Der Dallara-Honda verfing sich mit Aufhängungsteilen zwei Mal in dem Zaun.

Seit 1994 hat Andy Mellor über 200 Unfälle in alle Details katalogisiert. “Die ersten wie die von Senna und Ratzenberger durch Nachstellen im Labor. Nach Einführung der Blackbox wussten wir, wie sich der Unfall abgespielt hatte, aber die Daten haben uns nicht verraten, warum sich der Fahrer verletzt hat. Wir haben deshalb weiter den Aufprall simuliert, versucht ein ähnliches Schadensbild darzustellen und die Dummys mit Sensoren ausgestattet.„

Auch das ist bald Vergangenheit. In der Formel 1 haben die Fahrer seit 2014 g-Sensoren in den Ohrstöpseln. “Der Chip, den wir benutzen, ist in den meisten Smartphones drin. Er ist so groß wie ein halbes Reiskorn und kostet nur 10 Euro„, verrät Mellor. Bald wird ein mathematisches Modell des Unfallhergangs ausreichen. “Dann können wir anhand der Daten aus der ADR jeden Unfall am Computer nachspielen und dort herausfinden, wie die Verletzungen entstanden sind.„

2018 kam der Halo. Über dessen Nutzen wird weiter gestritten. Die Befürworter erklären, dass sie Charles Leclerc beim Startcrash in Spa möglicherweise das Leben gerettet haben. Kritische Stimmen behaupten, dass der Halo zur tödlichen Falle werden könnte, wenn sich ein anderes Auto zwischen Cockpitwand und dem Käfig darüber verhakt. Es ist somit die erste Sicherheitsmaßnahme der FIA, die nicht bei allen Unfallszenarien einen Vorteil bietet. IndyCar ging einen anderen Weg. Nachdem Cockpitscheiben keine befriedigenden Ergebnisse lieferten, soll jetzt ein vertikaler Stift vor dem Cockpit große Objekte abwehren.

Inzwischen sind die Sicherheitsvorrichtungen in einem Formel 1-Auto so umfangreich, dass sie mächtig ins Gewicht gehen. “Wenn wir alles zusammenrechnen, kommen da schnell 50 Kilogramm extra zusammen. Es ist eine Utopie zu glauben, dass wir jemals wieder mit Autos fahren werden, die 640 Kilogramm wiegen. Das wäre selbst mit leichteren Motoren nicht möglich„, sagt Racing Point-Technikchef Andy Green.

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