Hockenheimring

Formula Student Germany 2011 im Überblick

109 Studententeams aus 25 Nationen sind an den Hockenheimring gekommen. Sie wollen ihre selbst entwickelten Rennboliden gegeneinander antreten lassen. Dabei geht es nicht nur um Geschwindigkeit. Bewertet wird etwa auch technische Raffinesse. Von den präsentierten Leistungen waren selbst Profis aus den Entwicklungsabteilungen großer Autohersteller begeistert.

Die Spannung steigt. Nur noch ein Fahrzeug steht vor dem Elektro-Rennauto der FH Köln. Die Studenten werden immer nervöser. Es ist 15.45 Uhr. Gleich gilt es. Gleich muss erstmals eine komplette Rennrunde absolviert werden. Dann wird sich zeigen, ob sich die Arbeit des vergangenes Jahres gelohnt hat. Doch statt der ersehnten Triumphfahrt beginnt ein Drama.

Im ersten Akt schleicht sich ein Wettkampfrichter von hinten an den grün-schwarzen Boliden heran. Skeptisch betrachtet er die Kopfstütze – und winkt das Fahrzeug wortkarg aus der Schlange. „Nicht hoch genug.“ Patrick Jarosch, Sicherheitsverantwortlicher im Team „eMotorsports Cologne“, ist fassungslos. „Sie haben das Fahrzeug doch drei Tage lang geprüft! Dabei wurde nichts beanstandet! Wie können Sie uns jetzt aus dem Rennen nehmen!?“ Der Offizielle gibt sich unbeeindruckt und fordert eine technische Nachbesserung. Er wolle nicht schuld daran sein, wenn sich der Fahrer das Genick breche.

Formula Student Germany 2011: Teilnehmer beweisen Organisationstalent

Zweiter Akt: Die Fachhochschüler organisieren in ihrer Verzweiflung ein Kunststoffkissen. Hektisch befestigen sie es mit Gewebeklebeband an der Rückenlehne. Dann schieben sie den Boliden zurück an den Start. Der Juror rüttelt kurz an dem Provisorium – und wiederholt seine unmissverständliche Geste: Runter von der Strecke!

Dritter Akt: Die Kölner Fachhochschüler haben noch eine gute Stunde Zeit, um eine regelkonforme Stütze einzubauen. Laut Juror muss sie mindestens einem Druck von 90 kg standhalten. Also zurück in die Box. Der für den Rahmenbau verantwortliche Student Sebastian Sitarski greift ohne Rücksicht auf eventuelle Schnittverletzungen zu einem Stahlblech, biegt es in Form und schneidet mit einer geliehenen Blechschere überstehende Kanten ab. Mit einem Akkuschrauber durchbohrt er die Karbon-Rückwand der Fahrerzelle und schraubt das neue Teil fest. Draußen hat sich derweil ein Unwetter zusammengebraut. Die Bedingungen werden immer schlechter. Der Himmel öffnet alle Schleusen.

Vierter Akt: 10 min, bevor die Strecke geschlossen wird, steht das gestresste Team wieder an der Startlinie. Diesmal drückt der Wettkampfrichter ein Auge zu. Er ist zwar nicht wirklich zufrieden, will den Kölnern aber nicht alle Hoffnung nehmen. Er erlaubt eine Runde – mit der Maßgabe, die Stütze bis zum Hauptrennen weiter zu versteifen. Die Studenten nutzen diese Chance. Mit Wut im Bauch erreichen sie auf Anhieb die zweitbeste Zeit aller Fahrzeuge, die im Regen auf die Strecke mussten. Im Gesamtfeld des Qualifyings reicht es noch für einen respektablen 7. Platz.

In der Nacht steht der abermals nachgebesserte Renner nun vor seiner Hauptprüfung. Im Scheinwerferlicht lenkt Fahrer Carsten Knechtges das Auto von einer Bestzeit zur nächsten. Jede Runde läuft wie geschmiert – bis zum obligatorischen Fahrerwechsel. Bei der dabei anstehenden Zwischenprüfung fällt dem Rennrichter auf, dass sich eine Mutter des linken Hinterrads gelöst hat. Da eine Nachbesserung während des Rennens nicht erlaubt ist, endet das Kölner Drama damit auf halber Strecke.

Fahrwerktechniker Robert Scholz ist trotzdem glücklich: „Im Gesamtklassement haben wir den 12. Platz erreicht. Damit können wir gut leben. Das Auto hat bewiesen, dass es riesiges Potenzial hat. Nächsten Jahr treten wir wieder an!“

Woher das Potenzial des Autos rührt, erklärt Teamchef Fabian Witsch: „Wir haben uns für eine Hybridkonstruktion des Chassis entschieden, also einen Stahlrohrheckrahmen und eine Carbonfront. Vorteil: Der Rohrrahmen lässt sich leicht modifizieren, das Monocoque ist sehr leicht.“ Insgesamt bringe das Auto 283 kg auf die Straße. „Das ist für ein E-Fahrzeug schon ganz gut.“ Abspeckpotenzial gebe es theoretisch noch beim Akku. „Unsere 240 Lithium-Eisen-Phosphat-Rundzellen wiegen insgesamt satte 80 kg. Deren Gesamtkapazität von 6,1 kWh könnten modernere Akku-Modelle auch mit geringerem Gewicht bieten. Hierzu fehlt uns allerdings die Erfahrung. Unser Team besteht fast ausschließlich aus Fahrzeugtechnikern. Im Hochvoltbereich machen wir lieber keine Experimente. Für ein paar Kilo Gewichtsersparnis riskieren wir nicht die Sicherheit unseres Fahrers.“

Der Akku der Kölner treibt zwei permanent erregte Gleichstrommotoren an. Die Aggregate vom britischen Hersteller LMC liefern eine Peak-Leistung von 36 kW. Sie geben via Riemenscheiben jeweils maximal 80 Nm Drehmoment an die Räder. „Beide Hinterräder werden also unabhängig voneinander angetrieben“, so Witsch. „Das ermöglicht neben einer feinen Transaktionskontrolle auch das Torque-Vectoring. Wir können das Fahrzeug also zusätzlich lenken, indem gezielt Antriebsmomente an das linke oder rechte Rad gegeben werden.“ Die entsprechende Steuerungssoftware habe das Team selbst entwickelt.

Formula Student Germany 2011: Kölner Fachhochschule mit selbst entwickeltem ABS-System

Selbst entwickelt wurde auch das ABS-System. Fahrer Carsten Knechtges hat es im Rahmen eines Praxissemesters beim Automobilzulieferer TRW erdacht und gebaut. „Es ist optimiert auf die geringen Durchflüsse der Hydraulikbremsschläuche und die kleinen Bremssättel der Formula Student-Fahrzeuge“, erklärt der angehende Ingenieur. „Es regelt genauer und schneller als jedes Serien-ABS.“

Gespickt mit technischen Raffinessen ist auch das Fahrzeug der TU Delft. Es wird ebenfalls von zwei Elektromotoren an den Hinterrädern angetrieben. Sie haben eine Leistung von je 27 kW. Hersteller ist die Firma AMK aus Baden-Württemberg. Beide Aggregate beziehen ihre Energie aus einem Lithium-Polymer-Akku. Dieser zeichnet sich durch eine besonders hohe Energiedichte und ein niedriges Leistungsgewicht aus. Seine Gesamtkapazität beläuft sich auf 5,7 kWh. Verbaut ist außerdem eine rekuperative Bremse. Sobald der Fuß vom gas genommen wird, beginnt die Energierückgewinnung.

Eine weitere Besonderheit sind die kleinen Räder des weiß-blauen Rennautos. Während die meisten Teams ihre Fahrzeuge auf 13-Inch-Felgen stellen, vertrauen die Niederländer auf 10-Inch-Felgen. „Es war schwer, Lenkung und Aufhängung darin unterzubringen“, erinnert sich Teamchef Paul van Tricht. „Aber es spart Gewicht!“

Gewichtsreduktion war eine der Haupttriebfedern der angehenden Ingenieure aus der Porzellanstadt. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Mit gerade mal 176,8 kg Gesamtgewicht zählt ihr Fahrzeug zu den Leichtgewichten im Feld. Gleichzeitig lastet eine schwere Bürde auf dem filigranen Flitzer: Er gilt als Favorit.

Die Favoritenrolle haben die Delfter aus zwei Gründen: Ihre Hochschule beteiligt sich bereits seit zehn Jahren an studentischen Rennsport-Veranstaltungen. Die gewonnenen Erfahrungen werden von Team zu Team weitergegeben. Außerdem haben sie ihr Fahrzeug speziell auf die Formula Student Germany hin optimiert. „Wir haben uns die Anforderungen genau angesehen“, so van Tricht. „Eine Woche lang haben wir dann Simulationen am Rechner durchgeführt. Dabei haben wir das optimale Verhältnis aus Leistung und Gewicht ermittelt.“

Formula Student Germany 2011: TU Delft gewinnt in der Klasse der Elektrofahrzeuge

Am Ende wurden die Delfter ihrer Favoritenrolle tatsächlich gerecht: Sie setzten sich in der Klasse der Elektrofahrzeuge gegen 30 Wettbewerber durch.

Alle Teilnehmer gönnten den Holländern ihren Triumph. „Das sind nette Jungs“, weiß etwa Jonas Fuchs vom Karlsruher Institute of Technology (KIT). Wann immer es Probleme gibt, kann man bei denen nach Ersatzteilen fragen. Sie helfen, wo sie können – auch mit Know-how.“ Das Team reise jedes Jahr mit einem vollausgestatteten Werkstatt-Tieflader an. „Da darf jeder rein. Das ist eine schöne Tradition.“

Fuchs selbst nahm am Wettbewerb der Verbrennungsfahrzeuge teil. Zusammen mit 49 Kommilitonen fuhr er in die Top Ten von insgesamt 108 gestarteten Teams. Sieger der Klasse wurde das Team der DHBW Regensburg.

Angetrieben wird das KIT-Fahrzeug von einem vierzylindrigen Honda-Motor. Ihn legten die Nachwuchsingenieure weitgehend trocken. „Er enthält viel weniger Öl als üblich. Alles, was zurückfließt, wird sofort aufgesaugt und zirkuliert weiter. Das spart Gewicht. Außerdem ermöglichte es uns, den Motor tiefer zu setzen, was den Schwerpunkt des Autos verbessert.“

Eine weitere Besonderheit des Fahrzeugs sind die Felgen. „Es sind die leichtesten CFK-Felgen im gesamten Feld“, so der 24-Jährige. Mehrere Studienarbeiten hätten sich der Entwicklung gewidmet. In das Fahrzeug insgesamt seien ungezählte Arbeitsstunden investiert worden. „Ich persönlich werde wohl mindestens ein Semester verlieren“, sagt der Student.

Gewinnen wird er im Gegenzug einen bunten Strauß von Job-Angeboten. Peter Langen, Bereichsleiter der Antriebsentwicklung bei BMW: „Alle Teilnehmer gewinnen einen unvergleichbaren Überblick über die Fahrzeugentwicklung.“ Bewerbungen von ihnen seien immer willkommen. Ähnlich äußert sich auch Thomas Lieber, Leiter der Abteilung für elektrische Antriebe bei VW: „Wir sehen hier unseren Nachwuchs.“ 

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