Massedämpfer: Von Sprit & Energie - Die Woche in der F1

Biosprit

Seit der Saison 2008 werden dem Formel 1-Sprit 5,75% Biomasse beigemischt. Das sind etwa 3,5 der rund 60 Liter, die ein Formel-1-Pilot für 100 Kilometer braucht.

Artikel 19.4.5 des Technisches Reglements der FIA besagt: "Mindestens 5,75 Prozent des in der Formel 1 zum Einsatz kommenden Treibstoffs müssen 2008 aus regenerativen, biologischen Quellen gewonnen worden sein. Als Bemessungsgrundlage dient der relative, anhand des Molekulargewichts des Ausgangsmaterials berechnete Anteil."

Auswirkungen: In früheren Jahren nutzten die Formel 1-Teams spezielle Treibstoffe auf Basis verbleiten Benzins mit besonders hohen Oktanzahlen, um besonders hohe Motorleistungen zu erzielen. 1993 schob die FIA diesem Treiben einen Riegel vor, in dem die Verwendung von jenem handelsüblichen Super mit 95 Oktan vorgeschrieben wurde, das auch für konventionelle Pkw an jeder Tankstelle zur Verfügung steht. Vorteil: Die Entwicklung von Formel 1-Motoren basiert wieder auf vergleichbaren Grundlagen wie jene für Serienfahrzeuge, technische Innovationen bleiben übertragbar. Die nun durchgesetzte Beimischung von Biotreibstoffen greift einer EU-Richtlinie vor, die ab 2010 Ähnliches für Superbenzin vorschreibt. In Deutschland zum Beispiel wird Super bereits ab 2009 um gut zehn Prozent Bio-Ethanol angereichert.

Zukünftige Änderungen: Für die Zukunft existieren Vorschläge, komplett auf Biobenzin umzusteigen. Noch ist aber nicht entschieden, wann und in welcher Form ein solcher Umstieg erfolgen soll. Besonders die Frage nach der Art des Biotreibstoffes ist noch nicht geklärt. Biotreibstoffe der ersten Generation, so genannte Agrotreibstoffe, stammen aus landwirtschaftlichem Anbau. Die vermehrte Nutzung von Nahrungsmittelpflanzen als Kraftstoff erhöht jedoch die Abholzung der Regenwälder (um Platz für Anbauflächen zu schaffen), fördert dadurch den Rückgang der Artenvielfalt und sorgt durch nicht nachhaltige Anbaumethoden (um schneller zu produzieren) für eine Auslaugung der Böden. Die zweite Generation an Biokraftstoffen wird aus pflanzlichen Abfallstoffen gewonnen und ist weniger umstritten. Die Biokraftstoffe der 3. Generation befinden sich noch in einer sehr frühen Entwicklungsphase.

Energierückgewinnung - KERS

Ab der Saison 2009 ist in der Formel 1 ein Hybridantrieb erlaubt. Das Kinetic Energy Recovery System (KERS) ermöglicht die Speicherung von Bremsenergie, um sie per Knopfdruck des Fahrers als zusätzlichen Antrieb zu nutzen.

Die Energierückgewinnung mittels KERS funktioniert ähnlich wie ein Fahrraddynamo. Die Bremsenergie einer Achse wird gesammelt und in eine Speichereinheit transferiert. Auf diese Weise können rund 400 Kilojoule an Engerie von einer Fahrzeugachse bezogen werden. Dem Fahrer stehen dann einmal pro Runde für rund sechs Sekunden 60 Kilowatt (ca. 80 PS) an Zusatzpower zur Verfügung.

Aus technischer Sicht sind alle drei möglichen Varianten eines solchen Energierückgewinnungs-Systems erlaubt: eine mechanische Lösung mit einem Schwungrad, eine elektrische Lösung, die eine Batterie als Speicher nutzt, und eine elektro-mechanische Kombination beider Varianten.

Auswirkungen: Durch KERS soll vorhandene Energie effizienter genutzt werden und sollen weniger Ressourcen verbraucht werden. Ähnliche Hybridsysteme existieren bereits in Straßenautos, sind aber sehr schwer, groß und die Energierückgewinnung erfolgt nur äußerst langsam. Durch den Entwicklungswettkampf der F1-Teams sollen effizientere Systeme entwickelt werden - in viel kürzerer Zeit als es die Serienforschung schaffen würde. Die Ergebnisse sollen sich direkt auf die Serienproduktion übertragen lassen und sollen so einen nachhaltigen Effekt beim Umweltschutz haben.

Vorschläge ab 2010: Die Energierückgewinnung aus Bremsenergie ist ab 2009 fix. Von 2010 bis 2013 plant die FIA stufenweise auch Energierückgewinnung aus den Kühl- und Auspuffsystemen der Autos zu zulassen. Ob und wie dies umgesetzt werden soll, wird zu einem späteren Zeitpunkt diskutiert, wenn die Teams 2009 erste Erfahrungen mit dem aktuellen KERS gesammelt haben.

Der FIA-Plan würde vorsehen, dass 2011 das Energielimit verdoppelt wird und ab 2013 von beiden Achsen 200 Kilowatt Energie bezogen werden dürfen. Somit würden dem Fahrer 1,6 Megajoule an zurück gewonnener Energie pro Runde zur Verfügung stehen. Zusätzlich zu KERS soll ab 2011 die Rückgewinnung von maximal 20 kW aus dem Kühlsystem erlaubt werden, was eine komplett neue, aber sehr wohl straßenrelevante Technologie darstellen würde. Ab 2013 soll ein neuer Motor auch die Rückgewinnung aus dem Auspuff erlauben. Auch eine direkte Einspielung ins Antriebssystem, ohne den Umweg über einen Powerboost, ist angedacht.

Energierückgewinnung