Formel 1

Formel 1 im Detail: Die geheime Technik der Boxenstopps

Formel-1-Boxenstopps sind nicht nur perfektes Teamwork. Reifenwechsel in zwei Sekunden - das braucht Hightech-Material. Ein Blick hinter die F1-Kulissen.
von Christian Menath

Motorsport-Magazin.com - Boxenstopps. Sie können in der Formel 1 über Sieg oder Niederlage entscheiden. "Ich war schon an Boxenstopps beteiligt, die über Weltmeisterschaften entschieden haben", erzählt Paul Seaby stolz. Seaby ist seit 28 Jahren in der Formel 1 und seit Beginn an beim gleichen Team. Erst hieß es Benetton, dann Renault, später Lotus und schließlich wieder Renault.

Er war dabei, als Michael Schumacher seinen ersten Weltmeistertitel holte, er war dabei, als Fernando Alonso im Renault Michael Schumacher im Ferrari besiegte. Seaby überstand einen der schlimmsten Boxenunfälle der Formel-1-Geschichte, als der Benetton von Jos Verstappen 1994 Feuer fing. "Es gibt sogar ein Bild von mir, wie ich brenne", erinnert er sich. "Nach dem Feuer zogen wir unsere Overalls wieder an, denn Michael sollte gleich zum nächsten Stopp reinkommen. Weil er dann Motorprobleme bekam, mussten wir den Stopp zum Glück nicht mehr machen..."

Seaby arbeitete sich vom einfachen Mechaniker bis zum Teammanager nach oben. Heute arbeitet er überwiegend in der Fabrik in Enstone. Doch eine Leidenschaft ist ihm in all den Jahren geblieben: Die Liebe für den Boxenstopp. "Es ist ein großer Adrenalinkick für die Mechaniker, es ist großartig. Du fühlst dich dadurch mehr als Teil des Rennens."

Formel 1 2018: Boxenstopps wichtiger denn je

In der Saison 2018 standen die Boxenstopps mehr denn je im Fokus. Zu Beginn des Jahres spielten sich regelrechte Dramen in den Boxen ab. Haas verpasste das beste Ergebnis der Teamgeschichte, weil Romain Grosjean und Kevin Magnussen beide innerhalb weniger Runden wegen nicht richtig befestigter Räder ausschieden. Ferrari verlor nicht nur wertvolle Punkte als ein Boxenstopp in Bahrain schief ging, sondern auch einen Mechaniker für längere Zeit. Nachdem die Ampel fälschlicherweise auf Grün geschaltet wurde, riss Kimi Räikkönen einen Mechaniker mit. Francesco Cigarini erlitt dabei einen Bruch des Schien- und Wadenbeins.

Haas verhaute zum Saison-Auftakt gleich zwei Stopps in Australien - Foto: Sutton

In China das umgekehrte Drama: Mercedes fertigte Valtteri Bottas nach eigenen Messungen in der Rekordzeit von 1,83 Sekunden ab. Nur so konnte er an Sebastian Vettel vorbeigehen und die Führung übernehmen. Vettels Stopp dauerte rund eine Sekunde länger - eine entscheidende Sekunde.

Räikkönen wurde in Bahrain zu früh losgeschickt - Foto: Sutton

Das Prinzip des Boxenstopps ist einfach: Seit dem Nachtankverbot geht es 'nur' noch darum, die vier Räder so schnell wie möglich zu wechseln. Dabei ist die Geschwindigkeit nun viel wichtiger, weil das Nachtanken zuvor länger dauerte als der Räderwechsel. Wenn der Tankvorgang ohnehin sieben Sekunden dauerte, war es egal, ob die Reifen in drei oder sechs Sekunden gewechselt waren. Das ist heute fundamental anders. Jede Zehntel, die der Reifenwechsel schneller funktioniert, kann den Unterschied ausmachen, kann über Sieg oder Niederlage entscheiden. Deshalb überlassen die Teams nichts mehr dem Zufall.

In der Theorie braucht es drei Mechaniker pro Rad und je einen Mechaniker für die beiden Wagenheber. In der Praxis sind aber nicht 14 Männer bei jedem Boxenstopp involviert, sondern fast doppelt so viele. Bei Renault sind es genau 27 Mechaniker, die bei jedem Reifenwechsel parat stehen müssen.

Teams machen großes Geld für Boxenstopps locker

Wie gut die Boxenstopps funktionieren, lässt sich inzwischen auch an eigenen Ergebnislisten ablesen. Serienpartner DHL führte einen Preis für die beste Boxenmannschaft ein. Im vergangenen Jahr landete die Mannschaft von Renault nur auf dem neunten, also dem vorletzten Rang. Auch ein Grund dafür, weshalb Seaby und sein Team für 2018 eine komplett neue Boxenanalage erhielten. "Die neue Anlage wird sich noch auf der Ergebnisliste bemerkbar machen", ist sich der Brite sicher. "Die Anlage ist für die Jungs ein besserer Arbeitsplatz. Wenn es schnell gehen muss und ein Stopp in letzter Sekunde beschlossen wird, müssen sie nicht mehr gebückt herumlaufen und sich darüber Gedanken machen, dass sie über etwas stolpern."

In den letzten Jahren hatte das Team die Boxenanlage stiefmütterlich behandelt, speziell vor der Übernahme durch Renault. "Bei Lotus wurde das Geld lieber in das Auto gesteckt", so Seaby. "Aber jetzt haben wir ein ordentliches Budget." Das ist auch nötig: Eine einzelne Anlage kostet Renault rund 125.000 Pfund - ohne Schlagschrauber. Inklusive Schlagschrauber belaufen sich die Kosten auf über 200.000 Pfund.

Teilweise ist die Anlage auch noch in vielfacher Ausführung nötig. Die schweren strukturellen Teile der supermodernen Anlage gibt es gleich fünf Mal, weil sie mit der Seefracht reisen. Die leichteren Teile fliegen in den Formel-1-Jumbos um die Welt.

Formel-1-Stopps: So funktionieren sie

Zwei unterschiedliche Prinzipien bei den Boxenanlagen haben sich durchgesetzt: Einteiler und Zweiteiler. Bei den Einteilern stehen die Druckluftflaschen alle zusammen in der Mitte und bilden die Basis. Von dieser Basis aus gehen Streben über die Boxenstopp-Position vor und hinter das Auto. In diesen Streben sind allen voran die Leitungen für die Schlagschrauber verlegt. Bei den Zweiteilern stehen die Druckluftflaschen in zwei kleineren Gruppen. Aus einer Gruppe wächst eine Strebe für die vorderen Schlagschrauber, aus der anderen die Strebe für die hinteren Schlagschrauber.

In Renaults hypermoderner Anlage gibt es eine Basisstation. In der befinden sich einerseits sechs riesige Druckluftflaschen. Jeder der vier Schlagschrauber hat eine eigene Flasche, dazu gibt es zwei zusätzliche Flaschen, an die jeweils zwei Ersatz-Schlagschrauber angeschlossen sind. Insgesamt gibt es also acht Schlagschrauber. Sollte es Probleme an einem Schrauber geben, steht an jedem sofort ein Ersatz parat. In der Basis sind aber nicht nur die Flaschen, sondern auch eine komplette Regeleinheit. Damit können die Drücke jederzeit individuell exakt reguliert werden. Die Pneumatik-Einheit war ebenfalls ein Punkt, den Renault mit der neuen Anlage auf den aktuellen Stand brachte.

Renault beim Boxenstopp in Australien 2018 - Foto: Sutton

Auf der anderen Seite der Schaltzentrale befindet sich ein Touchscreen-Monitor. Die Informatiker haben für die Anlage ein spezielles Programm geschrieben. Die Öffentlichkeit sieht davon nur einen kleinen Teil, den Startbildschirm. Darauf sind sämtliche Boxenstopp-Positionen mit Punkten gekennzeichnet. Jede Position ist mit dem Computer-System verbunden und zeigt den aktuellen Status an. Dazu zeigt der Monitor vier verschiedene Kamerabilder. Jedes Rad wird von einer eigenen Kamera live überwacht.

Zusätzlich gibt es auf dem Kontrollmonitor verschiedene Einstellungen, wenn der Boxenstopp nicht sofort beginnen soll. Seit geraumer Zeit gibt es Zeitstrafen in der Formel 1, die vor einem Boxenstopp abgesessen werden müssen. Für diese Fälle kann ein Teammitglied die Dauer der Zeitstrafe auswählen. Ein weiterer Mechaniker startet die Stoppuhr, sobald das Auto steht. Von diesem Zeitpunkt an erhalten alle Mechaniker über ihren Funk einen akustischen Countdown, ab wann sie mit den Arbeiten am Auto beginnen dürfen.

In der Formel 1 sind komplexe Boxen-Systeme der Standard - Foto: LAT Images

Der Computer verfügt über Voreinstellungen für Fünf- und Zehn-Sekunden-Strafen und Zehn-Sekunden-Stop-and-Go-Strafen. Dazu gibt es ein variables Feld, sollte sich die Rennleitung etwas anderes einfallen lassen. "Auch das hatten wir schon", erinnert sich Seaby. Dass ein solches System nicht überflüssig ist, zeigte sich bei Mercedes. Nico Rosberg saß beim Deutschland GP 2016 mehr als nur seine Fünf-Sekunden-Strafe ab, weil es Probleme mit der Stoppuhr gab.

Boxenstopps mit allem: Technick, Daten, Analysen, Personal ...

Die weiteren Seiten des Programms sind nur für interne Zwecke. Hier werden Zeiten aufgezeichnet. Allerdings nicht nur die Standzeiten, sondern alle einzelnen Parameter. Wann wurde eine Mutter gelöst, wann wurde sie wieder festgeschraubt. Wann war ein Rad komplett gewechselt, wann wurde das Auto vom Wagenheber gelassen, wann sprang die Ampel auf Grün. All diese Daten stehen von jedem Boxenstopp zur Verfügung. Daraus werden Durchschnittswerte berechnet und analysiert, an welcher Position es durchschnittlich am längsten dauert. Die Daten können direkt vom Boxen-Computer in Excel übertragen und an die Fabrik gesendet werden.

Die Daten müssen aber erst einmal in das System kommen. Dazu sind alle Schlagschrauber und Wagenheber verkabelt. Hat ein Mechaniker ein Rad befestigt, muss er einen Knopf am Schlagschrauber drücken. "Auch hier haben wir gelernt", erklärt Seaby. "In Abu Dhabi 2017 kam ein Mechaniker versehentlich auf den Knopf, das Auto wurde losgelassen. Jetzt haben wir die Position des Knopfes geändert, dazu ist nun mehr Kraft nötig." Bei Ferrari wird diese Funktion schon von Sensoren übernommen. Allerdings erkannte ein Sensor in Bahrain nicht, dass das Rad noch gar nicht gelöst war, weshalb es zur Katastrophe kam.

Red Bull war 2018 für besonders schnelle Boxenstopps bekannt - Foto: LAT Images

Die meisten Teams vertrauen auf den Knopf am Schlagschrauber. Aber auch damit gibt es immer wieder Probleme. Ist der Knopf einmal gedrückt, gibt es keinen Weg zurück. Obwohl die Haas-Mechaniker ihre Fehler in Australien sofort bemerkten, wurde das Auto losgelassen. Das Team hat seither eine zusätzliche Person abgestellt, die alle vier Reifen überwacht. Bemerkt diese Person etwas, kann sie die Signale der Schlagschrauber überschreiben und die Ampel auf Rot halten. Eine solche Position gibt es bei Renault schon länger. "Der Chefmechaniker hat die ultimative Kontrolle", so Seaby. "Er kann einen Stopp verzögern, wenn etwas nicht stimmt. Er kann aber auch die Ampel manuell auf Grün schalten, wenn sie aus irgendeinem Grund noch Rot zeigt. Wenn alles gut geht, muss er aber nur den Controller in der Hand halten."

Die Formel-1-Boxenampel: Eine Sache für sich

Das Ampel-System ist ebenfalls eine Wissenschaft für sich. Mit einem 'einfachen' Lollipop-Mann der früheren Tage hat es gar nichts mehr zu tun. Der Fahrer sieht bei Renault vier verschiedene Lichter: Rot zeigt an, dass er nicht losfahren darf. Ein gelbes Licht sagt, dass er sich bereithalten soll, loszufahren. Wenn das gelbe Licht brennt, muss er die Drehzahl anpassen, um sofort losfahren zu können. Bei den schnellen Boxenstopps heute leuchtet es permanent.

Nur bei Problemen muss der Chefmechaniker das Licht abschalten, damit der Fahrer den Motor nicht überhitzt. Ein blaues Licht signalisiert dem Piloten Verkehr. Dieses Licht wird manuell gesteuert, dafür gibt es einen extra Spotter. Der steht bei jedem Stopp hinter dem Auto und blickt auf die Boxengasse. Alle Teams haben Schilder in der Fastlane, die signalisieren, wo sich ein anderes Auto befinden darf, damit der eigene Fahrer noch losgelassen werden darf.

Jedes Detail muss bei einem Formel-1-Boxenstopp passen - Foto: LAT Images

Überwacht wird das zusätzlich von einer FIA-Kamera, die über allen Garagen hängt. Extra für diese Kamera muss es zusätzliche Lichter auf der Ampelanlage geben, damit die Kamera genau aufzeichnet, was der Fahrer gerade aus dem Cockpit sieht. Zusätzliche Lichter gibt es an der Rückseite der Ampel, damit das benachbarte Team sieht, was gerade passiert. Lichtsignale an der Seite zeigen dem Chefmechaniker an, was der Fahrer sieht. Übrigens hat Renault seit dieser Saison ein zusätzliches Leuchtsignal, das allerdings nicht an der Ampel angebracht ist, sondern an der hinteren Strebe. LED-Pfeile zeigen den Piloten unmissverständlich, in welcher Bucht sie halten müssen. Ein so auffälliges System hat kein anderes Team. Seaby erklärt den Nutzen: "Man sieht manchmal, wie Fahrer in eine falsche Box fahren. Wir dachten uns, dass die Piloten wissen, wo wir sind, wenn wir so etwas Offensichtliches haben."

Das Herzstück eines jeden Boxenstopps ist aber der Schlagschrauber. Alle Formel-1-Rennställe setzen auf die pneumatischen Schlagschrauber von Paoli. Aber die Formel 1 wäre nicht die Königsklasse, wenn sie nicht auch hier noch tüfteln würde. "Ich glaube, einen serienmäßigen Schlagschrauber siehst du hier in der Boxengasse nicht", sagt Seaby mit einem Schmunzeln und erzählt stolz: "Der Hersteller empfiehlt einen Betriebsdruck von 22 Bar. Hier haben die Schlagschrauber bis zu 30 Bar. Bei 9.000 Umdrehungen erreichen sie bis zu 800 Newtonmeter Drehmoment!"

Zum Vergleich: Wer sich zuhause den Luxus gönnt und die Reifen am eigenen PKW mit einem pneumatischen Schlagschrauber wechselt, hantiert hier im Normalfall mit etwa 4 Bar. Die Handgelenke der Mechaniker sehen entsprechend aus. Es sind aber nicht nur die Handgelenke der Mechaniker an den Schlagschraubern, die über Sieg und Niederlage entscheiden. Es sind vor allem die kleinen Handgriffe, die Katastrophen auslösen können. Die Technik hilft, dass immer weniger schiefgehen kann. Am Ende hat aber noch immer der Mensch die ultimative Kontrolle.

Lust auf mehr? Diese Geschichte erschien 2018 in unserer Print-Ausgabe. Die wird es auch in der Saison 2019 wieder geben. Natürlich in jedem gut sortierten Zeitschriftenhandel, im Bahnhofs- und Flughafenbuchhandel, und selbstverständlich auch online - einfach dem Link folgen!


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