Die F1 Backstage: Kräftemessen im Grenzbereich

Auf der Zielgeraden einer langen Formel-1-Saison wartet auf die Piloten beim Grand Prix von Belgien ein ganz besonderer Kraftakt. Bei kaum einem anderen Rennen sind sie solchen körperlichen Belastungen ausgesetzt wie auf dem abwechslungsreichen und anspruchsvollen Kurs von Spa-Francorchamps, der sich 6,973 Kilometer durch die hügelige Landschaft der Ardennen schlängelt. "In diesem Rennen", sagt Frank Dernie von Williams, "bewegen sich die Fahrer ständig im Grenzbereich."

Die Faszination hat einen Namen: Eau Rouge. Um die berühmteste Kurve der Formel 1 ranken sich Legenden, ihre Faszination ist ungebrochen. Sie zum ersten Mal mit Vollgas zu fahren gilt als Ritterschlag in der Königsklasse. Die Reise in die Grenzbereiche der Fahrphysik beginnt nach der Haarnadel La Source. Die langsamste Kurve von Spa-Francorchamps sind die Piloten im zweiten Gang gefahren, jetzt beschleunigen sie voll und stürzen sich den Hügel hinunter. Am tiefsten Punkt wartet die Eau Rouge.

In der Senke wirken Fliehkräfte von 4 g, das ist das Vierfache der Erdanziehungskraft. Die Autos kommen mit Tempo 300 an und werden an dieser Stelle mit einer Kraft auf den Asphalt gepresst, die einem Gewicht von 2,4 Tonnen entspricht. Ein Fahrer mit 75 Kilogramm Körpergewicht würde 300 Kilogramm auf die Waage bringen. Nur einen Wimpernschlag später rasen sie die 15-prozentige Steigung nach Les Combes hinauf und erleben als Kontrastprogramm die Leichtigkeit des Seins: Sie sehen erst den Berg vor sich wie eine undurchdringliche Wand und dann den Himmel – wie ein Düsenjäger-Pilot im Steilflug. Für einen kurzen Moment hebt das Auto ab, und im selben Augenblick geht´s auch schon in die Kurve. Ein Ritt auf der Rasierklinge.

"Das Rennen auf dieser Strecke zeigt, wie hart dieser Sport ist", sagt Frank Dernie, "und wie körperlich und mental stark die Fahrer sein müssen, um solche Belastungen auszuhalten."

Diese extremen Anforderungen, versichern Experten, werden allenfalls bei Kunstflugmanövern oder in der Raumfahrt übertroffen. Ein Vergleich, der keineswegs übertrieben ist – schließlich ist ein Formel-1-Auto unbestritten eine Art Rakete auf Rädern. Im Renntrimm wiegt es 600 Kilogramm, was bei einer Motorleistung von 900 PS bedeutet, dass ein Kilogramm Auto von 1,5 PS angetrieben wird. Das führt zu einer Performance mit kaum vorstellbaren Werten: Ein Formel-1-Bolide beschleunigt in 2,8 Sekunden von 0 auf 100 km/h und in 4,2 Sekunden von 0 auf 160 km/h. Die enorme Frontal- und Querbeschleunigung, denen die Fahrer ausgesetzt sind, wirkt vor allem auf kurvenreichen Hochgeschwindigkeitsstrecken wie Spa und Silverstone.

Übertroffen werden die Kräfte beim Beschleunigen noch von den Verzögerungswerten beim Bremsen. Um von Tempo 110 auf Null abzubremsen, benötigt ein Formel-1-Auto gerade mal zwei Sekunden. Bei einer Vollbremsung aus hoher Geschwindigkeit werden die Fahrer mit bis zu 5 g belastet. Dabei ist es schwierig, den Kopf gerade zu halten. Dieser wiegt mit Helm ungefähr 7,5 Kilogramm – bei 2,5 g in einer Kurve entspricht das einer Last von fast 19 Kilogramm. Beim Abbremsen zerrt ein Äquivalent von 37,5 Kilogramm an Muskeln, Sehnen und Bändern. "Wenn beim Bremsen 5 g auf dich wirken", sagt Frank Dernie, "denkst du, dir fallen die Augenbrauen aus."

Wie extrem diese Beschleunigungen sind, veranschaulicht ein Vergleich mit den Erfahrungen, die Autofahrer im täglichen Straßenverkehr machen. "Typischerweise erlebt ein durchschnittlicher Fahrer in der Kurve maximale Beschleunigungen unter 0,4 g. Bei Werten oberhalb von etwa 0,6 g beginnt in Kurven schon der Grenzbereich der Stabilität", erläutert Dr. Christoph Lauterwasser vom Allianz Zentrum für Technik (AZT). "Selbst wenn man in einem Formel-1-Auto bei hoher Geschwindigkeit einfach nur vom Gas geht, ist die Verzögerung mit rund 1 g so hoch wie bei einer Vollbremsung mit einem hochwertigen Serienauto."

Der Kampf am Limit birgt auch Risiken. Doch die FIA sorgt dafür, dass der hohe Sicherheitsstandard in der Formel 1 erhalten bleibt. Vor dieser Saison wurden beispielsweise Einschränkungen in der Aerodynamik der Autos beschlossen, mit denen – nicht zuletzt mit Blick auf Strecken wie Spa-Francorchamps – der Abtrieb und dadurch auch die Kurvengeschwindigkeiten verringert wurden. Trotzdem bleibt die Kurvenjagd durch die Ardennen eine der größten Herausforderungen für die Piloten, die aus sportmedizinischer Sicht als ausgewiesene Extremsportler gelten. Unter der Belastung der enormen Beschleunigungen und Verzögerungen beim Gasgeben und Bremsen kommt es bei ihnen in Grenzsituationen zwangsläufig zu Verschiebungen der Gehirnmasse, außerdem wechselt ständig die Blutmenge, die durch die Herzkammern gepumpt wird.

Beides zusammen führt dazu, dass das Gehirn kurzfristig zu wenig durchblutet wird. Ohne regelmäßiges Fitnesstraining wäre in solchen Extremsituationen ein Blackout die logische Folge. Doch diese Gefahr besteht in der Formel 1 nicht. "Die Fahrer sind gut trainiert und absolut fit", sagt Frank Dernie. "Das Bewusstsein würden sie vielleicht bei 8 g verlieren, aber diese Werte werden wir in der Formel 1 nie erreichen."

Wussten Sie schon...

... dass die legendäre Eau-Rouge-Kurve in Spa-Francorchamps ihr Überleben den Fahrern verdankt? 1994 war die berühmteste Kurve der Welt auf Drängen der FIA durch den Einbau einer Schikane entschärft worden – aus Sicherheitsgründen. Doch auf Bitten der Piloten, die auf diese sportliche Herausforderung nicht verzichten wollten, wurde sie im Jahr darauf wieder in ihre ursprüngliche Form gebracht.