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Formel E

Formel E Technik-Check: Kühlung macht den Meister

Cool und heiß zugleich: Die Batterie ist das Herzstück der Formel-E-Rennwagen. Motorsport-Magazin.com erklärt, warum die Temperaturen Rennen entscheiden.
von Robert Seiwert

Motorsport-Magazin.com - Die Formel E ist derzeit die heißeste Aktie auf dem Motorsport-Markt. Namhafte Hersteller und internationale Sponsoren strömen in die erste rein-elektrische Rennserie der Welt. Bei so viel Hitze darf natürlich auch die Kühlung nicht zu kurz kommen - einer der wichtigsten Aspekte in der Formel E.

Ständiger Begleiter am Rennwochenende: Trockeneis. Unmengen an Trockeneis! Jedes Team verbraucht im Rahmen eines ePrix bis zu einer Tonne des festen Kohlenstoffdioxids. Mechaniker stopfen das künstliche Kühlmittel nach jeder Session eilig in die Seitenkästen des Formel-E-Autos, damit die einzelnen Komponenten nicht überhitzen und dadurch beschädigt werden.

Selbst in einer hochkomplexen Rennserie wie der Formel E geht letztendlich nichts über das gute alte Trockeneis. Und das aus gutem Grunde: Keine andere Rennserie der Welt ist derart abhängig von Temperaturen und der richtigen Kühlung wie die Formel E. Motorsport-Magazin.com. erklärt die Gründe, warum es in der Serie stets cool zugehen muss.

Herzstück: die Batterie

Das Herzstück eines jeden Formel-E-Autos ist natürlich die Batterie. Der Lithium-Ionen-Akku sitzt direkt hinter dem Cockpit des Fahrers zusammen mit den anderen Komponenten des Antriebsstranges. Während eines Rennens gilt es für Teams und Fahrer, die Temperatur der Batterie so gut wie möglich im optimalen Temperatur-Fenster zu halten.

Gelingt das nicht, kann das fatale Folgen nach sich ziehen. Erreicht die Batterie etwa 63 Grad, stoppt das Auto und das Rennen ist gelaufen. Was erst einmal simpel klingt, ist tatsächlich viel komplexer, denn: Schon bei einer Temperatur von etwa 53 Grad können die Fahrer die Energie der Batterie nicht mehr vollständig über die Bremse rekuperieren (Energie-Rückgewinnung an der Hinterachse).

Immer parat: Kiloweise Trockeneis in der Garage - Foto: LAT Images

Heiße Phase

Audi-Pilot Daniel Abt erklärt, was dann passiert: "Wir sehen es auf dem Lenkrad, haben Telemetriedaten für die Box und bekommen eine Warnung aufs Ohr, wenn wir 53 Grad erreichen. Es ist sehr wichtig, dass wir diese Warnung erhalten. Wenn die Rekuperation zurückgeht, haben wir weniger Bremsleistung. Dadurch müssen wir die Bremsbalance verändern und haben einen höheren Verbrauch. Dann müssen wir noch mehr aufs Energie-Management achten."

Temperaturen sind natürlich auch in den traditionellen Verbrenner-Rennserien ein wichtiges Thema, doch in der Formel E geht es ins Extreme. Zum Vergleich: Öl- und Wassertemperaturen können sich in einem Bereich zwischen 100 und 120 Grad bewegen, bevor Probleme auftreten. In der Elektro-Rennserie ist bei 63 Grad - also etwa der Hälfte - schon Feierabend.

Deshalb bilden die Temperaturen einen wichtigen Punkt bei der Planung der Renn-Strategie. In heißen Ländern sorgt zudem die Umgebungstemperatur für eine weitere Herausforderung. Rennen in Buenos Aires (Argentinien) oder früher Putrajaya (Malaysia) sorgen für echtes Kopfzerbrechen bei den Team-Strategen und Ingenieuren.

Da hilft es nur, einen kühlen Kopf zu bewahren, wie Renault-Pilot Sebastien Buemi erklärt: "Wir versuchen, mit Hilfe von Simulationen zu berechnen, wie heiß die Batterie während eines Rennens wird. Nach den ersten paar Runden sehen wir, ob der Motor im, unter oder über dem angepeilten Temperaturbereich liegt. Drumherum bauen wir die Strategie fürs Rennen auf."

The Next Generation of Motorsport - presented by Viessmann: (02:07 Min.)

Performance-Faktor: Temperaturen

Auf den Punkt gebracht: Die Temperaturen sind der Performance limitierende Faktor in der Formel E. Um darauf zu reagieren, kommt - neben dem eher simpel gestrickten Trockeneis - auch Technologie während der Sessions beziehungsweise im Rennen selbst zum Tragen.

Ausgangspunkt ist der Fahrtwind, der zunächst in die Seitenkasten-Öffnungen der Rennwagen geleitet wird. Über einen Karbon-Kanal erreicht die Luft mit Kühlflüssigkeit befüllte Kühler, welche über eine Verrohrung mit den Motorkomponenten verbunden sind. Kleine elektrische Pumpen sorgen für einen Kreislauf, der heiße Flüssigkeiten vom Motor zurück durch die Kühler pumpt.

Die Kühlung des Antriebsstranges ist übrigens in zwei Radiatoren unterteilt. Einer der Kühler arbeitet mit Wasser und dient dazu, den Motor (MGU-K) sowie den Inverter im richtigen Temperaturfenster zu halten. Ein zweiter Kühler ist aus Sicherheitsgründen mit einer speziellen Flüssigkeit befüllt und allein mit der Batterie verbunden.

Die essentielle Kühlungs-Thematik in der Formel E spricht auch Unternehmen wie Viessmann an. Der Partner des Panasonic Jaguar Racing Teams ist einer der international führenden Hersteller von Heiz-, Industrie- und Kühlsystemen. Viessmann Kühlsysteme bietet innovative gewerbliche Kühllösungen für den Lebensmitteleinzelhandel, die Lebensmittelproduktion und -verarbeitung als auch andere Bereiche der Kühlanwendungen.

Ein Kühler ist nur für die Batterie zuständig - Foto: Formula E

Von Berlin nach Berlin

"Die Welt unterliegt einem Wandel, wir lassen das Öl-Zeitalter hinter uns und starten in die Ära der Elektrifizierung", erklärt Max Viessmann, Co-CEO Viessmann. "Das Panasonic Jaguar Racing Team ist der ideale Partner, um zu der Vision ‚Zero Emissions' beizutragen sowie unsere gemeinsame Verpflichtung für Innovative Technologien und Nachhaltigkeit deutlich zu machen."

Anfang Mai erreichte die Viessmann Kühlsysteme GmbH beim Deutschen Kältepreis 2018 den zweiten Platz in der Kategorie 'Energieeffiziente Kälte- und Klimaanlagen mit indirekter Kühlung'. Die Auszeichnung erfolgte durch Bundesumweltministerin Svenja Schulze bei den Berliner Energietragen - ausgerechnet dem Ort, wo am Samstag, 19. Mai der Berlin ePrix auf dem Tempelhofer Flughafengelände ausgetragen wird.


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