Für die FIA-Langstrecken-Weltmeisterschaft WEC und die 24 Stunden von Le Mans setzt Audi zur Saison 2016 deutliche Schwerpunkte: Der von Grund auf neu konzipierte Audi R18 hat fast keine Schraube mehr mit seinem Vorgänger gemeinsam. Sein Aerodynamik-Konzept einschließlich einer neuen Sicherheitszelle ist radikaler, der Hybridantrieb erstmals batteriebetrieben, das V6-TDI-Aggregat überarbeitet, hinzu kommen neue Systemlösungen. So präsentiert sich der LMP1-Sportwagen von Audi stärker und nochmals deutlich effizienter als sein Vorgänger.
Der neue R18 ist der bislang stärkste Rennwagen von Audi und benötigt zugleich weniger Kraftstoff als alle seine Vorgänger. Mehr als 1.000 PS Leistung aus TDI- und Hybridantrieb, zehn Prozent weniger Kraftstoffverbrauch als zuvor – Audi erreicht unter dem Effizienz-Reglement neue Bestwerte. Das Regelwerk der FIA WEC gibt den Automobilherstellern seit 2014 Anreize, immer effizientere Rennwagen zu bauen.
Ab der Saison 2016 intensiviert sich dieser Wettkampf weiter: Dann sinkt die Obergrenze für den Kraftstoffverbrauch deutlich um mehr als 10 Megajoule pro Runde in Le Mans. "Das Ergebnis ist ein Rennwagen, der noch besser mit der Energie haushaltet. Dieses Ziel verfolgen wir auch bei unseren Automobilen im Straßenverkehr", sagt Audi-Motorsportchef Dr. Wolfgang Ullrich. "Diese Art von Motorsport bleibt ein Vorbild für den Automobilbau. Serienrelevanz ist für Audi seit 35 Jahren ein Kernthema aller Rennsport- Programme."
Um die Effizienz des Audi R18 zu steigern, waren alle Entwickler bei Audi Sport gefragt. Durch den Wechsel in die 6-Megajoule-Klasse gewinnt das Hybridsystem reglementbedingt nun 50 Prozent mehr Energie zurück als zuvor. Das Aerodynamik- Konzept ist fundamental neu. Fast alle Fahrzeugsysteme präsentieren sich ebenfalls verfeinert oder neu konzipiert. Dadurch verringert sich der Energieverbrauch, der Rennwagen wird leichter und die Aufteilung sowie Anordnung der Baugruppen – das sogenannte "Packaging" – lässt sich noch günstiger gestalten. Dabei ist ein R18 entstanden, der sich schon optisch deutlich von seinem Vorgänger unterscheidet.
Neue Struktur für optimierte Aerodynamik
Beim Blick auf den neuen Audi R18 fällt ein deutlich geändertes Erscheinungsbild ins Auge: Die Proportionen von Vorderwagen und Kabine innerhalb der Fahrzeug- Gesamtlänge haben sich verändert, die auffällige Nase des Rennwagens fällt deutlich schlanker aus als zuvor.
"Die neuen Proportionen beeinflussen die Gewichtsverteilung und die Aerodynamik", erläutert Jörg Zander, Leiter Technik von Audi Sport. "Unser wichtigstes Anliegen war es, den Luftfluss zu verbessern." Am Vorderwagen muss der Luftstrom über den Rennwagen und zwischen die Radhäuser geleitet werden, durch die Karosserie in die Kühlkanäle fließen und den Unterboden optimal anströmen. "Dabei sollen sich keine Luftwirbel bilden, denn das kostet Energie", so Zander. Unerwünschte Verwirbelungen und turbulente Strömungen würden die Energie im Luftfluss reduzieren und den Widerstand erhöhen.
Neu sind auch die Ausmaße und Position der vorgeschriebenen Öffnungen in den Radhäusern der Vorderachse. Ihr Zweck ist es, unerwünschte aerodynamische Auftriebseffekte bei seitlicher Anströmung zu vermindern. Ihre Flächen vergrößern sich um 45 Prozent gegenüber der Saison 2015.
Neue Wege beim Hybridantrieb
Der Hybridpionier Audi, der als erster Hersteller die 24 Stunden von Le Mans mit einem Energie-Rückgewinnungssystem gewonnen hat, vertraute von 2012 bis 2015 auf einen Drehmassenspeicher. Nun ist die Zeit reif für den nächsten Schritt: Eine Batterie nimmt zukünftig die Energie auf. Das elektro-kinetische weicht damit einem elektro-chemischen Speicherverfahren.
"Der Drehmassenspeicher hat sich für die kleineren Energieklassen durchaus bewährt", erläutert Thomas Laudenbach, Leiter Elektrik, Elektronik, Energiesysteme von Audi Sport. "Da wir ab sofort aber noch mehr Energie verarbeiten müssen, lag ein Technologiewechsel nahe." Der bisherige Drehmassenspeicher garantierte eine hohe Leistungsdichte. Nun muss auch eine günstige Energiedichte erreicht werden, denn Audi wechselt in eine höhere Hybrid- Energieklasse.
Gesamtkonzept deutlich effizienter
Bemerkenswert sind die Effizienzsteigerungen des Rennwagens im historischen Vergleich: Der aktuelle V6 TDI kommt mit 32,4 Prozent weniger Kraftstoff aus als die erste Generation von 2011. Noch nachhaltiger sind die Fortschritte im Vergleich zum Jahr 2006.
Damals setzte Audi in Le Mans erstmals auf die TDI-Technologie. Dank dieser Technik hat die Marke mit den Vier Ringen zwischenzeitlich acht Siege, einen Distanzrekord und zwei Weltmeistertitel errungen. Heute verbraucht der LMP1- Rennwagen von Audi mit dem aktuellen Antrieb 46,4 Prozent weniger Kraftstoff in Le Mans. Er erzielt dennoch zehn bis 15 Sekunden besseren Rundenzeiten als vor einem Jahrzehnt. All dies ist möglich dank der Summe aller Fortschritte, insbesondere in den Bereichen Aerodynamik, Leichtbau und Antrieb.
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