{"id":165493,"date":"2019-02-11T19:30:50","date_gmt":"2019-02-11T18:30:50","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=165493"},"modified":"2019-02-11T19:30:50","modified_gmt":"2019-02-11T18:30:50","slug":"formel-e-technik-bmw-ife-18","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/formel-e-technik-bmw-ife-18\/","title":{"rendered":"Formel E: Technik von der Rennstrecke f\u00fcr die Stra\u00dfe"},"content":{"rendered":"

In ihrer ersten Saison (2014\/15) fing die Formel E<\/a> noch recht bescheiden an. Alle zehn Teams hatten ein einheitliches Auto, den Spark-Renault SRT_01 E von Spark Racing Technology, einem von Renault extra zu diesem Zweck gegr\u00fcndeten Unternehmen. Der italienische Autobauer Dallara lieferte das Chassis, Antriebsstrang und Elektronik kamen von McLaren Electronic Systems. Die Batterie von Williams Advanced Engineering wog 200 Kilogramm und lieferte bei bis zu 1000 Volt maximal 28 Kilowattstunden, der Motor der Saison 1 leistete 200 kW (272 PS), die H\u00f6chstgeschwindigkeit der Autos betrug 225km\/h. Eigenentwicklungen der Teams waren nicht erlaubt, die gab es erst ab Saison 2 \u2013 und seitdem hat sich einiges getan.<\/p>\n

Die Batterieleistung wurde im Laufe der Jahre immer weiter gesteigert, der Autowechsel bei Rennmitte verdeutlichte bisher aber weiterhin die M\u00e4ngel der neuen Technologie: Dass es den Elektromobilen schlichtweg an Reichweite fehlt, sei es auf der Rennstrecke oder der Stra\u00dfe. Seit dem ersten Rennen der f\u00fcnften Saison in den Stra\u00dfen von Riad am 15. Dezember 2018 hat sich aber auch das \u2013 zumindest auf der Rennstrecke \u2013 endlich ge\u00e4ndert.<\/p>\n

In der Saison 2018\/19 starten die mittlerweile elf Teams mit dem neuen Einheitschassis SRT 05e von Spark Racing Technology, die Einheitsbatterie von Williams der ersten vier Saisons wurde von einem 348 Kilo schweren Akkupaket aus dem Hause McLaren Applied Technologies abgel\u00f6st. Die Einheitsreifen kommen weiter von Michelin. Alle anderen Komponenten wie Motor, Getriebe, Aufh\u00e4ngung, Federn, Sto\u00dfd\u00e4mpfer, Stabilisator, Brake-by-Wire-System oder auch das K\u00fchlsystem d\u00fcrfen die Hersteller selbst entwickeln und weiterentwickeln. Au\u00dferdem wurde die Maximalleistung der Fahrzeuge von 200 kW\/272 PS auf 250 kW\/340 PS erh\u00f6ht, wodurch die Beschleunigung von 0-100 km\/h nur noch 2,8 Sekunden dauert und die H\u00f6chstgeschwindigkeit bei 280 km\/h liegt. Die Batteriekapazit\u00e4t liegt nun bei 54 kWh.<\/p>\n

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\u00a9 Petra Wiesmayer<\/figcaption><\/figure>\n

Genau diese neuen M\u00f6glichkeiten zur Eigenentwicklung und vor allem der Wegfall des Autotauschs bei Rennmitte ziehen neue Hersteller in die Formel E. Neben Renault, Audi, Venturi, Jaguar oder Mahindra ist nun auch Mercedes \u2013 noch unter der HWA-Flagge \u2013 am Start. Nissan hat DAMS geschluckt und in Nismo-Team umbenannt, und BMW hat Andretti \u00fcbernommen. \u201eDie Formel E ist nicht nur eine innovative und spektakul\u00e4re Rennserie, die sich mit einem vollkommen neuen Nachhaltigkeits- und Eventansatz innerhalb weniger Jahre als eine der Top-Rennserien weltweit etabliert hat\u201c, sagte Klaus Fr\u00f6hlich, Mitglied des Vorstands der BMW AG, Entwicklung und Motorsport, bei der Pr\u00e4sentation des BMW iFE.18 am 14. September 2018 in M\u00fcnchen. \u201eF\u00fcr BMW ist sie zugleich ein perfektes Versuchslabor f\u00fcr die Serienentwicklung. Der Technologietransfer zwischen Motorsport und Serienproduktion ist sehr intensiv. Der Antriebsstrang des Rennfahrzeugs profitiert von unserer Erfahrung aus der Serie. Gleichzeitig flie\u00dfen die Erkenntnisse aus der Formel E direkt in die Entwicklung zuk\u00fcnftiger Serienantriebe zur\u00fcck.\u201c<\/p>\n

So wurde der BMW iFE.18 auch zum Teil an denselben Produktionsst\u00e4tten gebaut wie der BMW i3, und die Erkenntnisse aus der Formel E flie\u00dfen direkt zur\u00fcck in die Entwicklung zuk\u00fcnftiger Serienantriebe kommender BMW i Modelle. \u201eDas Know-how von BMW liegt beim BMW iFE.18 vor allem im Herzst\u00fcck des Fahrzeugs, dem Antriebsstrang\u201c, sagte BMW Motorsport Direktor Jens Marquardt. \u201eWir haben den Serien-Ingenieuren gesagt: \u201aLegt alle \u00dcberlegungen ab, die ihr normalerweise in der Entwicklung habt, und denkt einmal nur an die Performance, die h\u00f6chste Effizienz, das geringste Gewicht. Wenn wir diesen Punkt erreicht haben, machen wir uns Gedanken, wie wir das in die Serienproduktion integrieren k\u00f6nnen.\u2019\u201c<\/p>\n

Die Ingenieure haben daraufhin die Hinterachse inklusive Aufh\u00e4ngung konstruiert und mussten dann den Antriebsstrang in den hinteren Teil des Fahrzeugs integrieren. \u201eDie Erkenntnisse, die wir in diesem harten Wettbewerbsumfeld gewinnen, flie\u00dfen dann wieder direkt zur\u00fcck in die Serienentwicklung. F\u00fcr uns ist das die perfekte Umsetzung unseres Credos: von der Rennstrecke auf die Stra\u00dfe\u201c, betonte Marquardt.<\/p>\n

Der Antriebsstrang<\/h3>\n

Das \u201eHerzst\u00fcck\u201c des neuen Renners von BMW i Andretti Motorsport ist der Antriebsstrang, der Racing eDrive01. Er setzt sich zusammen aus der E-Maschine, dem K\u00fchlsystem und dem Inverter.<\/p>\n

Die E-Maschine besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: dem Rotor, dem Stator und dem Geh\u00e4use. Der Rotor verf\u00fcgt \u00fcber Bandagen aus Faserverbundwerkstoffen, die unter anderem zur Gewichtsreduzierung und zur Festigung beitragen. Dazu kommen innovative Materialien wie hochw\u00e4rmeleitf\u00e4hige Harze, Titan und Keramiken.<\/p>\n

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\u00a9 BMW<\/figcaption><\/figure>\n

Die K\u00fchlung der E-Maschine erfolgt in einem mittels Additive-Manufacturing-Verfahren hergestellten Aluminiumgeh\u00e4use \u00fcber eine nahezu 360\u00b0 umfassende K\u00fchlgeometrie. Zus\u00e4tzlich Tragen hochw\u00e4rmeleitf\u00e4hige Materialien wie Keramik und Vergussharze zur K\u00fchlung bei.<\/p>\n

Der Inverter wandelt den Gleichstrom aus der Einheitsbatterie in den Wechselstrom um, der die E-Maschine antreibt. Das Geh\u00e4use besteht zum Teil aus Faserverbundwerkstoffen, im Inneren befinden sich f\u00fcr die Halbleiter mehrere MOSFETS (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren) mit neuester Siliciumcarbid-Technologie. Dank dieser Technologie erreicht der Inverter eine sehr hohe Spannungsfestigkeit bei minimalen Leistungsverlusten und ist daher auch kleiner und leichter. Zur h\u00f6chstm\u00f6glichen Effizienz des Inverters tragen zudem ein effektives K\u00fchlsystem und ein verlustoptimiertes Schaltungslayout bei.<\/p>\n

Heckstruktur und Hinterradaufh\u00e4ngung<\/h3>\n

Neben dem Antriebsstrang haben die Hersteller bei der Hinterradaufh\u00e4ngung den gr\u00f6\u00dften Spielraum f\u00fcr eigene Entwicklungen, weshalb dieser Bereich \u2013 inklusive Aufh\u00e4ngung und Sto\u00dfd\u00e4mpfern \u2013 auch beim BMW iFE.18 eine komplette BMW-Eigenkonstruktion ist. So kann das Fahrwerk, je nach Streckencharakteristik, individuell abgestimmt werden, d.h. Setup-Parameter wie Federraten, Stabilisatoren, Fahrzeugh\u00f6he, Spur und Sturz k\u00f6nnen vom Team individuell eingestellt werden.<\/p>\n

Im Vergleich zu permanenten Rennstrecken sind die Stadtkurse meist viel unebener, wodurch die Abstimmung des Fahrwerks f\u00fcr maximalen mechanischen Grip eine wichtige Rolle spielt. Zudem ist es auf den Stra\u00dfenkursen wichtig, dass sowohl das Fahrwerk als auch die Heckstruktur robust genug sind, um das harte \u00dcberfahren der Kerbs sowie leichte Ber\u00fchrungen der Streckenbegrenzungen aushalten zu k\u00f6nnen. Diverse Komponenten wurden \u00fcbrigens \u2013 wie im Rennsport mittlerweile durchaus \u00fcblich \u2013 im 3D-Druck-Verfahren produziert.<\/p>\n

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\u00a9 BMW<\/figcaption><\/figure>\n

Brake-by-Wire-System<\/h3>\n

Eine weitere Eigenentwicklung der M\u00fcnchner Autobauer ist das elektronische Bremssystem Brake-by-Wire, das f\u00fcr die Formel E einen gro\u00dfen technologischen Schritt bedeutet und sie in dieser Hinsicht auf das gleiche Niveau wie die Formel 1 und die LMP1-Kategorie der FIA World Endurance Championship (WEC) hebt. Brake-by-Wire regelt das Verh\u00e4ltnis zwischen mechanischer Bremskraft beim Tritt des Fahrers aufs Bremspedal und der Bremswirkung durch die Rekuperation des E-Motors. Wenn der Motor w\u00e4hrend des Rennens Energie aus dem Bremsvorgang zur\u00fcckgewinnt, fungiert er gewisserma\u00dfen als zus\u00e4tzliche Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs.<\/p>\n

Dank Brake-by-Wire brauchen die Fahrer die Bremsbalance nun nicht mehr manuell verstellen, um den zus\u00e4tzlichen Bremseffekt auszugleichen. Diesen Ausgleich \u00fcbernimmt jetzt die Elektronik und leitet automatisch die maximale Energiemenge, die beim Bremsen entsteht, in die Batterie zur\u00fcck. Diese Energie tr\u00e4gt auch dazu bei, dass die Autos mit der vorgegebenen Energiemenge mit maximaler Leistung aus der Batterie \u00fcber die gesamte Renndistanzkommen und nach M\u00f6glichkeit nicht vorzeitig liegenbleiben.<\/p>\n

Kommen nach Porsche auch Ford und Ferrari?<\/h3>\n

In Saison 5 gastierte die Formel E bisher in Riad, Marrakesch und Santiago de Chile. Der erste Saisonsieger der \u201eneuen Formel E\u201c war \u00fcbrigens der Portugiese Ant\u00f3nio F\u00e9lix da Costa, der seinen BMW in Saudi Arabien zum Sieg fuhr \u2013 und Motorsportchef Jens Marquardt Lobeshymnen auf seine Mannschaft sang. \u201eWir haben auch auf der Rennstrecke gezeigt, dass BMW in Sachen Elektromobilit\u00e4t zu den weltweit f\u00fchrenden Herstellern geh\u00f6rt. Dieser Erfolg gibt sowohl unseren Serien- als auch unseren Rennsport-Entwicklern einen unheimlichen Schub. Jetzt wollen wir so weitermachen\u201c, freute er sich.<\/p>\n

In den n\u00e4chsten beiden Rennen mussten Da Costa und sein britischer Teamkollege Alexander Sims allerdings wieder kleine Br\u00f6tchen backen \u2013 und in der Saison 2019\/20 wird die Luft f\u00fcr alle noch d\u00fcnner. Dann tritt Mercedes ebenso mit einem eigenen Werksteam wie Porsche. Au\u00dferdem denkt man offenbar bei Ford immer ernsthafter \u00fcber einen Einstieg in die Formel E nach und vielleicht kommt sogar Fiat\/Ferrari. Der verstorbene Ferrari-Pr\u00e4sident Sergio Marchionne erkl\u00e4rte jedenfalls schon 2017, Ferrari \u201ebrauche die Formel E\u201c.<\/p>\n

“Wir m\u00fcssen in der Formel E involviert sein, denn Elektrifizierung via Hybridisierung ist Teil unserer Zukunft”, sagte Marchionne damals gegen\u00fcber Auto<\/em>, dem offizielle Magazin der FIA. \u201eHybridisierung ist f\u00fcr Ferrari wichtig. Zweifellos setzen uns die Regeln unter Druck, wir k\u00f6nnten diese Ziele aber auch anders erreichen”, erkl\u00e4rte er. “Die Herausforderung ist es, von der Hybridisierung zu profitieren, nicht nur bez\u00fcglich der Reduzierung der Abgase, sondern auch bei der Performance. Wir haben bereits ein Hybrid-Supercar entwickelt, La Ferrari, und werden bei k\u00fcnftigen Ferrari-Modellen sowohl neue Technologien als auch Elektrifizierung einsetzen.”<\/p>\n

Sowohl Ford als auch Ferrari m\u00fcssten sich dann jedoch mit einem der existierenden Teams zusammentun, da die Anzahl der Rennst\u00e4lle auf zw\u00f6lf begrenzt ist und Porsche die Startaufstellung in Saison 6 komplettieren wird.<\/p>\n

In der aktuellen Saison steht am 16. Februar der Mexico City ePrix als viertes Saisonrennen auf dem Programm und ist neben Monaco das einzige Rennen, das auf derselben Strecke ausgetragen wird, auf dem auch die Formel 1 f\u00e4hrt. Am 25. Mai gibt es zum f\u00fcnften Mal einen Berlin ePrix, in diesem Jahr erneut auf dem Gel\u00e4nde des ehemaligen Flughafens Tempelhof. Den Abschluss bildet am 13.\/14. Juli wieder New York mit den Saisonrennen 12 und 13.<\/p>\n

https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=mf9ATdmUmVQ<\/a><\/p>\n

Titelbild: \u00a9 BMW<\/em><\/p>\n

Zum Thema – Teil 1 des Zweiteilers\u00fcber die Formel E:<\/strong>
\nFormel E: Vom \u201eRohrkrepierer\u201c zum Publikumsmagneten<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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