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Wie die Vision der "grünen" Formel 1 Wirklichkeit wird
Die Formel-1-Teams unternehmen vielfältige Anstrengungen, um die Effizienz zu steigern, den Energieverbrauch zu senken und Umweltbelastungen zu vermeiden
(Motorsport-Total.com) - Motorsport und Umweltfreundlichkeit sind gemeinhin zwei Begriffe, die nicht zwangsläufig miteinander in Verbindung gebracht werden. Im Gegenteil: In den Augen vieler Menschen sind Motorsportler noch immer Umweltverschmutzer vom Dienst. Dabei tragen jedoch viele Entwicklungen aus dem Motorsport dazu bei, auch Straßenfahrzeuge effizienter zu machen und somit die Umweltbelastung zu senken. Denn eines der Hauptziele des Motorsports ist, aus den verfügbaren Ressourcen die höchstmögliche Leistung zu erzielen.
© xpb.cc
Die Senkung des Kraftstoffverbrauchs ist ein permanentes Ziel der Formel 1
Auch in vielen anderen Bereichen unternehmen Rennteams vielfältige Anstrengungen, um der Vision einer "grünen" Formel 1 näher zu kommen. Am Beispiel des Lotus-Teams zeigt sich, welch unterschiedliche Bereiche davon betroffen sind. "In den vergangenen Jahren hat der Sport einige vernünftige Entscheidungen getroffen und die Regeln so geändert, dass die Technologie auch einen unmittelbaren Einfluss auf die Verbesserung der Effizienz von Straßenautos hat", erklärt Teamchef Eric Boullier.
Beispiel Kraftstoffverbrauch
Entgegen der landläufigen Meinung ist die pure Motorleistung nicht der entscheidende Faktor in der Formel 1. Vielmehr zeichnet die richtige Kombination verscheidender Faktoren ein schnelles Formel-1-Auto aus. Einer davon ist der Kraftstoffverbrauch der Motoren, der ständig optimiert wird. Dabei ist die Rechnung einfach: Lässt sich aus einer geringeren Kraftstoffmenge die gleiche Leistung erzielen, so steigert das die Effizienz des Fahrzeugs.
Dies ist seit dem Verbot des Nachtankens, welches 2010 eingeführt wurde, noch entscheidender geworden. Denn jedes Kilogramm Kraftstoff, welches am Rennstart weniger mitgeführt werden muss, macht das Auto schneller. Daher arbeitet Lotus mit seinem Partner Total ständig daran, den Kraftstoffverbrauch des Renault-Motors zu senken. Dies gelingt vor allem durch eine Reduzierung der Reibung im Antriebsstrang und Ölkreislauf.
Das betrifft nicht nur den Motor, sondern auch das Getriebe, die Öl- und Hydraulikpumpen sowie die Kraftübertragung. Durch den Zusatz spezieller Additive wird die Reibung der mechanischen Bauteile verringert, somit der Wirkungsgrad des Antriebsstrangs erhöht und damit der Kraftstoffverbrauch reduziert. Diese Additive kommen auch in den Ölen für Straßenfahrzeuge zum Einsatz und helfen so, den Kraftstoffverbrauch zu senken. Hier profitieren sowohl die Geldbörse des Autofahrers als auch die Umwelt von einer Entwicklung aus dem Motorsport.
Beispiel Aerodynamik
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Windkanal-Versuche können zunehmend durch Simulationen ersetzt werden Zoom
Ein weiterer Weg, den Kraftstoffverbrauch zu senken, besteht in der Reduzierung des Luftwiderstands. Zwar haben Formel-1-Autos mit ihren Flügeln und freistehenden Rädern einen wesentlich höheren Luftwiderstand als Straßenfahrzeuge, dennoch werden auch hier ständig Anstrengungen unternommen, diesen zu senken. Während hierfür in der Vergangenheit vor allem Versuche im Windkanal durchgeführt wurden, erfolgen diese mittlerweile immer häufiger virtuell im Computer.
Mithilfe der Computational-Fluid-Dynamics-Technologie (kurz CFD) können Strömungsversuche im Computer simuliert werden. Damit muss der Windkanal, dessen Betreib im Vergleich zum Großrechner sehr energieintensiv ist, immer seltener zum Einsatz kommen. Die Formel-1-Teams haben daher in den vergangenen Jahren große Summen in die Entwicklung von CFD-Systemen investiert. Von dieser Entwicklung profitieren auch andere Branchen, denn CFD kann grundsätzlich zur Simulation jeder beliebigen Strömung, sei es nun der von Luft oder von Flüssigkeiten, eingesetzt werden.
So kommt CFD nicht nur bei der Entwicklung von Straßenfahrzeugen, sondern auch in der Luftfahrt zum Einsatz. Auch Hersteller von Windkraftanlagen nutzen diese Technik zur Optimierung ihrer Produkte. Bei der Berechnung von Wettermodellen, bei der Entwicklung effizienter Klimaanlagen oder bei der Ermittlung von Windkräften, die auf ein Gebäude einwirken, wird ebenfalls CFD eingesetzt.
Wir Wirkungsvoll diese Technologie ist, beweist ein Versuch, denn Lotus in Zusammenarbeit mi Nissan durchgeführt hat. Ein virtuelles Fahrzeugmodell eines Straßenautos von Nissan wurde mit der CFD-Software von Lotus untersucht. Den Ingenieuren gelang es, den Luftwiderstand um 4 Prozent zu senken. Nachdem das CFD-System von Nissan diese Berechnungen bestätigte, flossen die Änderungen unmittelbar in die Produktion ein und helfen so, den Kraftstoffverbrauch zu senken.
Beispiel Fabrik
© Renault
Das CFD-Zentrum von Lotus befindet sich unter der Erde Zoom
Beim Bau des neuen CFD-Zentrums am Firmensitz in Enstone, ging Lotus einen ungewöhnlichen Weg. Das Gebäude wurde unterirdisch errichtet. Dadurch wurde das Landschaftsbild nicht beeinträchtigt. Der Erdaushub von insgesamt 24.000 Kubikmeter wurde auf dem Gelände zur Landschaftsgestaltung eingesetzt, wodurch ein Abtransport mit Lastwagen und der damit verbundene CO2-Ausstoß vermieden wurde.
Die unterirdische Bauweise hat noch einen weiteren Vorteil. In der Tiefe von 1,5 Metern beträgt die Temperatur fast ganzjährig 10 Grad Celsius. Dadurch wird der Energieverbrauch der Einrichtung erheblich gesenkt, da Klimaanlagen und Heizungen wesentlich kleiner dimensioniert werden konnten. Doch nicht nur im CFD-Zentrum versucht Lotus, den Energieverbrauch und somit den CO2-Ausstoß zu reduzieren.
So werden in der Fabrik intelligente Beleuchtungssysteme eingesetzt, die über Bewegungssensoren gesteuert werden und Räume nur dann beleuchten, wenn sich dort Menschen aufhalten und das Tageslicht nicht ausreichend sein sollte. Der neue Fahrsimulator bezieht seinen Storm von einer Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 30 kW. In Zeiten, in denen der Simulator nicht in Betrieb ist, wird der Strom ins Netz der Fabrik eingespeist.
Auch die Abfallreduzierung ist Lotus ein wichtiges Anliegen. 97 Prozent des Elektroschrotts werden recycelt, dazu werden pro Jahr mehr als 40 Tonnen Metall wiederverwertet. Das Team verwendet in der Fabrik auch einen Abfallverdichter. Dadurch wurde die Transportkapazität für Abfälle um die Hälfte reduziert.
Die Verwirklichung der Vision von der "grünen" Formel 1 findet also nicht nur auf der Rennstrecke statt, sondern beeinflusst bei Lotus sämtliche Unternehmensbereiche. Das Kyoto-Protokoll, in dem die Politik Klimaziele verbindlich festgelegt hatte, sah vor, dass in Großbritannien die CO2-Emissionen bis 2012 im Vergleich zum Jahr 1990 um 12,5 Prozent gesenkt werden sollten. Dieses Ziel hat Lotus nach eigenen Angaben bereits im Jahr 2005 erreicht. Die 1.600 Bäume, die auf dem Firmengelände gepflanzt wurde, waren dabei nur ein kleiner Baustein.
