Das Jahr 2023 ist für die Formula Student Germany (FSG) zum Meilenstein geworden: Es war das letzte Jahr, in dem die klassischen Viertaktmotoren an den Start gingen. Der Wandel vom Verbrenner zum Elektroantrieb erfasst den international ausgetragenen Konstruktionswettbewerb für Studierende. Unter der windschnittigen Haube müssen die Rennwagen komplett neu gedacht und entwickelt werden.
Eine Mischung aus „Skills, Speed & Spirit“ bietet die Formula Student. Für die antretenden Teams heißt das, sie müssen mit einem Komplettpaket überzeugen. Neben der Performance der Rennwagen in verschiedenen dynamischen Disziplinen (z.B. schnellstmögliche Beschleunigung, Kurvenfahrten und Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch) wird auch das Wissen der Studierenden abseits von der Rennstrecke überprüft. So müssen die Teams ihre Konstruktionsentscheidungen vor einer Jury aus der Industrie rechtfertigen sowie ihre Kenntnisse über Geschäftsmodelle und Fahrzeugkosten unter Beweis stellen.
Dem Trend der Automobilindustrie vorauseilend konzentriert sich die Formula Student auf Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb. Damit verfolgt die FSG konsequent ihre Strategie, jungen Talenten für die nachhaltige Mobilität der Zukunft eine Plattform der Entwicklung zu bieten. Auch die zunehmende Integration des autonomen Fahrens in den Wettbewerb steht im Fokus der Strategie.
FaSTDa der Hochschule Darmstadt setzt auf wertige Elektrotechnik
Das Formula Student-Team der Hochschule Darmstadt (ha_da) namens FaSTDa um Teamleiterin Vanessa Kreß nimmt bei der Entwicklung ihres Elektro-Rennwagens „F 24“ neue Perspektiven ein. Gefragter denn je sind Kommilitoninnen und Kommilitonen aus der Elektrotechnik, die Platinen designen, Software programmieren und einen leistungsfähigen und besonders sicheren Akku bauen. Hierauf wird im Reglement der Formula Student-Rennen viel Wert gelegt.
Auch optisch hat sich der neue Rennwagen der Saison 2024/2025 weiterentwickelt, denn eine möglichst gute Aerodynamik wirkt sich positiv auf das Fahrverhalten aus. Neu entwickelt sind der Front- und Heckflügel, so genannte „Bullwings“ verleihen dem rasenden Stromer ein offensiveres Aussehen. „Unser neuer Rennwagen wirkt hierdurch schneller, schnittiger und dynamischer“, sagt Vanessa Kreß. Gewichtsoptimiert wurde das Chassis, die Fahrerzelle. Zugleich ist sie zugänglicher für die Elektroarbeiten am Wagen, denn ein „cleanes Kabelmanagement ist wichtig“, erläutert Student Jan Hermanns, Head of Electronics im h_da-Rennteam.
„Mit dem Umstieg auf einen elektrischen Antrieb muss so gut wie alles neu durchdacht werden, auch wenn sich die Rennwagen äußerlich zu ähneln scheinen. In dieser Herausforderung liegt aber auch eine große Chance.“
– Dr. Florian Van de Loo, Hochschule Darmstadt
„Mit dem Umstieg auf einen elektrischen Antrieb muss so gut wie alles neu durchdacht werden, auch wenn sich die Rennwagen äußerlich zu ähneln scheinen. In dieser Herausforderung liegt aber auch eine große Chance, da die Studierenden dadurch genau die Dinge lernen, die wir abseits von Fachkompetenz von ihnen erwarten: kritisches Hinterfragen des Bestehenden, systematisches Arbeiten auf ein Ziel hin und Mut, auch mal neue Wege zu gehen“, sagt Faculty Advisor Prof. Dr. Florian Van de Loo vom Fachbereich Maschinenbau und Kunststofftechnik, der das studentische Team betreut.
Rennteam Uni Stuttgart geht mit neuem Chassis an den Start
Die Entscheidung, die Verbrenner-Klasse bei der Formula Student Germany abzuschaffen, hat auch Auswirkungen auf das Team an der Universität Stuttgart: Ab dieser Saison wird es nur noch ein Formula Student Team an der Uni geben, das Rennteam Uni Stuttgart.
Der Erfolg des E-Mobilitäts-Teams kann sich sehen lassen. 2012, 2015 und 2022 schafften die Studierenden es mit der Hilfe ihres Fördervereins den Weltrekord für die Beschleunigung eines elektrischen Autos von 0–100 km/h mit einer Zeit von 1,461 s zu brechen.
Und das Team will noch schneller werden: Das erste Mal in den vergangenen drei Jahren haben die Studierenden das Chassis geändert. Das Heck wurde schmaler. Dies führt zu signifikanten aerodynamischen Verbesserungen. Außerdem will das Rennteam Uni Stuttgart mit folgenden Features punkten:
- Verbessertes Fahrwerksdesign: Die Studierenden haben die Kinematik und das Feder-Dämpfer-System verbessert und die gefederten und rotierenden Massen reduziert.
- Fahrdynamik: Die Studierenden haben den Anti-Squat-Wert hinten erhöht und für eine verbesserte Sturzgewinnung zur Reduktion des Reifenverschleißes gesorgt. Das Lenksystem ist neugestaltet.
- Optimierter Antriebsstrang: Der Fokus der Optimierung lag auf der Leistungsmaximierung mit neuem Akkumulator und neuem Kühlsystem, einem effizienteren Wechselrichter und leistungsstarke eigenentwickelte Motoren.
- Erweiterte Autonomiefunktionen: Außerdem setzen die Studierenden das Jetson AGX Orin-Modul ein, und es erfolgte ein Upgrade des RTK-GPS-Systems mit zwei Antennen für verbesserte Genauigkeit und Rechenleistung.
Rennschmiede Pforzheim hat mit Stöber starken Partner an der Seite
Auch die Rennschmiede Pforzheim hat ihr Vorgängermodell weiterentwickelt. Zu den Optimierungen gehören unter anderem der aerodynamische Seitenkasten, die Fahrdynamikregelung zur Traktionskontrolle und das Torquevectoring sowie die neue Akku-Kühlung.
„Der RSP24 Jade ist schon allein durch das Antriebskonzept besonders“, verspricht Alexander Schubert. Als Mitglied der Rennschmiede Pforzheim weiß er, wovon er spricht, denn dieses Jahr har er im Team High Voltage Powertrain maßgeblich am Antriebskonzept mitgewirkt. So liefern zwei innenliegende Heckmotoren für jedes Hinterrad dem Rennwagen die nötige Leistung. „Das Ganze haben wir mit dem Monocoque Chassis und dem großen Aerodynamikpaket kombiniert, das wir komplett selbst entwickelt haben“, sagt er.
Bild: Stöber Antriebstechnik GmbH + Co. KG
Auch optisch hebt sich der neue Bolide vom Vorgänger ab: Der neue Seitenkasten sowie das Cover über dem Feder-Dämpfer-System verleihen der windschnittigen Form den letzten Schliff. Im Wageninneren befinden sich ein detaillierter Plan des Kabelbaums, ein grundlegend überarbeiteter Akku-Container sowie eine aktualisierte Anordnung der Elektronik.
Geblieben ist das Unternehmen Stöber, das die Rennschmiede Pforzheim seit der ersten Stunde unterstützt. Anfangs hat der Pforzheimer Spezialist für Antriebstechnik dem Team vor allem finanziell unter die Arme gegriffen. „Seit E-Motoren die Verbrenner bei diesem Event endgültig abgelöst haben, sind wir Platin-Sponsor. Wir haben die Zusammenarbeit intensiviert und liefern auch handfeste Technik“, sagt Artur Wagner, Bereichsleiter des Management Centers für Getriebe und Motoren bei Stöber. Zudem stand der Antriebsspezialist bei Fragen aller Art stets zur Verfügung und half bei der Vorentwicklung neuer Antriebskomponenten.
Das Unternehmen lieferte etwa Antriebsregler, Synchron-Servomotoren und präzise Planetengetriebe mit geräuschoptimierter Schrägverzahnung. Bei der Modifikation und Fertigung der Komponenten für den Rennwagen brachten die Ingenieure jede Menge Know-how ein. Außerdem ermöglichten sie dem Team, die modifizierte Antriebstechnik am firmeneigenen Motorprüfstand zu erproben.
Eine spannende Saison
Die Darmstädter visieren mit ihrem neuen Rennwagen in diesem Jahr die Formula Student-Wettbewerbe in Kroatien, Tschechien und Ungarn an. Hierbei haben sie speziell die Endurance-Rennen im Blick, bei denen 22 Kilometer am Stück gefahren werden. Die Stuttgarter treten auf alle Fälle vom 12. bis 18. August in Hockenheim an. Die Pforzheimer sind in der Schweiz Außerdem treffen Sie auf die Darmstädter in Tschechien und am Hockenheimring auf die Stuttgarter. (eve)
Allen Teams viel Erfolg bei ihren Wettkämpfen!
aktualisiert und um die Neuigkeiten von Stöber Antriebstechnik ergänzt am 02.07.2024 16:15 Uhr (eve)
Quellen:
FSG2023_Presseeinladung_v20230801_gz.pdf (formulastudent.de)
Studierende der h_da präsentieren ihren Elektro-Rennwagen für die Formula Student-Saison 2024 – h_da (h-da.de)
Antriebstechnik & Antriebslösungen | Systemhersteller STÖBER (stoeber.de)
