Wärmemanagement in der Formel 1 Ventilatoren von ebm-papst steigern die Effizienz der Formel-1-Silberpfeile

Redakteur: Kristin Rinortner

Die Formel 1 erlebt in der Saison 2014 die größte technische Revolution in puncto Effizienz seit ihrem Debüt im Jahr 1950. Dies hat den Ventilatorenspezialisten ebm-papst dazu bewogen, eine Partnerschaft mit dem Formel 1-Team von Mercedes AMG Petronas einzugehen.

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Formel 1: Mercedes AMG Petronas und ebm-papst gehen eine Partnerschaft ein um die Effizienz der Rennwagen zu steigern.
Formel 1: Mercedes AMG Petronas und ebm-papst gehen eine Partnerschaft ein um die Effizienz der Rennwagen zu steigern.
(Bild: ebm-papst)

Ab der kommenden Saison wird der Fokus in der Formel 1 auf Nachhaltigkeit und Effizienz liegen. Das bedingt eine Reihe neuer Herausforderungen an die Designer, Ingenieure und Fahrer. Und man kann erwarten, dass diese neuen Technologien auch Einzug in die allgemeine Automobiltechnik halten.

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Durch die Partnerschaft mit Mercedes AMG Petronas wird ebm-papst der erste große Partner, der in unmittelbarer Folge des neuen, auf Effizienz basierenden Reglements ab der Saison 2014 in die Formel 1 einsteigt. Das im baden-württembergischen Mulfingen ansässige Familienunternehmen hat Aufsatz-Kühlungslösungen für die Rennwagen F1 W05 von Mercedes AMG Petronas entwickelt.

Der Silberpfeil F1 W05 ist das komplexeste Formel-1-Auto, das bislang vom Team in Brackley gebaut wurde. Angetrieben wird das Fahrzeug von der neuen PU106A Hybrid Power Unit, dem komplexesten Antriebsaggregat, das in der Geschichte des Werks in Brixworth entwickelt wurde.

Außerdem sollen spezialgefertigte Kühlungs- und Wärmeabzugslösungen für die Box verbessert werden, die im weiteren Verlauf der Saison 2014 zum Einsatz kommen werden. Dies soll sich besonders bei Rennen wie in Singapur auszahlen, wo klimatisch schwierige Verhältnisse vorherrschen.

Auch die Energie-Effizienz der Teameinrichtungen in Brackley soll durch Wärmemanagement-Lösungen aus Mulfingen verbessert werden. Gleichzeitig wird es technische Arbeitsgruppen geben, um Expertisen und bewährte Verfahren für die Strömungssimulation (CFD), Turbinen-Technologien und Energie-Effizienz auszutauschen.

Mercedes-Benz Motorsportchef Toto Wolff erklärt: „Die Formel 1 ist die Königsklasse der automobilen Innovation. Als solche ist es ihre Pflicht, die Grenzen der Technologien auszuloten. Das neue Reglement treibt diese Innovationen nicht nur voran, sondern führt den Sport auch in die Richtung, in die sich die Automobilindustrie entwickelt. Unsere Partnerschaft mit ebm-papst versorgt das Team nicht nur mit den bestmöglichen Lösungen, um unsere Rennwagen einzusetzen, sie zeigt auch die Bedeutung von neuen und innovativen Technologien innerhalb unseres Sports. Dass wir einen neuen Partner in unmittelbarer Folge des neuen Reglements für 2014 begrüßen dürfen, ist der beste Beweis dafür, dass wir auf dem richtigen Weg sind. Unsere Forschungen und Entwicklungen für die Rennstrecke sind nun mit steigender Relevanz nicht nur für unsere Aktivitäten auf dem Gebiet der Straßenfahrzeuge wichtig, sondern auch für ein breiteres Feld an Technologien.“

Rainer Hundsdörfer, CEO von ebm-papst, fügt hinzu: „Wir freuen uns darüber, dass Mercedes AMG Petronas sich für unsere nachhaltige Technologie interessiert und wir bei der Neuausrichtung der Formel 1 mit dabei sein dürfen. Für uns ist dieses Engagement eine Investition in die Zukunft. Gerade auf dem Gebiet der aerodynamischen Effizienz gehört Mercedes AMG Petronas zur weltweiten Spitzenklasse. Ich bin zuversichtlich, dass wir gemeinsam von dieser Partnerschaft profitieren werden.“

Die technischen Details: Die Aufsatz-Kühlung

ebm-papst und das Team Mercedes AMG Petronas haben eine hochspezialisierte Aufsatz-Kühllösung entwickelt, die für die Kühler auf den Seitenkästen sowie den Überrollbügel der Rennwagen optimiert wurde. Diese Lösungen kommen bei allen Formel 1 Grands Prix zum Einsatz, wenn das Auto in der Startaufstellung oder der Box ist.

Die Umgebungstemperaturen bei einem Formel 1 Rennen können bis zu 40°C erreichen. Am Auto können die Temperaturen bis zu 75°C steigen und die Arbeitstemperatur der Kühler in den Seitenkästen kann über 120°C betragen.

In der Startaufstellung und dem Parc Fermé werden die Seitenkästen und der Überrollbügel mit den „S Force“-Axial-Ventilatoren (4114N/2H8P) gekühlt, deren Leistungskurve den hohen Gegendruck-Charakteristiken des Mercedes-Systems entsprechen. Dies verbessert den erzeugten Luftstrom um 518%. Damit erfüllen die Ventilatoren die Anforderungen an ein kleines und portables, aber gleichzeitig leistungsstarkes System.

In der Box werden die Seitenkästen und der Überrollbügel mit einer größeren Radialventilator-Lösung mit minimaler Geräuschentwicklung gekühlt und deren Schaufeln vorwärts gekrümmt sind. In diesem Zuge wurden der Motor und das Laufrad in ein maßgeschneidertes Spiralgehäuse integriert, das perfekt auf das Auto passt und dadurch maximale Leistungsfähigkeit und eine geringe Geräuschentwicklung innerhalb der Box ermöglicht.

Kühlung und Wärmeabzug in der Box

Die Baden-Württemberger haben ein maßgeschneidertes, hocheffizientes Wärmeabzugs- und Kühlungssystem für die Box von Mercedes AMG Petronas entwickelt, das im Verlauf der Formel 1-Saison 2014 zum Einsatz kommen wird.

Bei Rennen wie in Singapur werden in der Box Temperaturen bis zu 45°C gemessen. Die Technik wird sicherstellen, dass das Rennteam sowie dessen Fahrer und Gäste dort die bestmöglichen Bedingungen vorfinden werden.

Im Jahr 2015 werden weitere Kühlungslösungen für das Operations Centre in Brackley, Großbritannien entwickelt und umgesetzt. Dadurch wird das Team den Stromverbrauch und die CO2-Emissionen reduzieren können und gleichzeitig die Umwelt-Zielsetzungen unserer ISO14001 stützen.

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