Als Christian Klien an diesem Septembermorgen auf die Start-Ziel-Gerade der Formel-1-Teststrecke im spanischen Jerez zufliegt, beginnt sein linker Zeigefinger zu kribbeln. Etwas ist anders an diesem Wagen. Das wusste Klien, Testfahrer beim BMW Sauber F1 Team, natürlich schon vorher. Aber seit nun knapp mehr als einer Minute spürt er es dann auch am eigenen Körper: Bereits ab der ersten Kurve war da dieses kaum merkliche Vibrieren bei jedem Bremsvorgang. Genau so hatten ihm die Renningenieure das neue System beschrieben. Noch einmal ein kurzer Blick auf das Display in der Mitte seines Lenkrades: Energie bei 100 Prozent. Dann drückt Klien den Boost-Knopf. Schlagartig schießt sein Formel-1-Bolide nach vorn. Erst kurz vor der nächsten Kurve geht die rasante Beschleunigungsfahrt abrupt mit einem herzhaften Bremsmanöver zu Ende. "Man spürt die 82 PS Zusatzpower schon deutlich", sagt Klien, der sich immer wieder gern an seine erste Fahrt mit dem "Kinetic Energy Recovery System", kurz Kers, erinnert.
Kers ist die Anabolika-Variante des biederen Hybridantriebs, wie er etwa seit mehr als einem Jahrzehnt im Toyota Prius angeboten wird. Ab der aktuellen Formel-1-Saison, die am 29. März in Melbourne beginnt, dürfen die Teams Bremsenergie zwischenspeichern, um sie beispielsweise bei entscheidenden Überholmanövern wieder abzurufen. Max Mosley, Chef der Fédération Internationale de l'Automobile (Fia), möchte dem Rennzirkus damit ein grüneres Image anreglementieren. Das könnte er zwar auch einfacher haben, indem er die Benzinmenge pro Rennen begrenzt – derzeit schlucken die Formel-1-Renner rund 70 Liter Sprit auf 100 Kilometer, von CO2-Emissionen spricht man da besser gar nicht erst.
Doch Mosleys Logik ist eine verschlungenere: Die extrem teure Forschung in der Formel 1 soll sich stärker als bisher in Serienfahrzeugen wiederfinden, insbesondere und gerade im Hinblick auf die Reduzierung von CO2-Emissionen. So wird zwar die Formel 1 nicht gerade sehr viel umweltfreundlicher – durch den anvisierten Technologietransfer aber die breite Masse der Automobile. So steige die gesellschaftliche Akzeptanz der Formel 1, hofft Mosley.
In gewisser Weise sind sich die Königsklasse des Motorsports und das Otto-Normal-Auto gerade im vergangenen Jahrzehnt tatsächlich näher gekommen. Von den zehn Teams, die diese Saison an den Start gehen, werden fünf direkt von großen Automobilherstellern gesponsert. 1998 waren es mit McLaren-Mercedes und Ferrari nur zwei. Die Automobilindustrie hat die Formel-1-Maschinerie als Marketing-Plattform für die eigenen Produkte entdeckt. Hunderte Millionen Dollar jährlich stecken die Sponsoren heutzutage in ihre Teams – außer der Pflege des eigenen Namens nützt es ihnen bisher allerdings kaum etwas. Denn in der Serientechnik finden sich nur die wenigsten Formel-1-Entwicklungen wieder (siehe Kasten S. 28). Das Kers soll nun der Beginn einer grundlegenden Veränderung sein.
Erhebliche Mehrleistung
Mithilfe von Kers wird die Bewegungsenergie der Formel-1-Autos, die bislang beim Bremsen in Form von Reibungshitze verpuffte, gespeichert – und zu einem späteren Zeitpunkt auf Knopfdruck als zusätzliche Antriebsenergie wieder zugeschaltet. "Von der Wirkungsweise her ist das Kers ein großer Bruder des normalen Hybridantriebs", sagt Dirk Uwe Sauer, Juniorprofessor am Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe an der RWTH Aachen. Die Beanspruchungen allerdings könnten unterschiedlicher nicht sein, so der Experte: "Anders als Hybridsysteme im Serienfahrzeug arbeitet das Kers nur mit Spitzenlast. Da geht die Energie nur voll rein oder voll raus. Dazwischen gibt es nichts." Man betreibe die Komponenten permanent im Überlastbereich und reize so noch einmal die letzten paar Prozent Effizienz aus – nimmt dafür allerdings auch eine extrem kurze Lebensdauer der Technik in Kauf. Auch Schubphasen wie bei konventionellen Hybriden, also ein energiebewusstes Ausrollen etwa vor der nächsten Kurve, könne man getrost vergessen.
Dazu kommt, dass die Teams das Ker-System, wie bei der Fia üblich, nur in einem sehr eng abgesteckten Rahmen einsetzen dürfen. Die Obergrenze des zusätzlichen Schubs ist derzeit auf 60 Kilowatt (82 PS) begrenzt. Pro Runde erlaubt die Fia den Fahrern, insgesamt 400 Kilojoule Energie abzurufen – das entspricht einem Einsatz der 60 Kilowatt über eine Dauer von 6,7 Sekunden. Aktiviert werden darf Kers erst ab einer Geschwindigkeit von 100 Kilometern pro Stunde und grundsätzlich nur bei einem mindestens zu 90 Prozent durchgedrückten Gaspedal. Die Einhaltung dieser Regeln wird automatisch über die standardisierten Bordcomputer überwacht. Der Pilot muss also nicht im Kopf mitrechnen, wie viel Boost-Zeit ihm noch verbleiben.
Dieser Text ist der Zeitschriften-Ausgabe 04/2009 von Technology Review entnommen. Der Artikel steht auch als kostenpflichtiges pdf im Heise Kiosk zum Download bereit.
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