Von Null auf 100  in drei Sekunden
Von Null auf 100 in drei Sekunden
28. Februar 2014

Studenten aus Kaiserslautern gehen mit einem Elektro-Rennwagen an den Start. Beim Electronyte ist von den Felgen bis zum Motor beinahe alles Marke Eigenbau.

Einmal in der Box von Sebastian Vettel stehen – Alexander Kretschmar hat sich diesen Traum erfüllt. Vergangenes Jahr sollte auf dem Hockenheimring ein von ihm mitgebautes Rennfahrzeug bei der Formula Student an den Start gehen. Er war seinem Idol ganz nah. Eine Woche lang schraubte dort der Maschinenbaustudent aus Kaiserslautern zusammen mit seinen Kollegen am Electronyte, einem elektrisch betriebenen Renner. Auf die Strecke ging das Fahrzeug allerdings nicht. Wegen Problemen mit überhitzenden Akkus verhinderte die Rennleitung den Start.
Die Geschichte begann vor sechs Jahren, als sich Studenten der Technischen Universität Kaiserslautern zum Karat Racing Team zusammenfanden. Das Ziel war die Teilnahme an der Formula Student mit einem selbst gebauten Rennfahrzeug. Die Formula Student ist ein studentischer Konstruktionswettbewerb, der international ausgetragen wird. Ihr erstes Fahrzeug nannten die Studenten Carbonyte, und es war damals schon etwas Besonderes, hatte es doch ein sogenanntes Monocoq – eine aus einem Stück gefertigte Karosserie aus federleichtem Carbon. Vor zwei Jahren entschlossen sich die studentischen Konstrukteure zum nächsten großen Schritt – der Erschaffung eines Elektrorennwagens, dem Electronyte. „Der Elektromobilität gehört die Zukunft“, sagt Kretschmar, „die Firmen, die uns unterstützen, sind an diesem Gebiet sehr interessiert und benutzen uns als Aushängeschild.“ Bis jetzt habe kein Team, das sich einmal für einen Elektroantrieb entschieden hat, wieder den Schritt zurück zum Verbrennungsmotor gemacht, erklärt Kretschmar.

Ohne Sponsoren kommt das Karat Racing Team nicht aus – genau wie jeder andere Akteur im Rennbusiness. Deshalb gibt es innerhalb des Teams nicht nur Konstrukteure, sondern auch Mitglieder, die sich um Sponsorensuche, Marketing und die Finanzen kümmern. Das Racing Team präsentierte seinen Rennwagen schon auf der Messe E-Car Tech in München oder auf der Hannover Messe. „Das Rennfahrzeug des vergangenen Jahres hat einen reinen Materialwert von 130.000 Euro – ohne die Arbeit, die wir hineingesteckt haben“, verrät Teamleiter Kretschmar.

Herausgekommen ist ein 232 Kilogramm schweres Kraftpaket, das zwar nur 130 Stundenkilometer schnell ist – dafür aber von null auf 100 in drei Sekunden beschleunigt. Und da beim Rennen jedes Gramm zählt, will man in diesem Jahr die 200-Kilogramm-Marke unterbieten.

Eine neu gegründete Arbeitsgruppe Aerodynamik soll für mehr Windschnittigkeit sorgen. Deshalb wurde an der Sitzposition des Fahrers gefeilt, auch um den Überollbügel näher ans Fahrzeug zu bringen. Das Chassis wurde noch leichter gemacht. Es bestand beim Vorgängermodell aus einem Kunststoffschaum, der mit Carbon ummantelt wurde. Eigentlich ein federleichtes Gebilde, aber die Konstrukteure wollten noch mehr Gewichtsersparnis herauskitzeln. Um das Ganze noch leichter zu machen, erdachte sich die Arbeitsgruppe Chassis Waben, hergestellt aus dem organischen Kunststoff Aramid. Weil diese Waben an den Rändern nicht stabil waren, wurde zur Verstärkung ein Kern aus Kunststoffschaum gewählt. Das Fahrwerk, ein Hinterradantrieb mit elektrisch nachgebildetem Differential, wird an die neue Karosserie angepasst und die Reifen bekommen Alu-Carbonfelgen. Weil man mit den Aluminiumfelgen eines amerikanischen Herstellers im vergangenen Jahr nicht zufrieden war, haben sich die Studenten eigene Felgensterne konstruiert und gebaut. Hier waren einige Hindernisse zu überwinden.

„Wir haben ein Testgelände auf dem stillgelegten Militärflugplatz in Sembach“, erklärt der Teamleiter, „dort haben wir unsere Felgen erprobt.“

Material wird bei Test bis an seine Grenzen gebracht

Bei den Testfahrten wurde das Material bis an die Belastungsgrenze gebracht. „Da ist dann auch mal ein Rad abgeflogen“, schmunzelt Kretschmar. Schließlich kamen die Studenten darauf, den Felgenstern aus Certal, einer Aluminium-Speziallegierung, zu bauen. Das Felgenbett besteht aus Carbon. Auch der Akku mit seinen 216 Zellen ist ein Eigenbau. War er beim Vorgängermodell noch in U-Form unter dem Fahrzeug verbaut, so liegen die Akkus jetzt zu beiden Seiten des Rennwagens, was einen Batteriewechsel einfacher macht. Geladen wird der Electonyte einfach an der Steckdose, eine Stunde dauert das lediglich. Auf Ausdauer ist der Wagen natürlich nicht angelegt. Man versucht, auch aus Gewichtsgründen, die Batterieleistung gerade soweit bereitzustellen, wie man sie für das Rennen braucht. Und das sind lediglich 22 Kilometer.

In Zusammenarbeit mit einem tschechischen Hersteller konstruierten die Studenten auch die Motoren selbst. Das Motorgehäuse der wassergekühlten Kraftpakete besteht aus Gewichtsgründen aus Aluminium und Carbon. Eine eingebaute Mikroelektronik regelt die Fahrdynamik der beiden Hinterräder, die je einen eigenen Motor haben. Die Stoßdämpfer haben sich die Studenten von den luftgefederten Mountainbike-Dämpfern abgeschaut. Sie können individuell an das Gewicht des Fahrers angepasst werden.

Bei aller Tüftelei ist es nach den Worten von Alexander Kretschmar wichtig, einmal zum Ende zu kommen. Deshalb gibt es zu einem festgelegten Zeitpunkt das sogenannte Designfreeze, nach dem an der Konstruktion nichts mehr verändert werden kann. Dann geht das Fahrzeug in die Bauphase. Für 2014 hat die Mannschaft das Designfreeze schon hinter sich gebracht und befindet sich mitten in der Herstellung des neuen Electronyte-Modells. Das ist gespickt mit Sensoren, die in Echtzeit ausgewertet werden können. Beim Rennen stehen die Konstrukteure mit dem Laptop an der Rennstrecke und können dem Fahrer Tipps geben und notfalls das Fahrzeug stoppen. Bei der Formula Student gehen vier Fahrer von jedem Team an den Start. So wird ausgeschlossen, dass sich ein Team einen Profi engagiert und sich dadurch einen Vorteil verschafft.

Ganze 36 Motorsportbegeisterte zählt Karat in dieser Saison zu seinen Mitarbeitern. Alle opfern einen großen Teil ihrer Freizeit für ihr ungewöhnliches Hobby. Für Alexander Kretschmar liegt sein späteres Berufsziel ganz klar in der Automobilindustrie. Dort ist man natürlich auch schon auf die studentischen Konstrukteure aufmerksam geworden. Nach Kretschmars Worten gehen die Automobilhersteller inzwischen ganz gezielt auf die Suche nach Mitgliedern solcher Teams, um ihnen nach Beendigung des Studiums lukrative Jobs anzubieten. Der Höhepunkt der Saison besteht für die Kaiserslauterer Rennfahrer in der Teilnahme an der Formula Student Germany. Die hat ihre ganz eigenen Regeln, denn es zählt nicht nur, wie schnell ein Rennwagen ins Ziel kommt. In insgesamt acht Disziplinen kann gepunktet werden, sie bestehen aus dynamischen und statischen Prüfungen. Bei der „Acceleration“ stellt jedes Fahrzeug sein Beschleunigungspotenzial auf einer Distanz von 75 Metern unter Beweis. Hier sind Elektrofahrzeuge klar im Vorteil – wegen ihres rasanten Beschleunigungsvermögens. Das liegt unter anderem daran, dass ein Elektrofahrzeug keine Schaltung benötigt. Neben dem Speed-Test werden Fahrdynamik, Spritverbrauch und Querbeschleunigung in eigenen Kategorien geprüft.

Ausdauer wird auf die Probe gestellt

Die größte Herausforderung liegt im sogenannten Endurance-Wettbewerb. Über eine Strecke von 22 Kilometer muss ein Fahrzeug seine Beständigkeit beweisen und das Rennen unbeschadet durchhalten, denn ein Boxenstopp ist nicht vorgesehen. Neben den Fahreigenschaften des Rennwagens werden bei den sogenannten Static Events auch die Kosteneffizienz, technische Lösungen, Konstruktionsideen und eine Vermarktung geprüft. Vor einem Jahr, als der Electronyte in der Box stehenbleiben musste, gab es ein Trostpflaster für Kretschmar und seine Kollegen. Sie erreichten in den letztgenannten Disziplinen so viele Punkte, dass es für einen 30. Platz bei 115 Teilnehmer-Teams gereicht hat. Und das, obwohl der Electronyte bei den fahrerischen Disziplinen disqualifiziert war. So überholten sie mit ihren ausgereiften Konstruktionsideen sogar zwei Konkurrenz-Teams, die alle Prüfungen absolvieren konnten.


Susanne Lilischkis

 

Zur Person:
Alexander Kretschmar – Der gebürtige Bad Dürkheimer machte nach seiner Ausbildung als Metallbauer an der Abendschule sein Abitur und studiert Maschinenbau an der TU Kaiserslautern im fünften Semester. Sein Berufsziel liegt in der Automobilindustrie. Da passt das aktuelle Projekt natürlich bestens.

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