Konzept-Bericht
- Super Hybrid Race Car Nürburgring 24h 2008 -
von Heinz-Harald Frentzen

Die Idee, ein Rennauto mit Bremsenergie-Rückgewinnung zu bauen, ist nicht neu. Neu ist aber das Hybrid Konzept für das ich mich entschieden und am Nürburgring 24h Rennen 2008 eingesetzt habe.

Es ist eine Variante zwischen "Parallel" und "Plug-in" Hybrid (Erklärung der drei Hybrid Systeme weiter unten). Bei meinem Race Car Hybrid Konzept arbeitet der Elektromotor auf der Vorderachse, weil hier die Bremsenergie optimal und effizient in elektrische Energie umgewandelt wird. Das ist der Unterschied zu den anderen Rennserien, die in Zukunft mit Hybrid und der Energie-Rückgewinnung arbeiten.

Diese planen momentan den Eingriff des E-Motors nur auf der Hinterachse oder direkt am Verbrennungsmotor, um Kosten und Gewicht zu sparen. Die Nennleistung unseres Elektromotors kann sogar über 100 Kw gehen. Wichtig in diesem Projekt war jedoch, mit welchen Dauerleistungsdaten wir in Wirklichkeit arbeiten konnten und können.

Entscheidend ist hierbei, wieviel Energie beim Bremsen vom Elektromotor in die Batterie fliessen kann, und das unter Dauerbelastung.

Wie hoch waren die Temperaturen der GAIA/LTC Batterien und der elektrischen Einheit? Das was ich verraten kann und will ist, daß unter Beobachtung vom Dmsb/FIA die Temperaturen der Akkus unter 60 C geblieben sind. In den Testrunden am Nürburgring wurde jeder Bremsvorgang rekuperiert und diese gespeicherte Energie beim Beschleunigen wieder abgegeben.

Temperaturentwicklung und Energiespeicherung wurden dabei genauestens beobachtet. Speichern und Abgeben der gewonnenen Energie sollte im Verhältnis bleiben, so daß wir Fahrer den Ladezustand der Batterie immer gleich halten konnten. Wenn ein Fahrer in einer Runde mehr Strom verbraucht als gewonnen hat, dann konnte er entweder die Abfrage der E-Energie in manueller Einstellung reduzieren oder im Teillast-Bereich des Rennen (z.B. im Verkehr / Gelbphase / Safteycar) die Batterie stärker Aufladen.

Die Batteriekapazität wurde darauf hinausgelegt, daß man eine Runde auf dem Nürburgring (25 km) auch elektrisch zurücklegen kann. Im Rennen sind wir allerdings mit mittlerem Ladezustand der Batterie gefahren und das war auch unser Ziel. In dieser Situation hatten wir ca. 4-5 Kwh Batteriekapazität. Das bedeutete, im Falle eines Getriebeproblems am Anfang der Runde musste/konnte man mit ganz langsamer Fahrt <50km/h an die Box zurückkommen. Passierte diese Situation 6-8 Km vor Rundenende, konnte man mit voller elektrischen Energie mit bis zu 130 Km/h zurück an die Box. Hinzu kam der Vorteil des Allrad-Prinzips.

Beim Herausbeschleunigen aus den Kurven mit 60-80kw auf der Vorderachse wurde das Auto zusätzlich stabilisiert, indem die Hinterachse durch das Pull-Prinzip entlastet wurde. Die Fahrer und auch ich bevorzugten darum in einem Gang höher durch die Kurven zu fahren und den starken Drehmoment des Elektromotors beim Herausbechleunigen zu nutzen.

Dadurch hatte man die Wahl einer ökonomischen Fahrweise oder auf Rundenzeitenjagd zu gehen. Weitere Vorteile hatten wir dadurch, daß wir die Kupplung schonen konnten. Ein noch größeren Vorteil war, daß wir einen sehr viel geringen Bremsverschleiß hatten als ohne elektrische Bremse. Auch unser Reifenverschleiß war extrem niedrig.

Durch die Gewichtverteilung aus Batterie- und Elektromotoranordnung, welche zu fast 50 Prozent gelungen ist, war es möglich bis zu 4 Stints mit einem Reifensatz zu fahren.

An dieser Stelle ein spezielles Dankeschön an Norbert Kreyer, der das Auto, zusammen mit einem fleißigen und erfahrenen Mechaniker, in Nachtschichtarbeit auf die Nordschleife angepasst hat.

Wie schon in der Presse-Mitteilung erwähnt, hat die elektrische Einheit am HHF Hybrid Concept Car auf dem Nürburgring hervorragend funktioniert. Bei einem späterem Test, zusammen mit "Auto, Motor und Sport" wurde die Zuverlässigkeit erneut bestätigt.
Somit ist die elektrische Einheit dank Qualität der Komponenten ziemlich wartungsfrei. Ein negativer Faktor ist natürlich das Gewicht. Unsere elektrische Einheit wiegt ca. 230 Kg. Aus Budgetgründen konnten wir uns jedoch keinen zu großen Aufwand leisten, um das Auto auf das Gewichtslimit von 1300 kg zu bekommen.

Ein anderes Problem hatten wir mit dem konventionellen Getriebe. Leider ging es viel zu schnell kaputt, sodaß wir uns im Rennen nicht behaupten konnten. Auch das zweite Getriebe war nach mehreren Stunden defekt.

Die Planung, Initiative und Umsetzung des Projektes hat mir sehr viel Spass gemacht. Natürlich geht dies nur mit einem gut besetzten Team. Ich habe mich schon bei allen Partnern und Team Mitgliedern dieses interessanten Projektes bedankt und kann es nicht oft genug tun. Wir haben gute und schlechte Erfahrungen gemacht und ich hoffe, daß wir all die guten Erfahrungen zur nächsten Herausforderung mitnehmen und umsetzen.

Heinz-Harald Frentzen

Parallel Hybrid:
s.Wikipedia Text
Plug-in-Hybrid:
s.Wikipedia Text
HHF Hybrid Concept Car:
New Hybrid Concept.
Zwei getrennt von einander funktionierende Antriebseinheiten an jeweils seperat einer Achse.
Rein elektrisch 30-40 Km Reichweite. Reichweite kann erweitert oder reduziert werden. Wie "Plug-in-Hybrid" oder "Parallel Hybrid".
Konventioneller Betrieb mit Verbrennungsmotor, wie im "Parallel Hybrid".
Verbrennungs Motor kann Batterie auch laden, wie "Parallel Hybrid" und "Plug-in-Hybrid".