Die Formel 1 erlebt in der Saison 2014 die anerkannt größte technische Revolution hinsichtlich Effizienz seit ihrem Debüt im Jahr 1950. Dies hat ebm-papst, führender Hersteller von Ventilatoren und Motoren, dazu bewogen, eine Partnerschaft mit
dem MERCEDES AMG PETRONAS Formel 1-Team einzugehen.

Das im baden-württembergischen Mulfingen ansässige Familienunternehmen hat Aufsatz-Kühlungslösungen für die MERCEDES AMG PETRONAS F1 W05 Rennwagen entwickelt. Außerdem arbeitet das Unternehmen eng mit dem Team zusammen, um das Arbeitsumfeld in den Boxen bei jedem Grand Prix durch innovative, spezialgefertigte Kühlungs- und Wärmeabzugslösungen zu verbessern, die im weiteren Verlauf der Saison 2014 zum Einsatz kommen werden. Dies wird sich besonders bei Rennen wie in Singapur auszahlen, wo klimatisch schwierige Verhältnisse vorherrschen.

MERCEDES AMG PETRONAS und ebm-papst werden bei zukünftigen Projekten auch Hand in Hand arbeiten, um die Energie-Effizienz der Teameinrichtungen in Brackley zu verbessern. Gleichzeitig wird es technische Arbeitsgruppen geben, um Expertisen und bewährte Verfahren für Computational Fluid Dynamics (CFD), Turbinen-Technologien und Energie-Effizienz auszutauschen.

Durch die neue Partnerschaft mit MERCEDES AMG PETRONAS wird ebm-papst der erste große Partner, der als unmittelbare Folge des neuen, auf Effizienz basierenden Reglements ab der Saison 2014 in die Formel 1 einsteigt.

ebm-papst wurde für seine herausragenden Errungenschaften auf dem Gebiet der „Nachhaltigkeit“ ausgezeichnet und ist Gewinner des Deutschen Nachhaltigkeitspreises 2013 in der Kategorie "Deutschlands nachhaltigste Unternehmen" - eine der prestigeträchtigsten Auszeichnungen ihrer Art in Europa.

Genau diese Prinzipien bilden die Wurzeln der neuen Formel 1-Ära. Die Automobilindustrie strebt stets danach, aus weniger mehr zu machen. Somit werden Effizienz und Hybrid-Technologien immer relevanter. Die Formel 1 ist die Königsklasse der Automobiltechnik und Performance. Aus diesem Grund spielt sie eine entscheidende Rolle dabei, diese Technologien voranzutreiben. Für MERCEDES AMG PETRONAS hat diese frische Philosophie und deren Relevanz für den Straßenverkehr eine besondere Bedeutung.
Mercedes-Benz Motorsportchef Toto Wolff sagte: „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, sagte: „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.“

MERCEDES AMG PETRONAS und ebm-papst
Aufsatz-Kühlung

ebm-papst hat in Zusammenarbeit mit dem MERCEDES AMG PETRONAS Team eine hochspezialisierte Aufsatz-Kühllösung entwickelt, die für die Kühler auf den Seitenkästen sowie den Überrollbügel der F1 W05 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 erreichen und die Arbeitstemperatur der Kühler in den Seitenkästen kann über 120°C betragen.

Um die optimale Performance für die Autos zu erzielen, setzt ebm-papst seine neuesten Lüfter-Technologien ein. In der Startaufstellung und dem Parc Fermé werden die Seitenkästen und der Überrollbügel mit den neuen „S Force“ Axial-Ventilatoren (4114N/2H8P) gekühlt, deren Leistungskurve den hohen Gegendruck-Charakteristiken des Mercedes-Systems entsprechen. Dies verbessert den erzeugten Luftstrom um 518%. Hohe Leistung kombiniert mit einer kleinen Größe: Damit erfüllt es 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 gekühlt, die nur minimale Geräuschentwicklung verursacht 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 Performance und eine geringe Geräuschentwicklung innerhalb der Box ermöglicht.

Kühlung und Wärmeabzug in der Box

Als weltweit führender Hersteller für effiziente Ventilatoren und Motoren hat ebm-papst ein maßgeschneidertes, hocheffizientes Wärmeabzugs- und Kühlungssystem für die MERCEDES AMG PETRONAS Box 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 von ebm-papst wird sicherstellen, dass das MERCEDES AMG PETRONAS Team sowie dessen Fahrer und Gäste dort die bestmöglichen Bedingungen vorfinden werden.

Zusätzliche technische Arbeitsgruppen

Im Jahr 2015 werden die hochqualifizierten Ingenieure von ebm-papst weitere Kühlungslösungen für das MERCEDES AMG PETRONAS Operations Centre in Brackley, Großbritannien entwickeln und umsetzen. Dadurch wird das Team den Stromverbrauch und die CO2-Emissionen reduzieren können und gleichzeitig die Umwelt-Zielsetzungen unserer ISO14001 stützen.

Die Effizienz-Formel

Die Formel 1 erlebt in der Saison 2014 die anerkannt größte technische Revolution seit ihrem Debüt im Jahr 1950. Obwohl die Veränderungen wahrscheinlich die umfangreichsten in der Geschichte sind, handelt es sich keinesfalls um den ersten großen Umbruch innerhalb des Sports. Seit Jahrzehnten loten die Ingenieure die Grenzen der Performance aus. Sie holen das Maximum aus der verfügbaren Technologie heraus und erforschen jegliche Entwicklungsmöglichkeiten auf der Suche nach der automobilen Perfektion. Das Ziel ist es, mit ihren Werken in die Annalen der Motorsportgeschichte einzugehen. Die immer komplexeren Regelwerke erfordern immer neue Innovationen, um sich stetig an die sich verändernden sportlichen und technischen Anforderungen anzupassen.

Die Revolution des Jahres 2014 hat jedoch geringfügig andere Wurzeln, denn das neue Reglement wurde geschrieben, um neue Technologien anzukurbeln, nicht um diese einzuschränken. Die Automobilindustrie strebt stetig danach, aus weniger mehr zu machen. Somit werden Effizienz und Hybrid-Technologien immer relevanter. Die Formel 1 ist die Königsklasse der Automobiltechnik und Performance. Aus diesem Grund spielt sie eine entscheidende Rolle dabei, diese Technologien voranzutreiben.

In der Vergangenheit mag der Begriff Effizienz nicht mit den Prinzipien der Formel 1 vereinbar gewesen sein: Er stellte einen konservativen Kontrast zum "Vollgas"-Image des Sports dar. Im Jahr 2014 hat sich diese Wahrnehmung jedoch grundlegend verändert. Einfach gesagt bedeutet Effizienz heute Performance. Die Leistung eines Saugmotors wird durch die Menge an Luft definiert, die angesaugt werden kann. Die Performance der brandneuen V6 Hybrid-Turbo Power Unit wird hingegen durch die verfügbare Spritmenge bestimmt. Jener Fahrer, der am meisten Performance aus den verfügbaren 100 kg an Benzin-Energie herausholen kann - mit anderen Worten also die beste Umwandlungseffizienz erzielt -, wird einen Leistungsvorteil haben. Je effizienter die Power Unit die Benzin-Energie in kinetische Energie umwandeln kann, desto stärker wird dieser Vorteil ausfallen.

Die Effizienz zählt schon seit langer Zeit zu den wichtigsten Entwicklungsbereichen in der Formel 1. In der Vergangenheit war die Benzinmenge nicht eingeschränkt, weshalb der Vorteil darin lag, Gewicht zu sparen. Einfach gesagt: Je weniger Benzin man im Tank hatte, desto leichter und schneller war das Auto - insbesondere am Start des Rennens. In der Saison 2014 ist die Benzinmenge für das Rennen auf 100 kg festgelegt. Im Vorjahr lag die übliche Rennspritmenge noch bei rund 150 kg. Um die gleiche Renndistanz mit einer ähnlichen Geschwindigkeit absolvieren zu können, musste die Power Unit 30% effizienter werden - eine Herausforderung, die ganz besondere, neue Technologien erforderte.

Ein Teil des Effizienz-Gewinns wird mit dem V6-Verbrennungsmotor erzielt. Dieser ist ein kleinerer Motor mit geringerem Hubraum, der mit niedrigeren Umdrehungen als sein Vorgänger genutzt wird. Die Leistungsabgabe und damit die Effizienz werden von einem Turbolader verstärkt. Auf diese Weise kann zusätzliche Leistung aus der gleichen Menge an Benzin-Energie gewonnen werden. Die wirklich clevere Idee hinter dem Ganzen ist jedoch das ERS Hybrid-System. In der Saison 2014 gibt es bis zu sieben verschiedene Energie-Wege, um die Energie innerhalb des Autos zurückzugewinnen. Das Ziel lautete: Es soll die gleiche Leistung - rund 750 PS - erreicht werden, allerdings mit einem Drittel weniger Benzinverbrauch.

Dabei gibt es Gebiete mit "vertrauter" Technologie (Bohrung, Kurbelwellenmittelinie etc.) sowie technische Freiheiten in jenen Bereichen, die Fortschritte bei der Gesamt-Effizienz ermöglichen. Diese Formel soll Innovationen ankurbeln und High-Tech-Technologien entwickeln, die letztlich eine Bedeutung für den Straßenverkehr haben können.

Natürlich spielt das Gewicht eine entscheidende Rolle bei der Performance. Das neue Reglement schreibt ein Mindestgewicht von 691 kg für das Auto vor - in der Saison 2013 waren es noch 642 kg. Dieses Gewicht ist nun jedoch viel schwieriger zu erreichen. Die Power Unit muss ein Mindestgewicht von 145 kg erreichen. Die notwendigen Kühlungsbedürfnisse des Turboladers und der Hybrid-Systeme vergrößern diese Herausforderung noch einmal zusätzlich.

Aber auch aus aerodynamischer Sicht wurden die Innovationen bis an ihre Grenzen ausgelotet. Grundsätzlich gibt es zwei Schlüsselelemente für ein schnelles Formel 1-Auto: Die größtmögliche Leistung, um auf den Geraden zu beschleunigen, sowie eine gute mechanische und aerodynamische Performance, um schnell durch die Kurven fahren zu können. Das Reglement für die Saison 2014 bringt eine Reihe neuer Herausforderungen mit sich, die sich nicht nur in den offensichtlicheren Bereichen des Autos niederschlagen, sondern vor allem bei der Kompaktheit.

Die Integration der Power Unit und der damit verbundenen Systeme in das Chassis ist von außen nicht sichtbar, stellte die Teams aber vor eine große aerodynamische Herausforderung. Die Power Unit selbst hat eine gänzlich andere Form als ihr Vorgänger. Hinzukommen weitere Hybridsysteme, ein komplexes Auspuffsystem samt eines Ladeluftkühlers, der für das Aufladungssystem benötigt wird. All diese Faktoren tragen zu den Kühlungsanforderungen des Autos bei. Der richtige Umgang mit der Hitze ist nicht nur für die Integrität des Autos wichtig, sondern auch für die Performance und Effizienz. Hierbei gibt es zwei entgegengesetzt wirkende Einflüsse: Der eine soll sicherstellen, dass diese Komponenten innerhalb des optimalen Temperaturfensters arbeiten, der andere soll dafür sorgen, dass die damit verbundenen Kühlsysteme die aerodynamische Effizienz des Fahrzeugs nicht beeinträchtigen.

Die Formel 1 stellt in der Saison 2014 eine Reihe neuer Herausforderungen an die Designer, Ingenieure, Fahrer und Zuschauer. Wie schon in vergangenen Generationen des Sports fördern neue Regeln Innovationen und präsentieren damit neue Spitzentechnologien in der Formel 1. Die zusätzliche Spannung kommt dabei aber nicht nur den Zuschauern zugute, sondern auch der „Automobilindustrie“ im Allgemeinen. So auch in der aktuellen Phase eines Evolutionsprozesses, der die Formel 1 an der Spitze gegenwärtiger Technologien positioniert. In der Saison 2014 kehrt der "Motor" sprichwörtlich zurück in den Begriff "Motorsport".

Über ebm-papst

Als weltweiter Innovationsführer bei Ventilatoren und Motoren mit über 15.000 unterschiedlichen Produkten bietet ebm-papst für praktisch jede Aufgabe in der Luft- und Antriebstechnik die passende Lösung.
ebm-papst Engineering-Leistungen sind in aller Welt verfügbar - die Quelle der Ingenieurskunst entspringt jedoch in Deutschland. Insgesamt finden dort über 650 Ingenieure und Techniker ideale Voraussetzungen für das intensive Arbeiten in den Bereichen Motortechnik, Elektronik und Strömungstechnik.
Eine enge Zusammenarbeit zwischen den drei Standorten in Mulfingen, St. Georgen und Landshut sorgt für ein hohes Maß an Fachwissen in einer Vielzahl an Bereichen. Dazu gehören Ventilatoren, Lüftungs- und Kältetechnik, Haushaltsgeräte und Heiztechnik, die Kühlung von IT- und Telekommunikationsanlagen sowie Forschung und Entwicklungsdienstleistungen für viele große Automobilmarken.
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