Die Formel E ist letztes Jahr als neue Rennserie angetreten. Dabei war von Anfang an klar, dass sie mit den meisten anderen Rennserien nicht mithalten kann, aber der Welpenschutz kann auch nicht ewig andauern. Extrem nahe Kameraperspektiven und enge Rennstrecken ohne ernsthafte Überholmöglichkeiten können aber nicht ewig über Leistungsschwäche hinweg täuschen. Dabei ginge es besser.

Das wichtigste Bauteil ist dabei natürlich die Batterie. Die wurde auf ein Zellgewicht von 200kg und eine Kapazität von 28kWh begrenzt. Sie ist für alle Teams standardisiert und sollte bis zum Saisonende nicht ausgetauscht werden. Im Rennen wurden die Autos getauscht und Batterien durften nicht nachgeladen werden. Zusätzlich wurde die Leistung des 200kW Motors im Rennen auf 150 kW begrenzt. Jeder einzelne Punkt bietet erhebliches Verbesserungspotential.

Das Mindestgewicht einer Formel E Autos mit Fahrer lag in der letzten Saison auf 898kg, wobei alle Fahrer weitgehend identische Autos fuhren.  Das ist für einen Rennwagen sehr schwer und natürlich der Batterie geschuldet. An der Batterie Gewicht zu sparen wäre aber genau der falsche Weg. Mit einer 300kg schweren Batterie stünden 50% mehr Energie zur Verfügung, bei nur 11% mehr Gewicht. Selbst wenn das Auto dadurch 11% mehr Energie verbrauchen würde, hätte es ein deutlich größeres Leistungspotential.

Die Kapazität würde jetzt im einfachsten Fall 42kWh betragen. Aber es könnte noch deutlich mehr sein, wenn man zwei oder drei Batteriesätze pro Auto und Saison erlaubt. Denn die Lebensdauer der Batterie hängt von der genutzten Kapazität ab. Hier gibt es aber zur Zeit keinen Spielraum, denn man darf nur die vorgegebene Menge Energie verbrauchen ohne disqualifiziert zu werden. Selbst ohne zusätzliche Batteriesätze könnten die Autos noch mehr Energie heraus holen, wenn das Management der Batterien den Team überlassen werden würde. Das ist zur Zeit überhaupt nicht der Fall. Dabei ist die Formel E mit dem Anspruch angetreten, die Möglichkeiten von Elektroautos zu erweitern. Das kann mit Sicherheit nicht passieren, wenn die Benutzung der Batterie von außen vorgegeben wird. Es ist ein Rennsport und genau solche Entscheidungen machen dort den Reiz aus.

Das Austauschen der Autos ist sicherlich eine Notwendigkeit für den Sport, wenn man längere Rennen haben will. Aber wenn man es schon tut, kann man die Tatsache auch nutzen. Nach dem Wechsel stehen die Autos mit leerer Batterie unnütz in der Box herum. Während man vom Aufladen der Batterien durch Induktionsschleifen auf der Strecke faselte, hat man es versäumt den Teams die Möglichkeit zu geben, die Batterien ganz ordinär im Rennen in der Box mit einem Stromkabel aufzuladen. Das ging allein schon deswegen nicht, weil der Stromverbrauch auf 28kWh pro Auto begrenzt wurde. Zum Aufladen wären immerhin 20-30 Minuten Zeit. Das reicht nicht für eine volle Ladung, aber Schnellladestationen sollten die Batterie in der Zeit auf 80% Ladestand bringen können.

Zusammengenommen hätten die Autos damit mehr als die doppelte Energiemenge zur Verfügung – und das ganz ohne die Entwicklung einer eigenen Batterie durch die Teams, mit aktueller Batterietechnik. Wegen der hohen Entwicklungskosten hat man das jetzt auf die 5. Saison der Formel E verschoben, die im Jahr 2018 beginnt.

Natürlich könnte man auch zu anderen Mitteln greifen, um den Energieverbrauch zu minimieren. Würde man auf ausgesuchten Rennstrecken mit glattem Asphalt und großen Auslaufzonen fahren, könnte man das Konzept des Bodeneffekts aus dem Rennsport der frühen 80er Jahren wieder aufgreifen. Der erlaubt es einem Rennwagen einen höheren Anpressdruck zu erreichen, ohne einen höheren Luftwiderstand in kauf nehmen zu müssen. Dazu bräuchte es aber auf jeden Fall ein darauf angepasste Sicherheitskonzept, denn der Bodeneffekt kann leicht verloren gehen.

Eine bessere Möglichkeit wäre generell eine variable Geometrie der Rennwagen zuzulassen. Ein primitiver Vertreter davon ist das DRS (drag reduction system) in der Formel 1. Dort dient es nur als Überholhilfe. Aber der Effekt ist natürlich, dass es den Luftwiderstand reduziert und damit auch den Energieverbrauch um eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen. Wenn man von der Idee der Überholhilfe weg ginge und das Konzept auf den ganzen Wagen und das ganze Rennen ausdehnt, dann kann man damit deutlich bessere Leistungen erreichen. Vor allem könnte man so den von sich selbst behaupteten Anspruch erfüllen, eine innovative Rennserie zu sein.

Kommentare (12)

  1. #1 PeterD
    25. Juli 2015

    Erinnert irgendwie an das EEG. Man will Wettbewerb und kreative neue Lösungen, setzt aber die Eckpunkte genau so, dass dies nicht möglich ist.

  2. #2 aargks
    https://aargks.wordpress.com/
    27. Juli 2015

    Die Formel E ist letztes Jahr als neue Rennserie angetreten. Dabei war von Anfang an klar, dass sie mit den meisten anderen Rennserien nicht mithalten kann

    In Bezug worauf? Zuschauerzahlen an den Rennstrecken, Einschaltquoten im TV, Höchstgeschwindigkeiten, Crashs per second? Oder meinen Sie die …

    Leistungsschwäche

    Mal schauen: Ein Formel-E-Renner hat einen Stromer, der maximal 272 PS liefert und eine auf 225 km/h gedrosselte Höchstgeschwindigkeit erlaubt. Welches andere Elektroauto schafft das? Mir fällt auf Anhieb nur der Tesla ein, alle anderen E-Smarts, E-BMWs usw. kommen nicht ansatzweise an diese Werte. Oder vergleichen Sie allen Ernstes die 272 PS mit den 750 Pferden der Formel 1 (Äpfel->Birnen)?

    898kg […] ist für einen Rennwagen sehr schwer

    Ein NASCAR wiegt anderthalb Tonnen (wo wir gerade bei Äpfel und Birnen sind).

    Dabei ist die Formel E mit dem Anspruch angetreten, die Möglichkeiten von Elektroautos zu erweitern.

    Was sind “die Möglichkeiten von Elektroautos”? Die offizielle Website ist etwas konkreter, Zitat: “Formula E aims to represent a vision for the future of the motor industry, serving as a framework for R&D around the electric vehicle, accelerating general interest in these cars and promoting clean energy and sustainability.”

    Das kann mit Sicherheit nicht passieren, wenn die Benutzung der Batterie von außen vorgegeben wird. Es ist ein Rennsport und genau solche Entscheidungen machen dort den Reiz aus.

    In jeder Rennserie gibt es Vorgaben. Sonst baut der mit dem größten Budget das schnellste Auto und fertig. Das sieht man tendenziell in der Formel 1. Andere Rennserien ermöglichen gerade eben wegen ähnlicher – oder gar identischer – Technik den Vergleich zwischen den Fahrern. Das eine hat seinen Reiz, das andere auch – reine Geschmackssache.

    hat man es versäumt den Teams die Möglichkeit zu geben, die Batterien ganz ordinär im Rennen in der Box mit einem Stromkabel aufzuladen.

    Nein, denn es ist gewollt, dass ein Ein-Stopp-Rennen mit zwei Autos gefahren wird. Wollte man länger fahren, hätte man diese Option sicher gezogen.

    Würde man auf ausgesuchten Rennstrecken mit glattem Asphalt und großen Auslaufzonen fahren, könnte man das Konzept des Bodeneffekts aus dem Rennsport der frühen 80er Jahren wieder aufgreifen.

    Den Bodeneffekt gibt es heute noch. Was hat er mit “großen Auslaufzonen” zu tun? Und: Können Sie sich vorstellen, wie öde ein E-Rennen wäre, würde man es auf einer Grand-Prix-Strecke fahren? Die Höchstgeschwindigkeit ist beim E-Renner viel zu niedrig.

    DRS […] um eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen

    Sie scheinen höhere Leistung/Geschwindigkeit = bessere Rennserie gleichzusetzen. Nach dieser Logik wäre alles unterhalb der Ovalrennen der Indycars Kindergartenkram. Schon mal ein Rennen der Mini-Trophy gesehen (211 PS “nur”)?

    Herr Pfeiffer,

    Sie hauen täglich viele Artikel in Ihren Blog. Zu sehr vielen unterschiedlichen Themen. Manchmal weiß ich gar nicht, was Sie eigentlich sagen wollen und muss mir das im Text mühsam herausklauben (falls ich über den zweiten Abschnitt herauskomme). Vielleicht habe ich auch ein eingeschränktes Texterfassungsverständnis. Aber die von mir heißgeliebten Scienceblogs stehen (ob sachlicher Bericht oder Meinungsbeitrag) für fundiert recherchierte und mit Belegen ausgestattete Artikel.

    Leider steht die Qualität bei “Was geht?” in Form und Inhalt der Quantität oftmals nach, sorry, das ich das so hart formuliere. Ich kenne Ihre Zugriffszahlen nicht, sehr wohl sehe ich aber, dass Ihre Artikel meist nur von einer Handvoll Leute kommentiert werden. Warum könnte das so sein? Bei mir ist es – sorry nochmal – die Beliebigkeit Ihrer Themen. Irgendwas mit Raketen scheint ein Schwerpunkt zu sein. Nach wenigen Wochen lese ich kaum noch bei Ihnen mit, und dass ich hier einen Mega-Kommentar hinterlasse, ist ein wenig meinem “Ärger” geschuldet, den mauen E-Artikel zufällig angeklickt zu haben. Vielleicht wäre es überlegenswert, sich eine “Agenda” zuzulegen? Und etwas weniger, dafür fundierter zu schreiben?

    Und bitte, bitte, erlernen Sie die Interpunktion. Bitte auch optionale Regelungen wie das Komma vor und nach erweitertem Infinitiv. Sie würden es Ihren Lesern leichter machen. Und bitte lernen Sie die Regeln von Getrennt- und Zusammenschreibung, die – nur dies als Beispiel – zusammengeschrieben wird und nicht zusammen geschrieben wird (es sei denn, mehrere Schreiber versuchen sich an dem Wort …). Der Artikel “Zum Mond fliegen und Luft aus Steinen machen” ist in dieser Hinsicht gruselig (Sie werden sicher auch in meinem Kommentar Fehler finden, aber es geht mir um ganz grundsätzliche Regeln der Rechtschreibung, Vertippsler und Wechstabenverbuchsler kommen immer mal vor, kein Problem).

    Trotzdem beste Grüße vom aargks

    • #3 wasgeht
      27. Juli 2015

      Zum Artikel: Mit dem Namen Formel E hat die FIA von Anfang an gesagt, womit man die Formel E vergleichen soll. Die Fahrleistungen der Formel E Autos liegen aber unterhalb von Formel 3 Niveau. Formel 3 Autos etwa die gleiche Motorleistung wie ein Formel E Auto im Renntrimm, aber über 200kg weniger Masse und Slickreifen. Egal wie man das Argument nun dreht und wendet, sie können mit keiner Formel Serie mithalten, außer vielleicht noch mit der Formel 4.

      Über den Nachhaltigkeitsanspruch der Formel E habe ich übrigens schon einmal geschrieben. https://scienceblogs.de/wasgeht/2015/06/21/die-verlogenheit-des-treibstoffsparens-beim-motorsport/

      Was den Blog angeht: Die Agenda lautet “Was Geht”. Ich verwende viel Mühe darauf, dass sich der Blog nicht auf Raumfahrt oder Kernkraft beschränkt, eben weil es so viel mehr auf der Welt gibt. Das wissen viele Leser sehr zu schätzen, aber es ist auch unvermeidlich, dass es nicht allen gefällt. Ja, natürlich schreibe ich auch Beiträge über Dinge, die ich einfach nur interessant finde und darauf hinweisen möchte. Der Plan war einen Blog zu schreiben, den ich selbst gern lesen würde. Würde ich den Blog anders schreiben, gäbe es andere Leute, die sich an etwas anderem stören würden. Es tut mir leid, wenn sie meinen Geschmack nicht teilen.

      Was die Interpunktion angeht: Ich verspreche keine sofortige Besserung, aber ich werde darauf achten.

      P.S.: Im übrigen kritisiere ich auch keine anderen Blogger. Das werfen mit Steinen im Glashaus ist nicht empfehlenswert.

  3. #4 aargks
    27. Juli 2015

    Mit dem Namen Formel E hat die FIA von Anfang an gesagt, womit man die Formel E vergleichen soll. Die Fahrleistungen der Formel E Autos liegen aber unterhalb von Formel 3 Niveau.

    Verstehe ich das richtig? Sie meinen, der Name “Formel E” sage aus, dass man “Formel 3”-Niveau fahren will? Das scheint mir ein Missverständnis zu sein.

    Eine “Formel”, ob 1, 3, E oder X heißt im Motorsport lediglich: “Hey, wir machen hier in etwa gleiche Regeln für alle und fahren gegeneinander im Kreis.” Vergleichen will sich ernsthaft keine Formel leistungsmäßig mit der anderen. Sonst könnte man’s ja zusammenwürfeln.

    • #5 wasgeht
      27. Juli 2015

      In der Tat. Man kann eine Rennserie nennen wie man will. Genau deswegen hat es auch eine so große Bedeutung, wenn sich eine Rennserie Formel E nennt. Natürlich will man damit das Prestige der Formel 1 nutzen, aber wer das tut muss sich auch mit ihr und anderen Formelserien messen. Das gilt um so mehr, wenn man die Chassis der Autos absichtlich an genau diese Serien anlehnt.

      Würde man genau diesen Vergleich nicht haben wollen, dann hätte man einen anderen Namen und ein anderes Fahrzeugkonzept ausgesucht. Sie haben dazu selbst eine ganze Reihe von Möglichkeiten genannt (und ich werde demnächst auch einen Artikel zu einer möglichen Alternative schreiben). Beim Namen stand der ganze Rest des englischen Lexikons zur Auswahl. Wie wäre es mit E-Racing gewesen? Oder E-Spec Series? E-Cup?

      Das alles nicht zu tun, zeigt eine klare Absicht.

  4. #6 Formel E
    27. Juli 2015

    Was Geht als hätte dich der FIA-Chef gelesen. https://ecomento.tv/2015/07/27/fia-chef-jean-todt-formel-e-einzigartig/

    “Die Vergleiche mit der Formel 1 seien “unnötig” und “Unsinn”.”

  5. #7 BreitSide
    27. Juli 2015

    “Beim Namen stand der ganze Rest des englischen Lexikons zur Auswahl. Wie wäre es mit E-Racing gewesen? Oder E-Spec Series? E-Cup?”

    Das hätte aber keinerlei Assoziationen mit irgend einer anderen Rennserie ergeben, Jedenfalls bei mir…

    • #8 rolak
      28. Juli 2015

      Dafür hätte es starke Assoziationen mit den eSports gegeben, sehr abträglich…

      • #9 BreitSide
        Beim Deich
        28. Juli 2015

        Ok, Daddeln ist wirklich kein guter Vergleich;-)

  6. #10 Michael P
    Radebeul
    27. Juli 2015

    Es gibt doch bereits Absichten bezüglich der Batterien. Man wollte halt mit einer Basis anfangen und nun geht es nach und nach an die Änderungen.

    – ab der Saison 2015/2016 dürfen die Teams eigene Antriebs- und Kühleinheiten einsetzen
    – ab der Saison 2016/2017 dürfen die Teams am Thema Akku basteln
    – dadurch ist für die fünfte Saison (2018/2019) geplant, dass die Rennen ohne Fahrzeugwechsel gefahren werden können

    Quelle: https://www.fiaformulae.com/en/news/2015/february/eight-manufacturers-to-enter-fia-formula-e-from-second-season.aspx

    Wird schon!

    • #11 wasgeht
      27. Juli 2015

      Selbstentwicklung von Akkus wurde auf die 5. Saison verschoben, wie auch im Artikel steht.

  7. #12 BreitSide
    Beim Deich
    3. August 2015

    Ob durch e-Racing oder nicht, e-Autos boomen:

    https://www.automotiveworld.com/news-releases/alternative-fuel-vehicle-registrations-24-6-first-half-year-17-4-q2/

    53% mehr in Q2 2015 verkauft als in Q22015!