Elektroniknet Logo

Elektrosportwagen I.D. R Pikes Peak

Stromerzeugung an Bord sorgt für weniger Gewicht

Beim E-Rennwagen wie dem I.D. R Pikes Peak sind dank Rekuperation kleinere Batterie-Pakete möglich. So produziert das Fahrzeug rund 20 Prozent der Energie selbst.
Beim E-Rennwagen wie dem I.D. R Pikes Peak sind dank Rekuperation kleinere Batterie-Pakete möglich. So produziert das Fahrzeug rund 20 Prozent der Energie selbst.
© Volkswagen

Ein rein elektrisch angetriebener Rennwagen wie der Volkswagen I.D. R Pikes Peak muss so leicht wie möglich sein. Je schwerer das Fahrzeug, desto niedriger ist seine Leistung. Daher spielt das Gewicht der Batterie eine wichtige Rolle, denn sie ist das schwerste Einzelbauteil im Auto.

Um das Gewicht des Volkswagen I.D. R Pikes Peak so niedrig wie möglich zu halten, wurden die Akkus so klein und damit so leicht wie möglich ausgelegt. Neben der gewichtssparenden Lithium-Ionen-Bauweise setzte Volkswagen auch auf eine Technologie, die bereits bei zahlreichen Serienmodellen mit Elektroantrieb zum Einsatz kommt: Rekuperation. »Entsprechend kleiner konnten wir die Batterien dimensionieren und so das Fahrzeuggewicht mit Fahrer deutlich unterhalb von 1.100 Kilogramm halten«, unterstreicht Piotr Wrzuszczak, Leiter Forschung und Entwicklung Konzepte bei Volkswagen Motorsport, den Vorteil, den Rekuperation im E-Rennwagen mit sich bringt.

Allerdings hatten die Ingenieure bei Volkswagen Motorsport bis dato keine Erfahrung mit Rekuperation. Unterstützung bekamen sie deshalb von den Fachabteilungen für E-Mobilität des Mutterkonzerns in Wolfsburg und dem Vorseriencenter (VSC) in Braunschweig.

Relevante Anbieter

Wie viel Energie sollen Bordsysteme erzeugen?

Als Test stattete Volkswagen Motorsport zunächst einen Golf GTI TCR aus dem Tourenwagensport mit dem elektrischen Antriebsstrang aus. Das Versuchsfahrzeug diente auf dem Testgelände in Ehra-Lessien als rollendes Labor. Im Mittelpunkt stand dabei auch die Rekuperation. »Weil wir nicht auf der originalen Rennstrecke am Pikes Peak testen konnten, haben wir die mit dem umgebauten TCR-Rennwagen gewonnenen Daten mit denen verglichen, die wir im Simulator bei Volkswagen Motorsport erarbeitet hatten. Im Computer hatten wir nämlich die komplette Strecke als Modell«, beschreibt Wrzuszczak.

Anhand der Simulationen wurde auch die wichtige Frage geklärt: Welchen Anteil der während des Rennens benötigten Energie sollen die Bordsysteme des I.D. R Pikes Peak erzeugen? Ein hoher Prozentsatz erfordert große Generatoren, ein niedriger entsprechend große Batterien – beides bedeutet zusätzliches Gewicht an Bord. »Wir haben schließlich einen Wert von 20 Prozent als ideal ermittelt«, blickt Wrzuszczak zurück.

Keine Beeinträchtigung des Fahrgefühls

Auch an einer weiteren Herausforderung wurde im Simulator und bei Testfahrten geforscht. Egal ob Rennwagen oder Serienfahrzeug: Der Fahrer soll vom Vorgang des Rekuperierens möglichst wenig bemerken, jeder Bremsvorgang muss sich identisch anfühlen. Entscheidend dafür ist die Balance aus mechanischer Bremse und der Bremswirkung der Elektromotoren, die beim Verzögern als Generator arbeiten.

»Das Zusammenspiel von Bremse und Rekuperation wird im I.D. R Pikes Peak vom Bordcomputer gesteuert«, erklärt Wrzuszczak. Die Zielsetzung beim Rennfahrzeug ist extremer als bei einem Serienauto, die Software arbeitet entsprechend aggressiver. Aber auch im Serienfahrzeug geht es um das optimale Bremsgefühl für den Fahrer, die Nutzung von Phasen des sogenannten Segelns und eine möglichst effektive Aufladung der Batterie ohne Spannungsspitzen. »Ein Faktor war beispielsweise das Begrenzen der Rekuperation bei voll geladener Batterie im Rennfahrzeug direkt nach dem Start«, so Wrzuszczak. Auch das Energiemanagement gegen Ende des 19,99 km langen Rennens war eine komplexe Aufgabe: Bei einem Rennauto mit Verbrennungsmotor ist es aus Gewichtsgründen ideal, mit fast leerem Tank ins Ziel zu kommen. »Beim I.D. R Pikes Peak war die Aufgabenstellung anders«, betont Wrzuszczak. »Nahezu entladene Batterien geben ihre Leistung nicht mehr optimal ab. Unsere Strategie war daher, auch kurz vor dem Ziel den Ladezustand nicht unter 30 Prozent sinken zu lassen.«


Das könnte Sie auch interessieren

Verwandte Artikel

Volkswagen AG