Speed auf der Strecke Venturi-Sieg beim Formel-E-Rennen in Hongkong dank ZF-Antrieb

Für die fünfte Saison der FIA Formel E hat ZF einen elektrischen Antriebsstrang für Venturi entwickelt, der neben dem elektrischen Motor auch ein neu entwickeltes Getriebe sowie die Leistungselektronik umfasst.
Für die fünfte Saison der FIA Formel E hat ZF einen elektrischen Antriebsstrang für Venturi entwickelt, der neben dem elektrischen Motor auch ein neu entwickeltes Getriebe sowie die Leistungselektronik umfasst.

Seit 2016 verbindet ZF und Venturi eine Technologiepartnerschaft in der FIA Formel E. Für die fünfte Saison hat der Zulieferer aus Friedrichshafen einen elektrischen Antrieb für Venturi entwickelt, der einen elektrischen Motor, ein neu entwickeltes Getriebe und die Leistungselektronik umfasst.

In der dreimonatigen Rennpause zwischen dem letzten Rennen der Saison 4 und dem ersten Rennen der Saison 5 beschritten die ZF-Ingenieure Wege, die in der Serienentwicklung nicht möglich sind und testeten Grenzen aus. Nun wurde mit dem ersten Rennsieg und dem fünften Platz in dieser Saison die bisherige Entwicklungsarbeit belohnt. Gleichzeitig gibt das im Rennbetrieb erworbene und erprobte Know-how Impulse, die direkt in die Serienentwicklung einfließen.

Beim zurückliegenden Formel-E-Lauf in Hongkong fuhr Edoardo Mortara den allerersten Rennsieg für Venturi ein. Ein großartiger fünfter Platz des Ex-Formel-1-Piloten Felipe Massa komplettierte das bislang erfolgreichste Rennwochenende für die Partner Venturi und ZF.

»Es ist faszinierend, Technologien für den Rennsport anzupassen und den Fokus vor allem auf Performance und die Jagd nach Zehntelsekunden zu richten«, so Tobias Hofmann, Projektleiter für den Formel-E-Antrieb. »Innerhalb weniger Monate stand das Konzept für den Antrieb, denn bis zum ersten Tests auf der Rennstrecke waren lediglich anderthalb Jahre Zeit.« In dieser Zeitspanne gelang es den ZF Ingenieuren von Konzeption über Teilebeschaffung und Test am Prüfstand einen Hochleistungs-Antrieb auf die Beine zu stellen, der dann weitere acht Monate später sein erstes Rennen in Saudi-Arabien bestritt. »Die Entwicklungsphase war höchst dynamisch und geprägt von zahlreichen Variablen sowie kurzfristigen Änderungen und Designschleifen«, erklärt Hofmann. So ergaben sich wesentliche Anforderungen für den Antrieb erst spät –beispielsweise der Attack Mode, der dem Piloten kurzzeitig 25 kW Mehrleistung für Überholmanöver zur Verfügung stellt.

Dagegen stand neben der Steigerung der Effizienz und erheblicher Gewichtseinsparung eine hohe Haltbarkeit von Beginn an als Parameter fest: Die Antriebskomponenten der Formel-E-Boliden müssen die 13 Rennen einer Saison mit insgesamt über 5.000 Renn- und Qualifying-Kilometern durchhalten. Die Teams dürfen die Antriebskomponenten pro Fahrzeug nur einmal ersetzen, ein weiterer Tausch hat empfindliche Zeitstrafen zur Folge.

Von der Rennserie auf die Straße

Die gesammelten Erfahrungen von der Formel kann der Zulieferer für künftige ZF-Produkte nutzen. Ein Beispiel ist das Siliziumcarbid in der Leistungselektronik, dessen Serieneinsatz ZF in etwa drei bis vier Jahren plant. Die Erfahrungen und Daten fließen direkt in die Weiterentwicklung dieser neuen Technologie ein. Auch Konzepte, die ZF zunächst speziell für die Racing-Anwendung entwickelt hat, finden nach und nach den Weg in Serienanwendungen, so beispielsweise ein spezielles Wicklungsverfahren für den Stator der E-Maschine.

Auf die Testanlagen hat sich die Entwicklung des elektrischen Motorsportantriebs ebenfalls positiv ausgewirkt. Bei einem Antrieb, für den der Hauptfokus auf Effizienz liegt, kommt es auf jedes Detail an. In Verbindung mit System-Wirkungsgraden, die den idealtypischen 100 Prozent nahekommen, bedeutet das eine hohe Anforderung an die Messgenauigkeit der Prüfumgebung. Ein solch präzises Setup bringt nun jedoch auch Vorteile bei der Erprobung der ZF-Vorserienprojekte.