Mit Highspeed nach Le Mans Studenten entwickeln Rennauto

Der Vision soll 2023 am legendären 24-Stunden-Rennen von Le Mans teilnehmen. Dabei soll der Rennwagen innerhalb von zwei Minuten wieder komplett aufgeladen werden.
Der Vision soll 2023 am legendären 24-Stunden-Rennen von Le Mans teilnehmen. Dabei soll dar Rennwagen innerhalb von zwei Minuten wieder komplett aufgeladen werden.

Ein Elektroauto komplett aufzuladen, das dauert bislang sehr, sehr lange. Um das zu ändern, gibt ein Team von Studenten aus den Niederlanden alles. Das Ziel: Die Teilnahme am legendären 24-Stunden-Rennen von Le Mans.

Elektroautos werden immer beliebter. Die Automobilkonzerne spüren die Auswirkungen bereits deutlich und bereiten sich auf Produktionsumstellungen vor. Unternehmen wie Porsche und Audi bringen ihre ersten Elektroauto-Modelle auf den Markt. In den Niederlanden hat sich laut elektroauto-news.net die Anzahl der verkauften Elektroautos von 2017 auf 2018 verdreifacht. Insgesamt wurden 2018 knapp über 24.000 Elektroautos verkauft, was einem Anteil an zugelassenen Neuwagen von 5,4 Prozent entspricht. Zum Vergleich: In Deutschland waren es etwa zwei Prozent. Finanziell gesehen ist das Elektroauto gegenüber dem Benzinauto nicht mehr im Nachteil, vor allem auf lange Sicht.

Es gibt jedoch ein Problem, das die Leute immer noch am Kauf eines Elektrofahrzeugs hindert: die Ladezeiten. Selbst an den sogenannten Schnellladesäulen benötigen die meisten Autos noch über 30 Minuten, um die Batterie vollständig aufzuladen. Das Team InMotion, bestehend aus Studenten der technischen Universität Eindhoven, will die Ladezeiten auf zwei Minuten reduzieren. Sie haben sich bereits ihre Bühne ausgesucht, auf der sie ihre Schnellladetechnik – die »elektrische Betankung« – präsentieren wollen: 2023 in der Klasse »Garage 56« des 24-Stunden-Rennens von Le Mans. Die Schnellladetechnik soll den letzten Anstoß für die Elektrifizierung in der Automobilindustrie geben.

Das 24-Stunden-Rennen von Le Mans ist eines der prestigeträchtigsten Rennen der Welt und die 2012 eingeführte Garage-56-Klasse dient der Förderung neuer Automobiltechnik. Jeder Bewerber in dieser neuen Klasse muss nur die Sicherheitsvorschriften, jedoch keine strengen technischen Regeln einhalten. Das gibt Raum für technische Neuerungen wie die sogenannte elektrische Betankung.

Volle Power in zwei Minuten

Das Konzept der elektrischen Betankung sieht vor, die Ladezeiten auf die gleiche Zeitspanne zu reduzieren, die zum Betanken eines Benzinautos nötig ist, daher der Name. Vorbild dafür ist das Smartphone. Zu Beginn der Smartphone-Ära musste das Telefon mindestens einmal am Tag geladen werden. Mittlerweile sind Mobiltelefone in der Lage, in 15 Minuten von 15 Prozent auf 85 Prozent zu laden. Beim Laden des Smartphones erwärmt es sich, genauso wie das Ladegerät selbst.

Durch das Laden einer Autobatterie mit einer 4000-fach größeren Kapazität entsteht eine immense Wärmemenge, besonders wenn die Batterie sehr schnell geladen wird. Hinzu kommt, dass das Fahrzeug während des Ladevorgangs stillsteht und somit seine normalen Kühlsysteme nicht nutzen kann, da sie vom Luftstrom um das Fahrzeug herum abhängig sind. Es wird also ein System benötigt, welches das Auto während der Fahrt als auch im Stillstand kühlt. Mit einem individuellen Akkupack- und Managementsystem, das ein aktives Kühlsystem für beide Situationen nutzt, schafft es InMotion, das Problem zu beseitigen. Während des Ladevorgangs wird dazu ein externes System angebracht, das die Batterien kühlt.

Die Studenten haben es sich zum Ziel gesetzt, 2023 an den 24 Stunden von Le Mans teilzunehmen, mit einem Auto, das innerhalb von zwei Minuten wieder komplett aufgeladen werden kann: dem »Vision«. Ein Prototyp des Wagens existiert zwar bereits, er fährt jedoch noch nicht. Ein wichtiger Schritt soll deshalb im Sommer 2019 erreicht sein: dann steht das Auto für erste Testfahrten bereit. Der Rennwagen wird auf einem LMP3-Chassis basieren, das die Teilnahme an Rennen in Le Mans ermöglicht. LMP bedeutet Le-Mans-Prototyp – LMP3 ist dabei eine 2014 eingeführte Wagenklasse. Die Wagenklasse bestimmt die Bauart der Fahrzeuge, die beim 24-Stunden-Rennen von Le Mans antreten dürfen.

Im Jahr 2020 will das Team dann einen großen Meilenstein erreichen: das Auto soll in siebeneinhalb Minuten soweit aufgeladen werden, um damit zwei Runden lang mit einer Geschwindigkeit von 300 km/h fahren zu können. Die erste Version des Wagens wird über eine Batterie mit einer ­Kapazität von 70 kWh und einer Ladeleistung von 350 kW bei einer maximalen Spannung von 800 V verfügen. Der komplette Antriebsstrang wird dabei eine Leistung von 400 kW auf die Straße bringen, was etwa 540 PS entspricht. Danach will das Team Verbesserungen des Ladesystems und der Batterie durchführen, um die Ladezeiten und die Kapazität zu verbessern.

Ein Traum soll Wirklichkeit werden

Die Geschichte von InMotion begann 2009. Drei Studenten der Hochschule Utrecht beschlossen in der Formula Student anzutreten. Da alle drei zu groß für einen solchen Formula-Student-­Wagen waren, beschlossen sie, ein komplettes Formel-Rennauto als Abschlussarbeit anzufertigen: den »Ignition«. Der Ignition war der erste Formel-Rennwagen in den Benelux-Ländern, der mit Bio-Ethanol betankt wird. Nach seinem Abschluss in Utrecht wechselte eines der Gruppenmitglieder an die technische Universität Eindhoven. Kurz danach gründeten ­Albert ­Maas und neun Kommili­tonen InMotion, mit dem Traum, den innovativsten Rennwagen der Welt zu bauen. Damit einhergehend entstand der Plan, am 24-Stunden-Rennen von Le Mans teilzunehmen. InMotion ist mittlerweile zu einem Team von über 50 Studenten he­rangewachsen und in einer gemeinnüt­zigen Organisation verankert.

Um im Projekt mitarbeiten zu können, machen die teilnehmenden Studenten entweder eine Pause vom Studium oder leisten ihre Bachelor- oder Masterarbeit ab. 14 der Teammitglieder arbeiten Vollzeit am Projekt, 24 in Teilzeit und mehr als 80 Alumni-Mitglieder beraten das Team regelmäßig. Über 50 Unternehmen unterstützen InMotion und helfen dabei, das Ziel zu erreichen, sei es durch finanzielle Unterstützung, Know-how oder Sachleistungen: Kumho liefert beispielsweise Reifen, die VDL Groep hilft mit ihrer Expertise bei der Entwicklung der Batterie. Gemeinsam mit seinen Partnern will InMotion dazu beitragen, mit ihren Rennwagen neue Entwicklungen im Automobilsektor zu etablieren.

Nach der Entwicklung des Ignition brachte man die ersten Entwürfe des Vision aufs Papier. Schnell stellte sich heraus, dass man einen Zwischenschritt benötigte – und der »Fusion« wurde geboren. Der Fusion ist derzeit der schnellste elektrische Formelwagen der Welt. Er hält die elektrischen Rundenrekorde am Circuit Zandvoort, TT Circuit Assen und Circuit Zolder. Der »alte« Rennwagen wird derzeit verwendet, um Anwendungen für das neue Auto zu testen. Im vergangenen Sommer wurde der Vision dann endlich vorgestellt. Der Wagen ist momentan zehnmal aerodynamisch effizienter als ein aktuelles Formel-1-Auto. Ein Formel-1-Auto unterliegt bestimmten Regula­rien, was das Design betrifft. Nicht so ein Le-Mans-Auto, daher besitzt das Team große Freiheiten. Der Vision ist der Langstrecken-Rennwagen der Zukunft und ideal für die Bewerbung für die 24 Stunden von Le Mans im Jahr 2023.

Start in eine Karriere in der Automobilbranche

Das Team von InMotion befindet sich in den Niederlanden, auf dem Automotive Campus in Brainport in der Region Eindhoven. Es besteht nicht nur aus Studenten verschiedener Fakultäten der Technischen Universität Eindhoven, sondern auch aus Studenten der Hochschule Fontys. Viele Teammitglieder bleiben miteinander in Verbindung, auch nach dem Studium. Gleichzeitig bietet die Mitgliedschaft im Team eine Grundlage für eine Karriere in der Automobilindustrie. Das führt dazu, dass Alumni-Mitglieder bei Unternehmen wie BMW arbeiten oder an Formel-1-Ingenieurprogrammen teilnehmen.

Gijs Herings studiert Maschinenbau an der technischen Universität Eindhoven. Er ist Marketing Manager bei InMotion und schreibt gerade an seiner Bachelor­arbeit. Darin entwickelt er eine Zustandsanzeige für den Fusion.