Sport Formel 1: KERS spielt eine Schlüsselrolle bei Überholmanövern

Formel 1: KERS spielt eine Schlüsselrolle bei Überholmanövern

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Neben DRS hat KERS eine nicht unwesentliche Schlüsselrolle bei Überholmanövern in der Formel 1: In der laufenden Formel 1 Saison wurden viele technische Änderungen an den Boliden vorgenommen. So kam das DRS System und auch das KERS System in der Formel 1 Saison 2011 wieder zum Einsatz.
Die Einführung von den neuen Pirelli Reifen und des DRS erregte in der Öffentlichkeit viel Aufmerksamkeit. Aber auch KERS spielt eine nicht unwesentliche Rolle bei den Überholmanövern in der Formel 1 Saison 2011. So nutzen die Fahrer das System während des Überholmanövers, um schneller in die „DRS-Zone“ zu fahren (also weniger als eine Sekunde hinter dem Vordermann zu liegen) oder um ihre Position gegen ein Auto mit aktiviertem DRS zu verteidigen. Obwohl nicht immer offensichtlich, scheint KERS bei beinahe jedem Überholmanöver eines KERS-Autos im Spiel gewesen zu sein – gleichzeitig liefert der Einsatz des Systems wertvolle Entwicklungshilfe auf dem Gebiet der Entwicklung von Batterie-Technologien. Ein solcher Technologietransfer zur Serienproduktion ist auch ein Teil der Formel 1-Philosophie.

Wie funktioniert das KERS bei Mercedes in der Formel 1
Das Mercedes-Benz KERS (Kinetisches Energierückgewinnungssystem) wurde von Mercedes-Benz HighPerformanceEngines in Brixworth, England in Zusammenarbeit mit der Mercedes-Benz Entwicklungsabteilung in Sindelfingen, Deutschland entwickelt. Das KERS besteht aus einer Motor-Generator-Einheit (Motor Generator Unit, MGU), der Leistungselektronik (Power Electronics, PE) und Batterien, die das Energiespeichersystem (Energy Storage System, ESS) bilden. Die MGU sammelt Energie, die normalerweise im Bremssystem in Form von Hitze abgegeben würde, und leitet sie als Dreiphasen-Elektrizität an die PE weiter. Diese wandelt die Elektrizität in Gleichspannung um und speichert die Energie in den Batterien. Sobald der Fahrer KERS aktiviert, wird der Prozess umgekehrt – die Generatoreinheit verstärkt dann die Motorleistung. Das Sammeln und Abgeben von Energie ist jeweils zu ungefähr 80% effizient.

Formel 1 KERS wie funktioniert KERS
Formel 1 2011 Neben DRS und Pirelli Reifen hat KERS auch großen Einfluß auf Überholmanöver

Foto:© Mercedes-GP
Welche Größe hat das KERS bei Mercedes-Benz
Der Motor in der MGU ist rund zehn Mal kleiner als handelsübliche Einheiten aus der Automobilindustrie, die Batterie ist rund acht Mal kleiner als ihr Pendant. Insgesamt besteht ein einziges KERS aus ungefähr 3.500 Teilen! Es ist ein Musterbeispiel an topmoderner Technik.

Rundenzeit-Vorteil mit KERS in Monza
Der Rundenzeitgewinn bei voller KERS-Nutzung beträgt in Monza mehr als 0,4 Sekunden. Der geringste Wert bislang in dieser Saison waren ungefähr 0,3 Sekunden pro Runde in Ungarn.


Wieso ist die Nutzung von KERS in Monza vorteilhaft
KERS funktioniert am besten, wenn es nach relativ langsamen Kurven auf sehr langen Geraden eingesetzt wird – davon gibt es in Monza viele. Vier Mal pro Runde (nach den Kurven 2, 7, 10 und 11) beschleunigt ein Auto aus verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit fast bis zur Höchstgeschwindigkeit. Dies bedeutet einen relativ großen Rundenzeit-Vorteil beim Herausbeschleunigen mit KERS aus jeder dieser vier Kurven. Ein typischer KERS-Einsatz sieht in Monza vier KERS-Boosts pro Runde vor, die jeweils 20 ms nach dem Betätigen des Knopfes an die Räder weitergegeben werden.
Monza unbedeutende Formel 1 Strecke für das Energiesammeln mit KERS
Die Autos bremsen in Monza auf 12% einer Runde (das entspricht mehr als zehn Sekunden). Vor Kurve eins verzögern sie um rund 265 km/h. Dennoch ist Monza beim Aufladen des KERS die unbedeutendste Strecke, der Grund dafür ist die geringe Anzahl an Bremspunkten auf einer Runde: insgesamt gibt es nur sechs in den Kurven 1, 4, 6, 7, 8 und 11.