MOTORSPORT

Keine andere Motorsportliga hat hierzulande so eine Reichweite, Strahlkraft und Wichtigkeit auf die unterschiedlichsten Wirtschaftsbereiche wie die Formel 1. Bei keiner anderen Gelegenheit pilgern mehr Fans an die Strecken, was nicht nur für deren Betreiber selbst eine feine Sache ist, sondern freilich auch für alle umliegenden Hotels, Tankstellen, Gastwirtschaftsbetriebe und so weiter. Auch Sportwettveranstalter verbuchen bei keiner anderen Motorsportserie mehr Aktivität; womit umso wichtiger ist, sich hier online an renommierte Betreiber zu halten, wobei entsprechende Testplattformen helfen. Hier etwa der aktuelle Chillybets Test. Und natürlich wird auch bei keiner anderen Rennserie mehr Geld für Werbung ausgegeben. Das beginnt schon bei den Teams selbst. Da fährt etwa das Team "Alfa Romeo" mit, das aber komischerweise in ein paar Jahren schon "Audi" heißen wird. Name und Auftritt sind nichts anderes als Werbeausgaben, das Rennteam dahinter selbst mit Sauber ein eigenständiger Rennstall, der nur dann und wann seine Partner wechselt. Auch wenn es im konkreten Fall dann freilich doch etwas komplexer ist; aber das ist ein anderes Thema. Worauf wir hinauswollen: Gerade in der F1 vertretene Hersteller brüsten sich gerne damit, auch in ihren Straßenwagen "Formel 1-Technik" zu verwenden. Klingt ja gut. Ist aber ein dehnbarer Begriff. Wenn Mercedes also etwa beginnt, bei ihren AMG-Motoren Turbo-Technologie zu verwenden, die sonst noch keiner im Einsatz hatte, klingt das gerechtfertigt. Bei anderen Gelegenheiten aber freilich etwas an den Haaren herbeigezogen. Wenn man sich dann den verwendeten Materialien zuwendet, ist eines wohl jedem halbwegs Interessierten gleich klar: Frei nach dem Grundsatz "je leichter desto schneller ist das Auto", gilt Carbonfaser als das Material der Wahl. Aber welche Metalle werden im Auto verbaut? Und wie sehr sind diese tatsächlich schon auf unseren Straßen angekommen?

Daraus besteht ein F1-Auto

Abgesehen vom Getriebe, Motor und der Radaufhängung ist ein Formel-1-Auto größtenteils aus Kohlefaser gefertigt. Carbonfaser zeichnet sich durch eine hohe Steifigkeit und Festigkeit bei sehr geringem Gewicht aus – perfekt für die Formel 1. Aber bei den extremen mechanischen und thermodynamischen Anforderungen muss auf Metalle gesetzt werden. Etwa bei den über 1.000 PS starken V6-Hybrid-Motoren mit 1,6-Liter-Hubraum. Diese PS-Monster dürfen nur von der FIA zugelassenen Herstellern gefertigt werden. Derzeit sind Mercedes, Ferrari, Renault und Honda in der Formel 1 aktiv. Ab 2026 werden es sechs Hersteller sein: Audi und RB Powertrains/Ford haben sich neben den vier etablierten registrieren lassen.

Die Power Unit des Weltmeister-Wagens von 2021, der Mercedes W12, besteht aus 10.000 Einzelteilen. Im FIA-Reglement ist detailliert festgelegt, welches Teil aus welchem Material hergestellt und wie gefertigt sein muss. Die Power Unit besteht hauptsächlich aus Metallen. Durch die umfangreich verbaute Elektronik kann man sie nicht alle aufzählen. Titan bzw. Titanlegierungen werden für viele Motorteile und für die Radaufhängung verwendet, da es eine hohe Zähigkeit, Festigkeit und Duktilität aufweist und korrosionsbeständig ist. Um Gewicht zu sparen, sind weniger stark belastete Teile, wie der Zylinderkopf, aus Aluminium gefertigt. Die Kurbel- und Nockenwellen werden aus einem einzigen Stahlwerkstück hergestellt.

Nach dem Motor ist das Achtgang-Getriebe das zweitschwerste Bauteil. Über 2.000-mal schaltet ein Fahrer im gut 300-km-langen Rennen von Silverstone. Das geht auf die Zahnräder. Sie bestehen aus hochfestem Stahl und müssen nach jedem Rennen gewechselt werden. Im Gegensatz zum Getriebegehäuse, das die ganze Saison hält. Es muss möglichst steif sein, denn an ihm hängt die Hinterachse. Es wird daher aus Titan und Carbonfaser gefertigt. Die Antriebswellen sind aus Stahl gefertigt. Für Bauteile, die nicht im Additive Manufacturing hergestellt werden, ist jede Stahllegierung erlaubt. Die schwächer belasteten Getriebeteile werden aus Aluminium, aber aus Kunststoffen hergestellt.

So werden sie hergestellt

Die Bauteile eines Formel-1-Autos müssen präzise und sicher in einer eine Prototypen- bis Kleinserienfertigung hergestellt werden. Die rasante Forschung und Entwicklung sowie jährliche Regeländerungen durch die FIA stellen eine weitere Herausforderung dar. Von den Maschinen ist also höchste Flexibilität gefordert. Handelsübliche, jedoch hochwertige CNC-Anlagen sind in der Lage, diese Anforderungen zu erfüllen. Für die Fertigung der rotationssymmetrischen Teile, wie Kolben, Kurbel-, Getriebe-, und Antriebswellen sowie Radnaben etwa, werden also CNC-Drehmaschinen verwendet. Durch den Einsatz verschiedener Werkzeuge ist die Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstoffen möglich. Und weil die Maschinen aus einem F1-Rennstall sehr hochwertig sind sowie ordnungsgemäß gewartet und gepflegt wurden, können sie sehr viele Jahre lang zuverlässig arbeiten. Werden diese durch neuere Anlagen ersetzt, gelangen sie auf den Gebrauchtmaschinenmarkt. Denn ein F1-Rennstall fungiert in diesem Fall auch nur als metallbearbeitender Betrieb. So spektakulär die Bauteile, so simpel die Maschinen.

Oder sagen wir: manche Maschinen. Neben den Drehmaschinen wird freilich auch hier auf Hightech gesetzt; Metall-3D-Druck etwa. Genau dadurch, bzw. die damit mögliche additive Fertigung versprechen sich die Teams in den nächsten Jahren maßgebliche Fortschritte was die Festigkeit, aber auch das Gewicht ihrer Bauteile gleichermaßen angeht. Immerhin können dadurch hohle Komponenten mit feinsten, internen Verstrebungen aus Metall hergestellt werden, die mit konventionellen Maschinen niemals möglich wären. Dabei orientiert man sich für die Festigkeit - also bei der erwähnten internen Verstrebungen, oft am Vorbild der Natur, die beispielsweise in einem Baumstamm oder auch unseren Knochen nur dort mikroskopisch feine "Verstrebungen" einbaut, wo es anlässlich der Beanspruchung nötig ist.

Letztgenannte Bauteile sind dabei allerdings gerade erst dabei, sich in der Königsklasse einen Namen zu machen. Ein Einsatz auf der Straße ist aus Kostengründen aktuell schlicht undenkbar. Wer aber hinsichtlich der Ausführungen zu den anderen Baustoffen den Eindruck hatte, dass man derartiges schon mal in Hinblick auf das eigene Auto auch gehört hat, liegt vollkommen richtig. Aluminium etwa wird immer häufiger für unterschiedlichste Bauteile in Serienautos verwendet. Von Motorhauben und Kofferraumdeckeln, bis hin zu integralen Chassis-Komponenten ... und bei Felgen freilich auch. Titan hingegen kommt in Straßenautos schon seltener vor. Klar; so manch Supersportler wie die Alfa Romeo Giulia GTAm verwendet das extravagante Material gerne mal für seine Abgasanlage, in der breiten Masse ist es aber noch nicht angekommen. Und wird es wohl auch nicht. Ist aber auch gut so. Manches soll und darf ruhig exklusiv bleiben. Auch so erhält es seine Faszination. Genau wie die Formel 1.