Sind Formel-1-Autos elektrisch?

Wenn es um die Formel 1 geht, stehen fortschrittliche Technik und Spitzentechnologie an erster Stelle. Deshalb gelten Formel-1-Autos als die besten ihrer Art – kein anderes Auto ist so gut konstruiert und entwickelt.

Mit ihrer hochmodernen Technologie könnte man meinen, Formel-1-Autos hätten alles. Und es gibt eine wiederkehrende Frage von Fans, sowohl alt als auch neu – sind Formel-1-Autos elektrisch oder benzinbetrieben?

Wir sparen dir gern Zeit, indem wir die Frage gleich beantworten: Formel-1-Autos sind benzinbetrieben und werden dies auch in den nächsten Jahren bleiben.

Warum sind Formel-1-Autos nicht elektrisch?

Autohersteller – von Audi bis Volvo – stellen sich mit der Umstellung auf vollständig elektrische Fahrzeuge auf die Zukunft ein. Doch warum wird diese Technologie nicht in der Formel 1 eingesetzt? Lassen Sie uns versuchen, dies mit einfacher Wissenschaft zu erklären.

In der Formel 1 beträgt die Distanz eines Rennens etwa 200 Meilen. Die Menge an Energie, die notwendig ist, um einen Grand Prix dieser Länge zu absolvieren, kann eine elektrisch betriebene Batterie einfach nicht leisten.

Pro Rennen steht den Formel-1-Autos ein Kraftstofflimit von 110 Kilogramm (ca. 242,5 Pfund) zur Verfügung. Bei der typischen Energiedichte von Benzin von 12.889 Wh/kg ergibt sich daraus eine potenzielle Energie von etwas über 1.400 kWh.

Formel-1-Autos sind allerdings so konstruiert, dass sie nur etwas mehr als 50 % der potenziellen Energie in Motorleistung umwandeln. Das bedeutet, dass etwa 700 kWh tatsächlicher Vortrieb vom Motor erzeugt werden. Mit den Energierückgewinnungssystemen der Formel 1 kommen zusätzlich etwa 1,11 kWh pro Runde hinzu. Insgesamt liegt der Energieverbrauch pro Rennen also bei ungefähr 750 kWh.

Natürlich muss nicht jede einzelne Kilowattstunde dieser 750 kWh in einem hypothetischen Elektro-Rennwagen gespeichert werden – regeneratives Bremsen spielt ebenfalls eine wichtige Rolle. Allerdings liefert das regenerative Bremsen nur einen kleinen Teil der benötigten Energie. Schätzungen zufolge trägt das regenerative Bremsen bei Superbikes nur etwa vier Prozent zur Energieversorgung während eines Rennens bei. Bei einem elektrisch betriebenen Rennwagen könnte dieser Wert bis zu 20 bis 25 % erreichen. Zudem sorgt die aerodynamische Bauweise der Formel-1-Autos mit hohem Luftwiderstand für eine Verzögerung von fast 1 g bei hohen Geschwindigkeiten, was diese Werte noch weiter senkt.

Beim durchschnittlichen Renngewicht eines Formel-1-Autos von etwa 1.942 Pfund ist es einfach nicht möglich, ausreichend Energie in einer Batterie zu speichern, um einen ganzen Grand Prix ohne Aufladen zu absolvieren.

Schätzungen zufolge können Lithium-Ionen-Batterien bis zu 265 Wh/kg speichern. Das entspricht kaum 1/48 der Energiedichte von Benzin. Um genug Energie zu speichern, wäre eine Batterie mit einem Gewicht von etwa 5.200 Pfund nötig. Man stelle sich vor, ein solches Gewicht mit Formel-1-Geschwindigkeit über die Strecke zu bewegen. Insgesamt wären etwa 1.674 kWh Energie notwendig.

Und wie wäre es mit Nachladen während des Rennens? Nach heutigem Stand ist ein ausreichend schnelles Aufladen in der Formel 1 nicht möglich. Batteriewechsel sowie ein Fahrzeugtausch sind ebenfalls keine Option.

Zusammenfassend: Wenn die Formel 1 das Problem der Energiegewinnung bei rein elektrischen Fahrzeugen lösen kann, sodass ein Auto problemlos ein komplettes Rennen absolvieren kann, könnten Batterien vielleicht die Rennstrecken übernehmen. Doch aktuell ist das einfach nicht machbar.

Welche Art von Motor verwenden Formel-1-Autos?

Alle Formel-1-Autos sind mit derselben Motorspezifikation ausgestattet: Einem 1,6-Liter-V6‑Turbomotor mit 90-Grad-Zylinderwinkel und Viertaktverfahren.

Die F1-Antriebseinheit besteht aus folgenden vier Teilen:

1. MGU-H (Motor Generator Unit – Heat – gewinnt Energie aus dem Turbolader)
2. MGU-K (Motor Generator Unit – Kinetic – gewinnt Energie von der Hinterachse)
3. Verbrennungsmotor
4. Turbolader

In der letzten Saison durften Fahrer von jedem dieser vier Teile nur drei Einheiten verwenden. Bei Überschreiten wurden Strafen verhängt.

Zusätzlich ist jede Antriebseinheit mit einem Energierückgewinnungssystem ausgestattet, das zusätzliche Wärmeenergie von den Bremsen und dem Auspuff der Fahrzeuge zurückgewinnt.

Nach dem Motoren-Freeze der FIA werden die Formel-1-Autos 2022 die gleichen Spezifikationen wie die Fahrzeuge von 2021 behalten – mit einer Ausnahme: Die MGU-H (Motor Generator Unit – Heat) wird 2022 entfernt. Diese Aufgabe übernimmt nun die MGU-K (Motor Generator Unit – Kinetic), die leistungsstärker wird und stärker vom Fahrer kontrolliert wird, wodurch sie strategisch im Rennen eingesetzt werden kann.

Dies führt uns zur nächsten Frage…

Welchen Kraftstoff verwenden Formel-1-Autos?

Formel-1-Autos verwenden eine kontrollierte Mischung aus herkömmlichem Benzin. Laut aktuellem Reglement enthält der Kraftstoff 5,75 % Biokomponenten. Ab der Saison 2022 steigt dieser Anteil auf 10 %, durch die Einführung von E10-Kraftstoff – einer Mischung aus 90 % fossilen Kraftstoff und 10 % Ethanol.

Obwohl Formel-1-Autos maximal 110 Kilogramm Kraftstoff pro Rennen (305 km/190 Meilen) verwenden dürfen, wird oft weniger getankt, da ein schwereres Auto mehr Zeit pro Runde kostet.

Um den Fahrern mehr Spielraum zu ermöglichen, dürfen Formel-1-Autos seit 2019 bis zu 110 Kilogramm Kraftstoff pro Rennen verwenden. Die heutige Aerodynamik erzeugt mehr Abtrieb und damit mehr Luftwiderstand, was den Kraftstoffverbrauch erhöht und dazu führt, dass Fahrer häufiger „Lift and Coast“ anwenden müssen, um das Ziel zu erreichen.

Wie lauten die Richtlinien für Kraftstofftests in der Formel 1?

Viele sehen einen hohen Kraftstoffverbrauch immer noch als Zeichen für Hochleistung. Doch mit der heutigen Hybridtechnik, die Effizienz steigert und auf saubere Energie sowie Nachhaltigkeit abzielt, verändert sich der Motorsport stark.

Wie bei den Fahrzeugdesigns, ist auch der Kraftstoffverbrauch streng reguliert, um gleiche Bedingungen für alle Teams sicherzustellen.

Man erinnert sich an eines der größten Enttäuschungen der Formel-1-Saison 2021 – die Disqualifikation von Sebastian Vettel nach seinem zweiten Platz im August. Der Grund dafür? Vettel konnte keine ausreichende Kraftstoffprobe liefern.

Die strikten Regeln der Formel 1 sehen vor: „Teilnehmer müssen sicherstellen, dass jederzeit während des Rennens eine Probe von 1,0 Litern entnommen werden kann.“ Denn weniger Kraftstoff an Bord kann die Leistung steigern.

Diese Probe wird anschließend mit der zu Saisonbeginn eingereichten Referenzprobe verglichen, um Übereinstimmung der Zusammensetzung sicherzustellen.

Zur Analyse wird Gaschromatographie eingesetzt, die den Kraftstoff in seine Bestandteile trennt.

Tanken Formel-1-Autos während des Rennens?

Seit 2010 ist das Nachtanken während eines Rennens in der Formel 1 verboten. Die FIA verbot es, um Kosten zu senken und die Sicherheit zu erhöhen. Die Autos starten mit vollem Tank – das Kraftstoffmanagement im Rennen ist entscheidend, damit die Fahrer mit genügend Kraftstoff ins Ziel kommen.

Zwar brachte das Nachtanken zusätzliche Strategien und Spannung ins Spiel, doch aufgrund von Zwischenfällen und Sicherheitsrisiken bei Fahrern und Mechanikern entschied die FIA, dass es das Risiko nicht wert sei.

Was ist der Motoren-Freeze 2022?

Ein Entwicklungsstopp („Development Freeze“) unterbindet jegliche Motorenentwicklung während eines festgelegten Zeitraums. Somit dürfen Motorenhersteller in der Formel 1 ihre Antriebe nicht mehr weiterentwickeln.

Derzeit gibt es vier Motorenhersteller in der Formel 1: Mercedes, Honda (bis Red Bull 2022 übernimmt), Renault und Ferrari.

Nach dem Rückzug von Honda war Red Bull gezwungen, die geistigen Eigentumsrechte an Hondas Motoren zu übernehmen. Red Bull erklärte jedoch, dass sie sich die kontinuierliche Weiterentwicklung jedes Jahr nicht leisten könnten.

Daher schlug Red Bull einen Entwicklungsstopp ab 2022 bis 2025 vor.

Zunächst gehörten Ferrari und Renault zu den Gegnern des Vorschlags. Doch schließlich stimmten alle Teams zu. Am 11. Februar wurde der Vorschlag offiziell angenommen.

Als Ergebnis fahren die Formel-1-Autos 2022 nun mit denselben Motoren wie im Jahr 2021, gemäß den Regeln der Formel 1 2022.

Fazit: Sind Formel-1-Autos elektrisch?

Auch wenn eine Zukunft, in der nur noch Batterien auf Rennstrecken zu sehen sind, nicht völlig unmöglich ist, scheint sie doch noch weit entfernt. Diese Umstellung wird sicherlich bei den Fans für Diskussionen sorgen – aber angesichts der Entwicklung des Motorsports sind wir zuversichtlich, dass auch eine vollelektrische Formel 1 irgendwann Akzeptanz finden wird.

Bist du dafür, dass die Formel 1 zukünftig vollelektrisch wird? Lass es uns unten in den Kommentaren wissen…

Sind Formel-1-Autos elektrisch? – FAQs

Wie werden Formel-1-Autos angetrieben?

Formel-1-Autos werden von Verbrennungsmotoren angetrieben, die mit Benzin betrieben werden. Diese hochmodernen Motoren können mehr als 1.000 PS leisten und sind damit einige der leistungsstärksten Triebwerke weltweit. Es handelt sich um V6-Turbomotoren, die Hybridtechnologie nutzen, um Leistung und Effizienz zu verbessern. Das Hybridsystem besteht aus einem Elektromotor, der von einem Akku gespeist wird. Dieser wiederum wird durch regeneratives Bremsen und die Abgase des Motors aufgeladen. Der Elektromotor kann während eines Rennens für begrenzte Zeit zusätzliche 161 PS liefern. Dieses System erlaubt es, den Verbrennungs­motor beim Rollen oder Bremsen abzustellen, was Kraftstoff spart und Emissionen reduziert. Auch wenn Formel-1-Autos nicht vollelektrisch sind, ist das Hybridsystem ein Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft im Motorsport.

Wird die Formel 1 elektrisch?

Ob die Formel 1 zukünftig elektrisch wird, ist ein Thema, über das viel spekuliert wird. Es gibt Diskussionen über eine mögliche Umstellung auf vollelektrische Antriebe, doch offiziell wurde hierzu noch nichts beschlossen. Formel-1-CEO Stefano Domenicali erklärte, dass die Serie nicht auf Elektromobilität umsteigen, sondern sich stattdessen auf die Entwicklung synthetischer Kraftstoffe konzentrieren werde. Dennoch glauben einige Experten und Fans, dass die Formel 1 auf lange Sicht gezwungen sein könnte, auf elektrische Antriebe umzusteigen, um relevant und wettbewerbsfähig zu bleiben. Aktuell liegt der Fokus aber auf der Erforschung verschiedener Möglichkeiten zur Umweltentlastung und Nachhaltigkeit.

Tanken Formel-1-Autos?

Nein, Formel-1-Autos tanken während des Rennens nicht nach. Die FIA hat das Nachtanken 2010 verboten, um Kosten zu senken und die Sicherheit zu erhöhen. Die Fahrzeuge starten mit einem vollen Tank, und die Fahrer müssen ihren Verbrauch sorgfältig managen, um bis zum Ende des Rennens durchzukommen. Diese Regelung hat dem Rennen eine neue strategische Komponente verliehen – Teams müssen zwischen Geschwindigkeit und Treibstoffsparen abwägen. Zudem erhöht das Verbot die Spannung, da keine Tankstopps mehr als taktischer Vorteil genutzt werden können.

Warum können Formel-1-Autos nicht elektrisch sein?

Es gibt mehrere Gründe, warum Formel-1-Autos derzeit nicht elektrisch sein können. Der Hauptgrund ist, dass die aktuelle Batterietechnologie nicht ausreicht, um die Leistung und Reichweite bereitzustellen, die ein F1-Auto für ein ganzes Rennen bei voller Geschwindigkeit benötigt. Formel-1-Autos brauchen enorme Leistung und Geschwindigkeit – dafür reichen heutige Batterien nicht aus.

Ein weiterer Grund ist die starke Verwurzelung der Formel 1 in Tradition und Geschichte – viele Fans und Beteiligte sind der Meinung, dass elektrische Antriebe nicht das Flair der klassischen Verbrennungsmotoren erzeugen können. Der Klang und das Spektakel sind ein wesentlicher Bestandteil der Faszination.

Darüber hinaus müssen F1-Autos leicht und aerodynamisch sein — Batterien und Elektromotor würden das Gewicht massiv erhöhen und die Handling-Eigenschaften verändern. Zwar funktioniert Hybridtechnologie, ein vollständiger Elektroantrieb würde jedoch einen kompletten Neustart beim Fahrzeugdesign erfordern und könnte die Performance stark beeinträchtigen.

Trotz dieser Herausforderungen sucht die Formel 1 nach Wegen, umweltschonender und nachhaltiger zu werden – darunter synthetische Kraftstoffe und alternative Energiequellen. Ob vollelektrische Formel-1-Autos jemals Realität werden, bleibt abzuwarten.

Besitzen Formel-1-Autos Batterien?

Ja, Formel-1-Autos besitzen Batterien als Teil ihres Hybridsystems. Diese Batterien speichern Energie, die aus dem Bremssystem und den Abgasen gewonnen wird. Sie werden genutzt, um einen Elektromotor anzutreiben, der dem Auto temporär mehr Leistung verleiht. Dabei handelt es sich meist um Lithium-Ionen-Batterien, ähnlich denen in Elektroautos. Sie befinden sich in der Energiespeichereinheit des Antriebsstrangs. Diese Batterien sind seit 2014 Bestandteil des Hybridsystems in der Formel 1 und haben zur Steigerung der Effizienz und zur Reduzierung der Umweltauswirkungen beigetragen.

Übersetzung aus dem englischen Artikel “Are Formula 1 Cars Electric?“