Warum kommen Funken aus F1-Autos?

F1-Autos erzeugen Funken durch Titan-Gleitklötze, die in die sogenannte „Legality Plank“ auf der Unterseite des Fahrzeugs eingebettet sind. Bei hohen Geschwindigkeiten drückt der aerodynamische Abtrieb das Auto in Richtung Strecke, wodurch die Gleitklötze mit der Oberfläche in Kontakt kommen. Dieser Kontakt erzeugt Reibung, insbesondere auf Strecken mit unebenen Randsteinen oder Bodenwellen, was zu sichtbaren Funken führt, wenn das Titan über den Boden schleift.

Es ist wichtig zu wissen, dass die Titan-Gleitklötze 2015 aus ästhetischen Gründen bewusst wieder eingeführt wurden. Die Funken waren durch Designänderungen in den 1990er Jahren weitgehend verschwunden, aber die FIA beschloss, die Verwendung von Titan vorzuschreiben, um sie zurückzubringen. Wie der damalige FIA-Renndirektor Charlie Whiting erklärte: „Wir wollten sie wieder einführen, weil sie spektakulär aussehen, besonders bei Nacht.“

Warum sprühen F1-Autos Funken?

Wenn F1-Autos unglaubliche Geschwindigkeiten erreichen, nimmt der aerodynamische Abtrieb proportional zu und drückt das Fahrzeug näher an die Streckenoberfläche. Wird der Abtrieb groß genug, führt das dazu, dass die Unterseite des Autos gegen die Strecke gedrückt wird – ein Phänomen, das als „Bottoming Out“ bekannt ist. In diesem Moment, wenn der Fahrzeugboden den Asphalt berührt, kommen die Titan-Gleitklötze mit der Strecke in Kontakt und erzeugen ein spektakuläres Funkenmeer, das dem rasenden Auto folgt.

Bereits in den 80er- und 90er-Jahren kamen Titan-Gleitklötze zum Einsatz. Nigel Mansell nutzte damals Bodenwellen auf der Strecke, um hinter ihm fahrende Fahrer mit Funken zu irritieren. Titan-Gleitklötze wurden 2015 sowohl aus Sicherheitsgründen (Titan ist leichter als Wolfram) als auch zur Showsteigerung wieder eingeführt.

Die niedrige Bodenfreiheit und die steife Federung moderner F1-Autos tragen ebenfalls zur Funkenbildung bei. Wie der leitende Ingenieur von Mercedes AMG F1, Andrew Shovlin, bemerkte: „Die Autos fahren sehr nah am Boden, und die steife Federung bedeutet, dass Bodenwellen oder Unebenheiten auf der Strecke dazu führen können, dass das Auto aufsetzt – was wiederum Funken erzeugt.“

Charlie Whiting erklärte weiter: „Die Planke ist das lange Holzstück, die Gleitklötze sind Metalleinsätze in der Planke. Früher bestanden die Gleitklötze aus schwerem Metall, das sehr verschleißfest war, und sie wurden an den Stellen in der Planke angebracht, an denen die Dicke gemessen wird. Die Planken müssen anfangs nominell 10 mm dick sein und dürfen nicht dünner als 9 mm werden. Wir messen sie jedoch nur an bestimmten Löchern in der Planke. Daher werden die Gleitklötze um diese Messpunkte positioniert.“

„Dieses Metall ist extrem schwer, und wenn sich Teile lösen, können sie sehr gefährlich sein. In Spa gab es zwei Reifenschäden aufgrund von Metallteilen, die auf einem Randstein lagen und Schäden verursachten. Im schlimmsten Fall könnten sie sich lösen und jemanden treffen.“

„Der Zweck, sie aus Titan herzustellen, ist dreifach: Erstens ist es sicherer, weil sie, wenn sie sich lösen, nur etwa ein Drittel des Gewichts der bisherigen Gleitklötze haben.“

„Zweitens nutzt sich Titan etwa 2–2,5-mal schneller ab als das bisher verwendete Metall. Daher müssen die Autos ein wenig höher abgestimmt werden, um den Verschleiß zu managen, und die Teams können sie nicht mehr so stark über den Boden schleifen lassen wie früher.“

„Der dritte Effekt ist: Es wird viel mehr Funken geben, was manche Leute für spektakulärer halten.“

Die Titan-Gleitklötze sind an der hinteren Crashstruktur montiert, die sich hinter dem Getriebe befindet. Der ehemalige Ferrari-Teamchef Mattia Binotto erläuterte dazu: „Die Gleitklötze sind strategisch platziert, um den Fahrzeugboden und den Diffusor zu schützen und gleichzeitig die Funken zu erzeugen, die heute ein ikonischer Bestandteil der F1 sind.“

Titan-Gleitklötze und das Technische Reglement der FIA

Die Gleitklötze sind in den FIA-Technischen Regularien definiert…

3.7.11 Gleitklötze

Die Unterseite der Planke darf mit bündig montierten Metallgleitern versehen sein, die:

a) Nur anstelle von Plankenmaterial montiert werden dürfen.

b) Eine Gesamtfläche von nicht mehr als 20000 mm² haben dürfen, wenn sie direkt von unten betrachtet werden.

c) Einzeln eine Fläche von nicht mehr als 4000 mm² haben dürfen, wenn sie direkt von unten betrachtet werden.

d) So montiert sein müssen, dass ihre gesamte Unterseite von direkt unter dem Fahrzeug sichtbar ist.

e) An ihren äußeren Grenzen in der Draufsicht eine Mindestquerschnittsdicke von 15 mm aufweisen müssen. Der Mindestabstand zwischen einer internen Befestigungsbohrung und dem äußeren Rand des Gleitklotzes muss mindestens 7,5 mm betragen.

f) Eine Oberseite haben müssen, die nicht mehr als 3 mm unter der Referenzebene liegt.

g) So konstruiert sein müssen, dass sie mithilfe der in Artikel 3.7.12 beschriebenen Befestigungen am Fahrzeug angebracht werden, und dass bei direkter Draufsicht kein Teil des Gleitklotzes mehr als 50 mm von der Mittellinie einer Befestigung entfernt ist, die durch diesen Gleitklotz verläuft.

h) Aus Titanlegierung bestehen müssen.

Übersetzung aus dem englischen Artikel “Why Do Sparks Come Out Of F1 Cars?“