TECHNIK

Der rund 385 Kilogramm schwere Lithium-Ionen-Akku von McLaren Advanced Technologies (MAT) liegt im Heck des Fahrzeugs und kann bis zu 54 kWh Energie speichern. 2 kWh sind allerdings als Notreserve vorgesehen, weshalb die tatsächlich für das Rennen nutzbare Energiemenge bei 52 kWh liegt. Das entspricht der Kapazität von rund 600 Laptops beziehungsweise 8.000 Smartphone-Akkus.

In den Saisons 1 bis 4 (2014 bis 2018) setzte die Formel E noch auf eine 28-kWh-Batterie von Williams Advanced Engineering (WAE), die den Fahrern nicht genügend Energie für eine vollständige Renndistanz zur Verfügung stellte. Sie mussten deshalb zur Rennhälfte nach etwas mehr als 20 Minuten in ein zweites, voll aufgeladenes Auto wechseln. Mit Einführung der McLaren-Batterie wurder diese Boxenstopps zum Start der Saison 2018/19 hinfällig.

Da der Akku in einem vergleichsweise kleinen Temperaturfenster arbeitet (zwischen -20 und 57 Grad Celsius), muss er ständig gekühlt werden. Im Renntrimm reicht hierfür der Fahrtwind aus. In der Garage müssen die Mechaniker jedoch Luftpumpen und Behälter mit Trockeneis vor dem Seitenkasten installieren. Der Radiator im rechten Seitenkasten kühlt die Batterie, sein Gegenstück im linken Seitenkasten den Elektromotor.

Der Antriebsstrang, bestehend aus Motor, Getriebe und Inverter, ist neben der Hinterradaufhängung der bislang einzige Bereich im Fahrzeug, an dem die Hersteller der Formel E frei entwickeln dürfen.

Während die Batterie nur Gleichstrom ausgeben kann, benötigen die dreiphasigen Drehstrom-Elektromotoren einen sehr genau frequentierten Wechselstrom-Input, um die verfügbare Energie in Leistung umzuwandeln und über das Getriebe - die Anzahl der Gänge dürfen die Hersteller selbst bestimmen - an die Antriebsachse abzugeben. Für die Umwandlung der Energie und die Erstellung dieses Spannungsprofils ist der Inverter als Mittelstück zwischen Batterie und E-Motor verantwortlich.

Über einen Drehregler am Lenkrad kann der Fahrer zwischen verschiedenen Leistungseinstellungen wählen. So gibt es Einstellungen für den Shakedown (max. 130 kW), das Qualifying (max. 250 kW), das Rennen (max. 200 kW) oder den Attack-Mode (225 kW).

Während der Rekuperation, also der Energierückgewinnung beim "Segeln" und Bremsen, kann der Antriebsstrang in entgegengesetzter Richtung arbeiten: Antriebsachse --> Motor --> Inverter --> Batterie. Maximal dürfen 250 kW rekuperiert werden. Der Rückgewinnungsprozess in den Bremszonen durch "Lift and Coast" gehört zu den komplexesten Aufgaben der Fahrer während eines Formel-E-Rennens, wenngleich sie über das "Brake-by-Wire"-System von der Fahrzeugsoftware unterstützt werden. Durch gute Rekuperationsarbeit im Rennen kann ein Pilot die Reichweite seiner Batterie um knapp ein Fünftel verlängern.

In der Formel E ist eine Eigenentwicklung im Bereich der Aerodynamik mit Blick auf die Kosten strikt verboten. Die Teams können lediglich die Winkel der einheitlichen Frontflügel- und "X-Wing-Flaps" verändern, um das Fahrzeug auf viel (Qualifying) oder wenig (Rennen) Abtrieb einzustellen. Den größten Einfluss auf die Aerodynamik nimmt allerdings der große Diffusor am unteren Heck, der einen Unterdruck generiert und das Auto somit gewissermaßen an die Strecke saugt.

Offizieller Reifenpartner der Formel E ist Michelin. Die Franzosen haben für die Formel E den "Pilot Sport EV Season 5" entwickelt. Die neuen Vorderreifen in der Dimension 24/64-18 (dies entspricht der Reifengröße 245/40R18 bei Straßenreifen) wiegen pro Stück zwei Kilogramm weniger als noch in Saison 4. Bei den breiteren Hinterreifen in der Dimension 27/68-18 (entspricht 305/40R18) ist es dem französischen Unternehmen sogar gelungen, weitere 500 Gramm pro Reifen einzusparen. Insgesamt wiegt ein kompletter Reifensatz in der Saison 2018/19 demnach neun Kilogramm weniger als zuvor. Das entspricht dem Gewicht eines Vorderreifens oder rund 20 Prozent eines bisherigen Reifensatzes.

Der Einheitsreifen der Formel E wird sowohl bei trockenen als auch bei nassen Bedingungen eingesetzt. Das Hauptaugenmerk liegt für die Formel E und Michelin auch mit Blick auf die Reifen auf der Haltbarkeit und Seriennähe des Reifens. Deshalb bestreitet ein Fahrer den gesamten Renntag im Normalfall mit nur einem einzigen Reifensatz pro Auto. Jeweils ein gebrauchter Vorder- und Hinterreifen muss zudem vom vorherigen Rennen stammen.

Mit Ausnahme des Antriebsstranges (Motor, Getriebe, Inverter und Hinterradaufhängung) und der Steuerelektronik herrscht in der Formel E ein generelles Entwicklungsverbot. An allen anderen Fahrzeugteilen darf - nicht zuletzt aus Kostengründen - auch in absehbarer Zeit nicht gearbeitet werden.

Einige Monate vor dem Start in eine neue Saison werden die Fahrzeuge von der FIA homologiert. Sobald ein Hersteller die obligatorischen Crash-Tests besteht, bei denen die Formel E im Übrigen die Standards der Formel 1 erfüllen muss, darf er keine Veränderungen mehr an der "Hardware" der Fahrzeuge vornehmen. Lediglich Software-Adaptionen sind im Anschluss noch möglich - an ihnen wird auch im Verlauf der Saison stetig weiterentwickelt.

Der SRT_01 E war das Formel-E-Auto der "ersten Generation" und kam zwischen 2014 und 2018 vier Saisons lang in der Elektroserie zum Einsatz. Im Heck des Rennwagens, der sich optisch an anderen Fahrzeugen aus dem Formelsport orientierte, versorgte eine Batterie von Williams Advanced Engineering (WAE) die Elektromotoren mit 28 kWh. Diese Energiemenge reichte für einen rund 20-minütigen "Stint" aus, was einen Fahrzeugwechsel gegen Rennmitte nötig machte.

Während in der ersten Saison auch der Antriebsstrang (Motor, Getriebe, Inverter) noch ein Einheitsbauteil war - alle Teams fuhren demnach mit identischen Autos -, erlaubte die Formel E ab Ende 2015 ausgewählten Herstellern die Konstruktion eigener Antriebe. So traten fortan die meisten Rennställe mit einem eigenen Antriebsstrang in der Formel E ein. Lediglich Aguri und Andretti blieben beim Einheitsantrieb mit McLaren-E-Maschine und 5-Gang-Getriebe.

Während der ersten Formel-E-Generation nahm die FIA regelmäßig am Regelwerk der Elektroserie vor. So erhöhte sie zwischenzeitlich die Höchstleistung im Rennmodus von 150 auf 180 kW, steigerte die maximale Rekuperation von 100 auf 150 kW und frischte zur dritten Saison den Look des SRT_01 E mit einer neuen, oberen Frontflügel-Platte auf.