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1/25/2022

Zooming In: Energiemanagement

Willkommen bei Zooming In: Dem Insider-Blick auf die wichtigsten Aspekte des Formel E Rennsports. In dieser Folge erklärt Jan-Hendrik Herold, Lead Vehicle Science Engineer im TAG Heuer Porsche Formula E Team, worauf es beim Energiemanagement in der elektrischen Rennserie besonders ankommt.

Formel E Fans wissen bereits, wie einzigartig unsere vollelektrischen Rennwagen sind. Weniger bekannt ist aber, dass sie darin limitiert sind, wie viel Energie sie während eines Rennens verbrauchen dürfen. Jeder Bolide hat eine geregelte Batteriekapazität von 52kWh. Das reicht zwar aus, um über die Ziellinie zu kommen, nicht aber um das Rennen zu gewinnen. Was dieses Jahr als zusätzliche Herausforderung hinzukommt ist, dass die im Rennmodus 20 Kilowatt und im Attack Mode 15 Kilowatt mehr Energie verbrauchen dürfen. Mit neuen Höchstgeschwindigkeiten und schnellerer Beschleunigung stehen noch aufregenderen Rennen eigentlich nichts mehr im Wege… wäre da nicht der höhere Energieverbrauch.

Die Lösung? Rekuperation. Kurz gesagt: Wenn der Rennwagen keine Energie verbraucht, um vorwärts zu fahren, muss er Elektrizität erzeugen, um die Batterie wieder aufzuladen. Im 99X Electric ist diese Kraftrekuperation ein wahres Stück Ingenieurskunst, das die Wirkweise des E-Motors umdreht: Während des Rennens funktioniert er wie ein Generator, der elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Indem dieser Kreislauf beim Bremsen umgedreht wird, kann die mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt, also rekuperiert werden. Voila! Die Batterie wird geladen – zwar nicht komplett, aber gerade genug, um das nächste Überholmanöver oder den nächsten Hochgeschwindigkeitssprint zum Sieg einzuleiten.  

Die Balance zwischen maximaler Geschwindigkeit und optimaler Energieeffizienz zu finden, ist eine der größten Herausforderungen in der Formel E. Genauso wichtig wie die Technologie, ist die Strategie, deren Bedeutung jetzt noch essenzieller wird. Wann – und insbesondere wo – während des Rennens liegt der Fokus auf dem Energiesparen und wann fährt man Vollgas? Die Vorbereitung ist entscheidend. Vor jedem Rennen werden von unseren Ingenieuren alle möglichen Energiestrategien, basierend auf den spezifischen Rennstrecken vordefiniert. Diese werden im Simulator getestet, verbessert und wieder getestet, bis sie Race-ready sind. Selbst dann muss man stets bereit sein, mit der Strategie auf Veränderungen während des Rennens reagieren zu können.

In der Hochgeschwindigkeitswelt des TAG Heuer Porsche Formel E Teams, ist das Energiemanagement zu jedem Zeitpunkt entscheidend, denn alles kann sich innerhalb von Sekundenbruchteilen ändern. Genau diese Momente für sich nutzen zu können: Das ist das Geheimnis.
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