Evolution der Formel-1-Technik: Die 1990er- und 2000er-Jahre

In Teil 2 unseres dreiteiligen Features über die technische Entwicklung der Formel-1-Boliden beleuchten Giorgio Piola und Matt Somerfield die Ära der aktiven Radaufhängung und die Bemühungen für eine Verbesserung der Sicherheit.

Evolution der Formel-1-Technik: Die 1990er- und 2000er-Jahre

Die 1990er-Jahre der Formel 1 begannen so wie die 1980er-Jahre zu Ende gegangen waren: mit weiteren Restriktionen hinsichtlich des Auto-Designs und mit verschärften Vorgaben hinsichtlich der Sicherheit. Man wollte auf allen Gebieten neue Maßstäbe setzen. Die Gefahr, bei einem Unfall ums Leben zu kommen oder sich schwere Verletzungen zuzufügen, war lange genug ein großer Teil des Sports gewesen. Deshalb wurde sowohl an den Autos als auch an den Rennstrecken rigoros aufgeräumt.

Die aktive Radaufhängung

Zunächst einmal hatte das Auf und Ab der technischen Entwicklung in der Formel 1 zur Folge, dass Ressourcen, die einst für den Ground-Effect aufgewendet wurden, in den Folgejahren darauf verlagert wurden, mit dem flachen Unterboden so viel wie möglich Abtrieb zu generieren. Dabei gab es unterschiedliche Ansätze.

Einer dieser Ansätze war die Entwicklung der passiven, hydropneumatischen Radaufhängung, gefolgt von der aktiven Radaufhängung. Einmal mehr war es das Lotus-Team, das hinsichtlich der technischen Entwicklung die Vorreiterrolle einnahm. Andere Teams setzten diese Technik aber ebenfalls ein und so ist es bis heute das Williams-Team, das dank der Modellreihe FW14 und FW15 am stärksten mit dem Thema aktive Radaufhängung in Verbindung gebracht wird.

Williams FW14B active suspension
Williams FW14B mit aktiver Radaufhängung

Illustration: Giorgio Piola

Zur Saison 1994 kehrte das Nachtanken in die Formel 1 zurück, nachdem es ein Jahrzehnt vorher verboten worden war. Bis zur Saison 2010 wurde wieder während der Rennen aufgetankt. Das war aber nur die Spitze des Eisbergs der neuen Vorgaben durch die FIA.

Vor allem wurden zur Saison 1994 sämtliche elektronischen Fahrhilfen verboten. Am schwersten traf es das Williams-Team, hatte sich dieser Rennstall doch zu Beginn der 1990er-Jahre mit technischen Kniffen wie aktiver Radaufhängung, ABS, Traktionskontrolle und elektronischer Unterstützung des Startvorgangs einen beinahe unangreifbaren Vorteil gegenüber der Konkurrenz verschafft.

Das Verbot der elektronischen Fahrhilfen war signifikant. Speziell der Williams FW15C aus der Saison 1993 galt als das Auto, das die Regeln ausgetrickst hatte wie kein anderes. Die Folge waren die am weitesten reichenden Änderungen seit Jahrzehnten.

Williams FW16
Williams FW16 mit passiver Radaufhängung

Illustration: Giorgio Piola

Der Williams FW16 aus der Saison 1994 war aus rein aerodynamischer Sicht immer noch ein innovatives Auto. Er zeichnete sich durch einen Heckflügel aus, dessen unteres Profil in Form eines umgedrehten V daherkam. Zudem hatte der FW16 Halbwellen, die von den hinteren Querlenkern umschlossen wurden. Die gesamte Heckverkleidung wurde vor dem Hintergrund dieser Design-Kniffe konzipiert.

Doch ohne die elektronischen Fahrhilfen war der Williams FW16 ein schwierig zu fahrendes Auto. So gab es im Saisonverlauf mehrere Modifikationen, um die Ineffizienzen auszugleichen. Nicht zuletzt daran wurde deutlich, wie wichtig die aktive Radaufhängung für die Vorgängermodelle gewesen war.

Verbesserung der Sicherheit

Die technischen Schwierigkeiten, mit denen sich Williams herumschlug, waren jedoch nichts im Vergleich dazu, was in Imola über die Formel 1 hereinbrechen würde. Das Horror-Wochenende mit den tödlichen Unfällen von Simtek-Fahrer Roland Ratzenberger und Williams-Pilot Ayrton Senna hatte zur Folge, dass es ab dem folgenden Rennen schrittweise Bemühungen gab, die Gefahr in der Formel 1 auf ein vertretbares Level zu senken.

Benetton B194
Benetton B194 mit Platte am Unterboden

Illustration: Giorgio Piola

Die signifikanteste Veränderung, die im Nachgang zu Imola 1994 implementiert wurde, war die Holzplatte am Unterboden. Damit wurde die Dynamik der Formel-1-Autos eingeschränkt und gleichzeitig die Bodenfreiheit erhöht, um eine Abnutzung der Platte über das Limit hinaus zu vermeiden. Um die Geschwindigkeiten weiter zu reduzieren, wurden auch für Diffusor und Heckflügel neue Vorgaben erlassen.

Regeländerungen für 1995
Regeländerungen für 1995

Illustration: Giorgio Piola

Für die Saison 1995 ging die FIA noch einen Schritt weiter. So gab es in Ergänzung zur Platte am Unterboden eine zusätzliche Stufe, die Form und Bodenfreiheit und damit den vom Unterboden erzeugten Anpressdruck noch nachhaltiger beeinflusste. Zudem galten neue Dimensionen für Front- und Heckflügel – sowohl in der Breite als auch in der Höhe.

Cockpit-Schablone
Cockpit-Schablone

Illustration: Giorgio Piola

Im Sinne eines Plus an Sicherheit wurden das Cockpit vergrößert. Die Sicherheitsstruktur vor dem Fahrer wurde verlängert und die Crashtests für einen seitlichen Aufprall auf die Überlebenszelle (Monocoque) wurden verschärft.

Regeländerungen für 1998
Regeländerungen für 1998: Chassis-Breite

Illustration: Giorgio Piola

Zur Saison 1998 wurden die Autos erneut langsamer gemacht, indem die FIA den Designern weitere Riegel vorschob. So wurde die Breite der Autos auf 1,80 Meter reduziert, wodurch weniger aerodynamische Fläche zur Verfügung stand. Weil auch die Spurbreite verringert wurde, veränderten sich die kinematischen Eigenschaften der Boliden nachhaltig.

Rillenreifen
Rillenreifen

Illustration: Giorgio Piola

Zu den genannten mechanischen Nachteilen hinzu kam die Einführung der Rillenreifen. Diese Maßnahme war ein weiteres Mittel der FIA, die Kurvengeschwindigkeiten ab 1998 zu senken. Auch für die Bremsen galten neue Vorgaben. So wurden erstmals bestimmte Materialien und Größen fest im Reglement vorgeschrieben. Die Teams waren gezwungen, pro Rad mit einer einfachen Bremszange und einer Bremsscheibe von maximal 278 Millimetern Durchmesser und maximal 28 Millimetern Stärke auszukommen.

Technische Ausuferung im Rahmen halten

Beim Übergang ins neue Jahrtausend kam es der FIA und dem damaligen Präsidenten Max Mosley vor allem darauf an, die Kosten in der Formel 1 im Rahmen zu halten. Ein 1. Schritt auf diesem Weg war, dass nur noch 3-Liter-V10-Motoren zugelassen waren.

Derweil war die Traktionskontrolle ab 2001 wieder erlaubt, weil die FIA nicht in der Lage war, die Einhaltung des zuvor geltenden Verbots allumfassend zu überprüfen. Das Material Beryllium wanderte indes auf die rote Liste der Formel 1. Für den Heckflügel galt ab sofort ein Limit mit maximal 3 Flügelelementen oben. Zudem wurden die Sicherheitszelle und damit einhergehend auch das Cockpit weiter vergrößert.

Auch bei den Testfahrten wurde der Rotstift angesetzt. Ab 2003 galten massive Einschränkungen, die vor allem den kleinen Teams zugute kommen sollten. Was die Ausrüstung der Fahrer betrifft, wurde der als HANS bekannte Kopf- und Nackenschutz verpflichtend vorgeschrieben.

Ferrari F2004
Ferrari F2004

Illustration: Giorgio Piola

Das nächste große Kapitel der technischen Evolution der Formel 1 wurde zur Saison 2004 aufgeschlagen, als die FIA die Teams anwies, das komplette Rennwochenende mit ein und demselben Motor bestreiten zu müssen. Was die Traktionskontrolle betrifft, gab es neue Bemühungen für ein Verbot. Doch vor dem Hintergrund der versteckten Kosten wurde es den Teams schließlich doch erlaubt, daran festzuhalten.

 

Regeländerungen für 2004: Motorenabdeckung und Heckflügel
Regeländerungen für 2004: Motorenabdeckung und Heckflügel

Illustration: Giorgio Piola

Auch an der Motorenabdeckung wurden Veränderungen vorgenommen. So schrieb die FIA eine Minimalgröße für diese vor. Derweil gab es für den Heckflügel schon wieder neue Bestimmungen. Ab sofort durfte es oben nur noch 2 Flügelelemente geben und die Länge der seitlichen Endplatten wurde limitiert. Damit waren die Tage der nach vorn wachsenden Mega-Flügel gezählt.

Der Ferrari F2004 gilt als eines der bedeutsamsten Autos der Formel-1-Geschichte. Mit diesem fuhren Michael Schumacher und Ferrari in beiden Wertungen (Fahrer und Konstrukteur) überlegen zum WM-Titel 2004.

Der damalige Ferrari-Technikchef Ross Brawn schreibt in seinem kürzlich erschienenen Buch "Total Competition", wie er in Maranello eine Philosophie der gemeinsamen Arbeitsweise etablierte. Der F2004 sei in diesem Zusammenhang die Krönung gewesen, weil jeder Bereich des Autos mit allen anderen harmonierte.

Der V10-Motor von Ferrari bestach sowohl durch Leistung als auch durch Zuverlässigkeit. Auf die Straße gebracht wurde die Motorleistung durch die Bridgestone-Reifen. Es war eine Zeit des Reifenwettbewerbs und eine, in der Bridgestone seinen Einfluss bei Ferrari nachdrücklich geltend machte.

Zur Saison 2005 wurden weitere Einschränkungen im Technischen Reglement implementiert. Dies betraf zunächst die Aerodynamik und anschließend die Motoren, die nun 2 komplette Rennwochenenden durchhalten mussten. Die größte Innovation dieser Zeit war ganz klar der Massedämpfer, der von Renault erfunden und zügig von anderen Teams kopiert wurde.

Renault R26: Technische Details
Renault R26: Technische Details

Illustration: Giorgio Piola

Dank des Erfahrungsvorsprungs mit dem Massedämpfer behielt Renault hinsichtlich des Entwicklungstempos auf diesem Gebiet die Oberhand. Nach dem Gewinn des WM-Titels 2005 kam der Renault R26 in der Saison 2006 mit einem überarbeiteten Massedämpfer daher. Die Folge waren wie schon 2005 der WM-Titel in der Fahrerwertung mit Fernando Alonso und wie schon 2005 auch der WM-Titel in der Konstrukteurswertung.

Das Prinzip des Massedämpfers war vergleichsweise simpel. Mittels Gewichten in der Fahrzeugnase und auch am Heck des Autos wurde den Bewegungen des Chassis entgegengewirkt. Damit lag das Auto zum einen stabiler. Zum anderen funktionierten die Reifen besser.

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