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Formel-1-Technik: Wie die Rampe den Seitenkasten-Krieg gewann

Zu Beginn der neuen Regelära in der Formel 1 schien es drei Konzepte für den Seitenkasten zu geben, doch mittlerweile hat man sich auf eine Lösung geeinigt

Formel-1-Technik: Wie die Rampe den Seitenkasten-Krieg gewann

Formel-1-Technik mit Giorgio Piola

Giorgio Piola analysiert und erklärt die Technik in der Formel 1!

Das neue Technische Reglement der Formel 1 für 2022 ließ viele das Ende der Designvielfalt und ein Grand-Prix-Feld voller identischer Autos befürchten. Doch trotz einiger deutlich strengerer Regeln gibt es nach wie vor deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Boliden, vor allem die Seitenkästen bieten eine große Vielfalt an Designlösungen.

Jetzt, eineinhalb Jahre nach der Einführung des neuen Reglements, haben wir begonnen, einen generellen Wechsel hin zu einem dieser Konzepte - der Downwash-Lösung - zu beobachten. Die Teams haben erkannt, dass sie die allgemeinen aerodynamischen Anforderungen des aktuellen Reglements am besten erfüllt.

Alpine, AlphaTauri und Red Bull waren die ersten, die diese Lösung einsetzten. Alpine war das erste Team, das einen eigenen Entwicklungsweg einschlug und bereits für den Grand Prix von Aserbaidschan 2022 Änderungen am Design des Einlasses vornahm, um sich auf diese Lösung vorzubereiten.

Alpine-Seitenkasten

Eigentlich war Alpine der Vorreiter des Designkonzepts

Foto: Giorgio Piola

Die Wasserrutsche oder wie auch immer man sie bezeichnen mag, macht sich die Tatsache zunutze, dass der größte Teil der Seitenkästen, die unter dem neuen Reglement verwendet werden, nur eine Fassade ist, wobei die Konstrukteure in der Lage sind, das Bodywork enger an die Bauteile anzuschrumpfen, als dies nach dem früheren Reglement der Fall war.

Alpine erkannte, dass die aerodynamischen Ziele durch den vorderen Teil des Seitenkastens erreicht werden und dass der obere Teil des Seitenkastens besser genutzt werden kann, um den Luftstrom an die gewünschten Stellen im Heck zu leiten.

Und obwohl die Franzosen eindeutig die Lorbeeren für diesen neuen Entwicklungszweig ernten können, hat man sich wahrscheinlich auch von Ferraris wannenartiger Lösung inspirieren lassen.

Ähnlich wie bei der Downwash-Rampen-Lösung ist das Bodywork der Seitenkästen bei Ferrari breiter als nötig, um die inneren Komponenten zu umschließen, wobei ein Großteil des Bodyworks damit beschäftigt ist, die vor ihm entstehende turbulente Luftströmung aufzubereiten.

Ferrari-Seitenkasten

Ferrari hat in diesem Jahr einige Änderungen vorgenommen

Foto: Giorgio Piola

Die gewellten Oberseiten der Wanne arbeiteten mit einer Reihe von Kühlrippen zusammen, die das Reglement zuließ, wobei die hinteren Kühlauslässe erneut verkleinert wurden.

Ferrari nahm im Laufe der Saison 2022 einige Änderungen am Design vor, doch handelte es sich dabei eher um topografische Optimierungen als um einen grundlegenden konzeptionellen Wandel.

Aston Martin und Williams waren die ersten, die 2022 aus der Reihe tanzten und von ihren jeweiligen Lösungen mit hoher Taille und kurzer Rampe zu Lösungen wechselten, die der Philosophie des Downwash-Trios näher kamen.

Aston-Martin-Seitenkasten

Aston Martin verwendete ab Spanien 2022 ein neues Konzept

Foto: Giorgio Piola

Die wichtigste Weichenstellung erfolgte beim Großen Preis von Spanien, als Aston Martin versuchte, die Boden- und Seitenkastenlösung des RB18 zu reproduzieren. Dies scheiterte jedoch an der Konstruktion des Seitenkastens, da der obere Seitenaufprallschutz einen Umstieg auf die von Red Bull favorisierte Open-Top-Lösung verhinderte.

Williams war eines der Teams, die zu Beginn der Saison eine eigene Design-Identität hatten. Das Team aus Grove wählte einen neuartigen Ansatz mit einem Kanal an der oberen Schulter des Seitenkastens.

Williams-Seitenkasten

Williams führte einen Kanal auf seinem Seitenkasten ein

Foto: Giorgio Piola

Das Team hatte die Lösung so konzipiert, dass der Luftstrom bei geöffnetem Kanal über die verkürzte Rampe auf den dahinter liegenden Boden geleitet wird, aber auch geschlossen werden kann, um die Kühlleistung zu erhöhen.

Williams erkannte offensichtlich recht früh, dass sein Konzept nicht die gewünschte Leistung erbringen würde, konnte aber erst in Silverstone seine eigene Version der längeren Downwash-Rampe umsetzen.

Auch am Boden und an der Motorabdeckung wurden entsprechende Änderungen vorgenommen, die im Zusammenspiel zu einer Leistungssteigerung beitragen sollten.

Williams FW44

Vergleich von Williams in der Saison 2022

Foto: Giorgio Piola

Der andere große Ausreißer beim Design der Seitenkästen war Mercedes. Ursprünglich hatte das Team bei der Vorstellung des 2022er Modells ein eher schlichtes Design präsentiert, das dann beim Shakedown in Barcelona zum Einsatz kam.

Beim offiziellen Vorsaisontest in Bahrain präsentierte Mercedes seine neue Lösung, die bald den Namen "Zeropod" erhielt.

Der Zeropod stand im krassen Gegensatz zu vielen anderen Lösungen der Konkurrenz. Er bestand lediglich aus einem schmalen vertikalen Lufteinlass, der seitlich aus dem Chassis des W13 herausragte und für die Kühlung der inneren Komponenten zuständig war.

Der Rest des Bodyworks schmiegte sich eng an die darin untergebrachten Komponenten an, so wie es alle Teams unter dem alten Reglement getan hatten.

George Russell im Mercedes W13 beim Formel-1-Rennen in Zandvoort

Mercedes überraschte mit seiner Zeropod-Lösung

Foto: Circuitpics.de

Um seine Ziele mit dem Zeropod zu erreichen, musste das Team beim oberen Seitenaufprallschutz (SIS), der in einer separaten Verkleidung vor und über dem Haupt-Bodywork untergebracht ist, ein wenig um die Ecke denken.

Wie viele seiner Konkurrenten begann McLaren die Saison mit einem eigenen Konzept, näherte sich dann aber immer mehr der Downwash-Lösung an, die man bei Alpine, AlphaTauri und Red Bull gesehen hatte. Es konnte mehr von der DNA des letztgenannten Teams in sein Design einfließen lassen, da es auch ein ähnliches Einlassdesign verwendete.

Diese "Unterbiss"-Lösung für den Lufteinlass wurde vollständig in die Designsprache von McLaren für 2022 integriert. Beim Großen Preis von Österreich hat das Team die Seitenkästen, den Boden und die Motorabdeckung komplett überarbeitet und damit die Voraussetzungen für einen großen Sprung in der Teamwertung geschaffen.

McLaren

Bei McLaren erkennt man deutliche Unterschiede am Lufteinlass

Foto: Giorgio Piola

Es ist deutlich zu erkennen, dass bei der Überarbeitung des Fahrzeugs kaum eine Fläche unangetastet blieb. Unterbiss und Einlass, Unterschnitt, Flankengeometrie und die Länge der Abwärtsrampe der Seitenkästen wurden ebenfalls verbessert. Und wie Aston Martin hat auch McLaren eine wesentlich tiefere Wasserrutsche auf der Oberseite der Seitenkästen des MCL60 eingebaut.

Die tiefere Wasserrutsche ist ein Paradebeispiel dafür, wie Formel-1-Teams eine Idee aufgreifen und selbst umsetzen.

Das Design des AMR23 zum Beispiel hat seine Wurzeln in der flacheren Version, die erstmals 2022 am Alpine A522 zu sehen war und die seither mehrere neue Entwicklungsideen inspiriert hat, darunter auch Aston Martin, das das Design mit einem in Kanada eingeführten Upgrade noch einen Schritt weiter entwickelt hat.

Aston-Martin-Seitenkasten

Ein Blick auf den Seitenkasten von Aston Martin

Foto: Giorgio Piola

Inzwischen hat auch Ferrari eine eigene, wenn auch flachere Version der Wasserrutsche, denn beim Großen Preis von Spanien wurden mit einer Modifikation der Seitenkästen erste Schritte in Richtung Downwash-Rampe unternommen.

Die Änderungen führten auch dazu, dass das Team seine Kühlkiemenanordnung überarbeiten musste, wobei ein Großteil der Verantwortung dafür auf der Schulter der Motorabdeckung untergebracht ist, obwohl man immer noch die Möglichkeit hat, die Kühlung über die austauschbaren Platten im Bodywork zu erhöhen oder zu verringern.

Ferrari

Vergleich zwischen den beiden Ferrari-Konzepten

Foto: Giorgio Piola

Die S-Kanal-Anordnung wurde als Teil des Updates beibehalten, wobei die Lösung in die Gesamtphilosophie des Seitenkastens integriert wurde, da der vertikale Einlass neben dem Chassis verwendet wird, um den Luftstrom von unterhalb des Haupteinlasses zu transportieren und ihn über den gekrümmten Auslass neben dem Halo über die Oberseite des Seitenkastens abzugeben.

Das Zögern von Mercedes, die Fehlerhaftigkeit des Zeropod-Konzepts anzuerkennen, und es für die Saison 2023 beizubehalten, führte zu einem ungewöhnlichen Ansatz, als das Team schließlich beim Großen Preis von Monaco den Wechsel vollzog.

Der Grund dafür ist die bereits erwähnte Position der SIS-Verkleidung, die nicht geändert werden kann, ohne ein neues Chassis zu verwenden. Dies beeinträchtigt auch das Design des Einlasses, des Unterschnitts und des oberen Bodyworks des Seitenkastens, das auf anderen Lösungen basiert.

Auch das Monaco-Update erwies sich als Zwischenlösung, denn beim Großen Preis von Belgien optimierte das Team sowohl den Einlass als auch das restliche Bodywork des Seitenkastens und den Boden.

Und obwohl das Team immer noch in der Lage ist, mehr Leistung aus seinem neuen Design herauszuholen, wird es in der nächsten Saison höchstwahrscheinlich einen ganz anderen Ansatz für diesen Bereich des Autos wählen.

Mercedes-Seitenkasten

Welchen Ansatz wählt Mercedes in der kommenden Saison?

Foto: Giorgio Piola

Red Bull ist derzeit die Speerspitze und so ist es nicht verwunderlich, dass die Lösung für die Abwärtsrampe oft Red Bull zugeschrieben wird, obwohl auch andere mit ähnlichen Lösungen in die Saison 2022 gestartet sind.

Und während die Verfolger mit Lösungen im Stil einer Wasserrutsche experimentiert haben, hat Red Bull bisher die Nerven behalten und setzt weiterhin auf eine harmlosere Rampe im Bodywork, die bis zum hinteren Teil des Bodens reicht.

Die Entscheidung, den vorderen Teil des Seitenkastens zu verbessern, wurde jedoch nicht zurückhaltend getroffen, wobei das Hauptaugenmerk auf dem Einlass des RB19 liegt und darauf, wie dieser die Größe des Unterschnitts beeinflussen kann.

Die Reise begann in Aserbaidschan, wo die Höhe des Einlasses verringert, die Breite jedoch vergrößert wurde. Beim Großen Preis von Ungarn folgte ein größeres Update, bei dem das Team Änderungen an den internen Komponenten des Seitenkastens und der Luftführung vornahm und gleichzeitig das äußere Bodywork für weitere aerodynamische Verbesserungen optimierte.

Red Bull

Red Bulls Änderungen konzentrierten sich auf den Einlass

Foto: Giorgio Piola

Die Updates konzentrierten sich auf den Einlass und den Unterbiss, der nach vorne verlängert wurde, wodurch der Einlass aus bestimmten Winkeln noch kleiner aussieht. Der zusätzliche Vorteil besteht darin, dass der Unterschnitt vergrößert wird, während der Einlass vor dem unkontrollierten und turbulenten Sog geschützt wird, der von der Front des Fahrzeugs ausgeht.

Es ist klar, dass es jetzt eine Hauptentwicklungsrichtung gibt, der die Teams folgen, aber das bedeutet nicht, dass sie alle das Gleiche tun. Es wird interessant sein zu sehen, für welche der konkurrierenden Lösungen sich die Teams in Zukunft entscheiden werden und ob es weitere Ableger der Hauptentwicklungsrichtung geben wird.

Mit Bildmaterial von Giorgio Piola.

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