Formel 1, Interview: Technik-Experte erklärt Ferrari-Probleme

2019 gab es in der Formel 1 ein neues Reglement und Mercedes dominiert noch immer - warum? Motorsport-Magazin.com-Technik-Experte Jörg Zander erklärt, wo die Probleme bei Ferrari liegen und warum Mercedes nun auch in Spa und Monza gut aussehen könnte.

Als ich dir zu Beginn der Saison die ersten Fotos vom neuen Mercedes geschickt habe, war deine Antwort: "Weltmeisterauto 2019." Wie bist du aufgrund der Bilder schon zu dieser Einschätzung gekommen?
Jörg Zander: Um ehrlich zu sein, es war auch ein wenig Bauchgefühl. Insgesamt konnte man aber sehen, dass der Komplexitätsgrad dieses Fahrzeugarrangements deutlich extensiver war als alles andere, was ich bis dahin gesehen habe. Man muss auch sagen: Zu diesem Zeitpunkt war das Bildmaterial noch nicht zu 100 Prozent vervollständigt. Soll heißen, dass die Spezifikationen, die in Melbourne ausgerückt sind, noch nicht vollumfänglich zu sehen waren. Insofern war es auch ein bisschen Bauchgefühlt.

Das Auto hat mich aber in Bezug auf die aerodynamische Komplexität im Vorderwagenbereich überzeugt. Was ebenfalls sofort aufgefallen ist, war das Frontflügel-Konzept. Das deutete schon darauf hin, dass Mercedes den Fokus massiv auf Abtrieb gelegt hat. Natürlich hilft dir dabei nicht nur der Vorderwagen, natürlich muss man den Abtrieb auch an der Hinterachse generieren. Da gehe ich davon aus, dass sie das mit ihrer Unterbodenphilosophie ohnehin gut abgestimmt hatten. Man konnte sehr gut erkennen, dass das ein Auto ist, das enormen Abtrieb generiert und sich von der Komplexität her schon in der Vollendung befunden hat. Ich fand es so überzeugend, weil zu diesem Zeitpunkt schon so viele Details erkennbar waren, mit denen sie die Luftströmung effizient funktionell um den Vorderwagen geleitet haben.

Heißt das, jene Teams, die eine Frontflügelphilosophie mit nach außen abfallenden Flaps verfolgen, sind auf dem Holzweg?
Jörg Zander: Viele Teams kamen mit dem anderen Flügel-Konzept, das ich auch durchaus interessant finde. Man hat hier Maßnahmen ergriffen, um die turbulente Strömung über die Reifen ein Stück weit zu manipulieren, mit dem sogenannten Outwash nach außen von der Fahrzeugmitte weg zuleiten. Ich denke, diese Philosophie ist auch korrekt und beileibe nicht verkehrt. Aber ich weiß nicht, inwieweit man damit einen Kompromiss in Richtung Abtrieb eingeht. Das kann ich zahlenmäßig nicht belegen, das ist nur eine optische Betrachtung. Vielleicht hat man hier den Ansatz - wie man es auch etwas anhand der Ergebnisse von Ferrari deuten kann - eine bessere Effizienz zu haben. Das Auto scheint beim Topspeed recht stark zu sein, hat aber unter dem Strich vielleicht nicht den gleichen Abtrieb wie der Mercedes. Der Mercedes ist damit über die gesamte Bandbreite der Strecken deutlich besser aufgestellt. Sie haben einen besseren Kompromiss gefunden, weil sie kontinuierlich und mit höherer Konsistenz Abtrieb erzeugen, auch in den langsameren Passagen. Und damit gewährleisten sie auch eine entsprechende Energieübertragung in die Reifen, damit die besser funktionieren. Es geht immer um das Zusammenspiel.

Und plötzlich, trotz Dominanz, hat Mercedes das Frontflügel-Design in Hockenheim geändert. Ist das auch schon eine Anpassung auf die kommenden Rennen in Spa und Monza?
Jörg Zander: Einerseits ja. Es ist wichtig, für diese Rennen eine Anpassung in Bezug auf die Effizienz vorzunehmen. Dieser Frontflügel ist aerodynamisch eine multifunktionale Maschine: Der obere Flap fokussiert sich mehr auf Abtrieb, die unteren haben innenliegend prägnantere Vortex-generierende Endkonturen, wahrscheinlich auch für bessere Kühlung. Die Flaps fallen nun etwas deutlicher zur Endplatte hin ab, sie nutzen damit den Luftstrom an dieser Stelle, der den Outwash generiert. Insgesamt macht der Flügel tatsächlich den Eindruck, bessere Effizienz zu liefern. Wahrscheinlich bei ähnlich hohem oder leicht verbessertem Abtrieb wie beim Vorgänger. Darauf schließe ich, weil sie den Flügel auch in Budapest gefahren sind, wo Abtrieb bekanntlich von entscheidender Bedeutung ist.

Simuliert man im Vorfeld die gesamte Saison und entscheidet sich schlussendlich für ein Konzept, dass über alle Rennen hinweg das beste Ergebnis liefert?
Jörg Zander: Es ist tatsächlich so, dass die Bedeutung der Effizienz über die Saison hinweg unterschiedlich ist. Du hast Strecken, die höhere Effizienz erfordern und dann hast du Strecken, die relativ geringe Effizienz erfordern. Wie Monaco, dort geht es nur um Abtrieb. Im Gegensatz dazu Monza, hier geht es nur um die Reduzierung des Luftwiderstandes. Es ist sehr entscheidend bei der Fahrzeugkonzepterstellung, dass man ein Paket entwickelt, dass im Mittel einem Effizienzwert entspricht, der - innerhalb der Möglichkeiten mit Setup- und Flügelanpassungen - auf allen Rennstrecken die geforderten Effizienzwerte abdeckt.

Wenn man sich hier explizit auf ein Paket festlegt, dann musst du auch immer darüber nachdenken: Wie ist das mit dem Reifen? Wenn du davon ausgehst, dass der Reifen bei diesen Effizienzwerten und Energieübertragungen den entsprechenden Grip liefert, dann ist das Paket mit einer höheren Effizienz sehr wirksam. Wenn es aber so ist, dass dein Abtrieb nicht groß genug für deine gewählte Effizienz ist und die Abtriebswerte nicht ausreichen, um den Reifen ins Arbeitsfenster zu bringen, dann hat man von der Fahrzeugphilosophie, vom Konzept her, vielleicht das richtige gemacht, aber wenn der Reifen dann nicht funktioniert, dann funktioniert das ganze Konzept eben nicht. Dann müsstest du im Gegenzug dein Konzept anpassen.

Wo liegt hier die Fehlerquelle? Schließlich müssten alle auf das gleiche Ergebnis kommen, weil alle auf den gleich 21 Strecken fahren...
Jörg Zander: Zu Beginn der Saison gehst du von gewissen Gripverhältnissen aus, die der Reifen liefert. Die gehen natürlich in die Gesamtsimulation mit ein. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Erzielung deiner Performance, sprich Rundenzeit. Je höher der mechanische Grip ist, desto weniger Abtrieb brauchst du - das ist in etwa der Zusammenhang. Wenn du sagst, der Grip des Reifens reicht dir aus, um eine schnelle Rundenzeit zu produzieren und du kannst deshalb ein Stück weit den Abtrieb zum Vorteil eines besseren Luftwiderstandes reduzieren, dann bringt dir das Topspeed und unter dem Strich Rundenzeit und zusätzlich einen strategischen Vorteil im Rennbetrieb. Du kannst besser Überholen. Das muss man vor einer Saison korrekt definieren.

Ich sehe es im Moment so, dass Ferrari hier ein Stück weit zu optimistisch war. Zu optimistisch in Bezug auf Reifenfunktionalität und Grip-Generierung bei den entsprechend eingestellten Effizienz- und Abtriebswerten, die sie mit ihrem Konzept erzielen. Dem laufen sie hinterher. Im Endeffekt können sie das nur auffangen, indem sie versuchen, den Reifen auf irgendeine Art und Weise zum Arbeiten zu bringen.

Wie bekomme ich die Reifen trotz des Abtriebs-Defizits zum Arbeiten?
Jörg Zander: Du hast dafür drei Stellschrauben: Mechanisches Setup, also Fahrwerkseinstellungen - das ist Nummer eins. Nummer zwei ist das Management der Bremsenergie. Also alles, was an Bremsenergie in Form von Wärme in Felge und Reifen dissipiert. Und dann bleibt Punkt drei: Abtrieb. Abtrieb kann man aber nicht von einem auf den anderen Tag draufpacken. Dann ist es ziemlich schwierig, in Bezug auf das Gesamtkonzept, entsprechende Nachschärfungen anzustellen. Das ist sicherlich ein Problem bei Ferrari.

Ich glaube, Ferrari hat auf zwei Gebieten Defizite: Der Abtrieb ist offensichtlich. Was ich ebenfalls in Frage stelle, ist das Thema Reifentemperaturmanagement. Optimal wäre, wenn du zu jedem Zeitpunkt auf der Strecke die Temperatur des Reifens ein Stück weit regeln kannst. Hier geht es nicht nur ums Aufheizen, sondern auch ums Kühlen. Man möchte die Temperatur des Reifens stabilisieren. Zumindest für die Bereiche, in denen der Grip von Bedeutung ist: Also beim Anbremsen, beim Beschleunigen und in der Kurve. Hier geht es darum, einen entsprechenden Mechanismus zu entwickeln, der sich in der Felge versteckt. Es gibt viele Möglichkeiten über passive, halbintelligente Mechanismen, die Kühlluft in die Felge oder in die Bremsanlage zu leiten. Es geht darum, eine zielgerichtete Wärmeenergieübertrag zwischen Bremssystem und Felge/Reifen stattfinden zu lassen. Das ist fundamental.

Glaubst du, die Verkleidung rund um die Radträger mit den ganzen Kühlkanälen - nicht nur die Einlässe an der Reifeninnenseite - ist neben der sichtbaren Aerodynamik eines der wichtigsten Themen der aktuellen Formel 1?
Jörg Zander: Ja, auf jeden Fall. Daran habe ich gar keinen Zweifel, das ist hundertprozentig so. Da jedes Streckenprofil dahingehend völlig andere Anforderungen stellt, musst du für jede Strecke zwangsläufig ein explizites System, oder zumindest eine eigene Systemabstimmung installieren. Wie viel Luft wird zugeführt? Wie viel wird abgeführt? Bei welchen Geschwindigkeiten wird Luft zugeführt? Diese Kühlluftkanäle sind dann unterschiedlich groß und die Wärmeübergänge zwischen Bremsanlage und Felge werden über diverse Abluftslots innerhalb dieser Radträgerverkleidung getrimmt.

Es geht nicht nur darum, wie viel Luft rein und wie viel rausgeht, sondern vor allem darum, wo sie rausgeht: geht sie direkt zur Felge, geht sie direkt zum Reifen oder geht sie sogar wieder auf der Innenseite hinaus? Das ist entscheidend und da brauchen die Herrschaften Abstimmungsmöglichkeiten und Flexibilität. Für jedes Rennen sind diese Wärmeenergieübertragungen in Form von Kilojoule völlig verschieden. Deshalb brauchen sie auch für jedes Rennen ein Setup.

Je kleiner das Temperaturfenster des Reifens ist, um den optimalen Grip zu generieren, desto diffiziler ist die Einstellung, desto genauer muss sie sein. Es geht darum, die Reifentemperatur so genau wie möglich zu kontrollieren. Das ist die Schwierigkeit. Und da denke ich, dass es Mercedes ebenfalls wieder optimal getroffen hat. Ich glaube nicht, dass es ein reines Abtriebsthema ist. Ich denke, sie haben allumfänglicher verstanden, wie man das im Einzelfall machen kann.

Das geht einher mit der Felgenkonstruktion, aber auch mit der Bremsanlagenkonstruktion. Je nachdem, welches Material dort benutzt wird, hat es einen anderen Wärmeübergang zur Folge. Es macht einen Unterschied, ob man Aluminium, oder ob man Stahl oder Titan benutzt. Ob man einen schweren Radträger hat oder einen leichten. Wenn man einen schweren hat, hat dieser eine höhere Massenträgheit, aber man hat damit auch die Möglichkeit, mehr Wärme zu speichern. Es gibt damit auch die Möglichkeit, über einen längeren Zeitraum diesen Wärmeübergang zu realisieren. Das ist ein diffiziles Thema. Es geht nicht nur darum: Mache ich den Einlass dieses Bremskanals jetzt größer und lege den Auslass von links nach rechts über die Felge. Es geht auch darum, welche Speicherkapazität von Wärmeenergie meine äußere Radaufhängung und die Bremsanlage haben und wie die Wärmeübergangsmechanismen sind. Habe ich die Möglichkeit, die Wärme schneller vom Bremssattel an den Radträger zu übertragen oder vom Bremssattel an die Felge? Das sind die Fragestellungen.

Korrigiere mich, wenn ich hier falsch liege, aber ich meine auch schon asymmetrische Installationen bei den Radträgerverkleidungen gesehen zu haben. Also kann es auch vorkommen, dass linke und rechte Seite mit anderen Setups unterwegs sind?
Jörg Zander: Korrekt, es gibt je nach Rennstrecke auch Unterschiede von der linken zur rechten Seite. Man hat ja links und rechts auch unterschiedliche Verschleißergebnisse. Ich glaube nicht, dass die Hardwarekonstellation in Bezug auf Massenträgheit asymmetrisch ausgelegt wird. Aber dass die linke und die rechte Seite in Bezug auf die Kühlarrangements unterschiedlich ausgelegt werden, das kann ich auf jeden Fall bestätigen.

Du hast beim Thema Aerodynamik auch die Unterbodenfunktionalität angesprochen. Was hat es damit auf sich?
Jörg Zander: Das ist tatsächlich noch ein anderes Thema. Den Frontflügel kann man diskutieren, ja es ist ein Thema der Philosophie. Man sollte aber auch auf Fahrhöhen und Fahrhöhenunterschiede blicken. Es gibt die Philosophie, die Adrian Newey mit der starken Anstellung einst ins Leben gerufen hat. Die Bodenfreiheit steigt hier von vorne nach hinten stark an. Er hat es bei Red Bull geschafft, das gut zum Funktionieren zu bringen. Man kann damit höhere Abtriebswerte erzielen, wenn man es schafft, das Fahrzeug so zu konzipieren, dass auch bei höheren Bodenfreiheiten hinten die Aerodynamik stabil funktioniert. Ich weiß aber aus eigener Erfahrung, dass es durch die turbulente Abströmung der Hinterreifen schwierig ist. Da kommt man durchaus in Fahrhöhenbereiche, in denen die Strömung abreißt. Dann verliert man schlagartig Abtrieb, was das Auto unvorhersehbar und instabil macht. Gerade beim Anbremsen, wenn sich die Bodenfreiheit hinten deutlich erhöht. Wenn es dann zum Strömungsabriss kommt, übersteuert das Auto und man hat katastrophale Fahrzustände, mit denen die wenigsten Fahrer klarkommen.

Red Bull bekommt das aber traditionell sehr gut hin, sie sind beim Abtrieb - auch deshalb - fast auf Augenhöhe mit Mercedes. Mercedes war hier eigentlich über die Jahre immer eher zurückhaltend. Sie haben eher niedrigere Hinterachsfahrhöhen eingestellt. Ich habe es auch so gelernt, dass das der sicherere Weg ist. Man erzielt hierbei vielleicht nicht die höchsten Spitzenwerte beim Abtrieb, aber der Abtrieb ist dafür kontinuierlich und macht das Fahrzeug viel vorhersehbarer und stabiler.