Junge Rennwagen-Konstrukteure erhalten Workstation der Thomas-Krenn.AG

Regelmäßig unterstützt die Thomas-Krenn.AG Open-Source-Projekte oder innovative Studenten-Initiativen durch Sponsoring. Hier erfahren Sie, wie Studenten der Hochschule München beim
„Team municHMotorsport“ echte Rennwagen für die „Formula Student“ entwickeln und dabei eine unserer neuen Workstations nutzen.

Im Auto-Rennsport ist Geschwindigkeit alles – nicht nur auf der Strecke, sondern auch bei der Konzeption und Konstruktion der Fahrzeuge. Bei der „Formula Student“ haben Teams von künftigen Ingenieuren die Gelegenheit, im weltweiten Wettbewerb alljährlich ihr Können zu zeigen. Jedes Jahr muss ein neuer Rennwagen mit Benzin- oder Elektroantrieb geplant und gebaut werden und im Wettbewerb mit rund 500 anderen Teams nach einem Formel-Reglement bestehen, ähnlich wie bei Formel 1, Formel 3 oder GP2.

Bewährungsprobe auf dem Hockenheimring

Hinzu kommt: Eine Jury bewertet nicht nur die Fahreigenschaften, sondern vor allem Konstruktion sowie Business- und Kostenpläne der Teams, denn in erster Linie gilt die „Formula Student“ als Konstruktionswettbewerb. Wettkämpfe finden weltweit fast überall statt, wo es große Rennstrecken gibt, seit 2006 auch auf dem Hockenheimring.

Das Team von „municHMotorsport“ der Hochschule München ist seit zehn Jahren bei der Formula Student dabei und hat sich im Jahr 2014 auf Platz 5 der Weltrangliste vorgearbeitet. Über 80 studentische Mitglieder entwickeln nach einem engen Zeitplan jedes Jahr je einen Rennwagen mit Verbrennungs- und Elektromotor. Im Oktober fällt mit Semesterbeginn der Startschuss für die Entwicklung, im Mai des folgenden Jahres werden die fahrbereiten Wagen der Öffentlichkeit präsentiert und spätestens im August geht es auf mehreren Rennstrecken in Europa ums Ganze. Dazwischen liegen aufregende Monate, in denen vom Kohlefaser-Monocoque bis zu Platinen für die Fahrzeug-Elektronik fast jedes Detail selbst entwickelt wird. Am Ende stehen 200 Kilogramm leichte Geschosse, die in 2,5 Sekunden auf 100 km/h beschleunigen und mit bis zu 130 km/h ihre Runden drehen.

Damit sich in der laufenden Saison die Chancen der Münchner für einen Platz auf dem Siegertreppchen erhöhen, stellte die Thomas-Krenn.AG den Studenten eine
leistungsfähige Workstation zur Verfügung, die in der Konstruktionsabteilung die nächste Beschleunigungsstufe zündet.

Die wertvollsten Dienste leistet sie bei Fluid Dynamics Simulationen (CFD), also wann immer es gilt, die Aerodynamik des Rennwagens oder einzelner Komponenten zu analysieren und berechnen, oder bei Spezialaufgaben wie etwa der Kühlung von Bauteilen. Außerdem wird sie zum 3D-Rendering von Komponenten oder des gesamten Fahrzeugs gebraucht.

Workstation hilft bei Optimierung auf der Rennstrecke

Ein Beispiel, wie schnelle Rechentechnik den Entwicklungsprozess voranbringt, gibt Michael Gambitz, einer der Vorstände von „municHMotorsport“: „Wenn ein Fahrzeug zum Test auf die Strecke geht, um die Fahreigenschaften abzustimmen, müssen wir die begrenzte Zeit dort optimal nutzen und oft mehrere Parameter gleichzeitig verändern. Mit schnellen CFD-Berechnungen vor und während der Tests können wir einzelne Effekte, etwa den Einfluss von veränderten Anstellwinkeln der Aero-Komponenten oder Auswirkungen örtlicher Parameter wie Temperatur, Streckenbeschaffenheit und Topologie simulieren und so viel schneller zum Ziel kommen als bisher. In der Vergangenheit brauchten wir dabei für CFD immer ein Cluster aus den Rechnern der Hochschule. Die Bürokratie und das Aufsetzen der Hardware benötigte so viel Zeit, dass an ein interaktives Arbeiten während der Tests nicht zu denken war. Das neu hinzugekommene eigene Cluster wird zudem bereits mit anderen Anwendungen ausgelastet. Private Laptops unserer Mitglieder halfen auch nur bedingt, denn dort brauchte eine Berechnung manchmal bis zu 15 Stunden.“

Ein anderes Beispiel liefert Johannes Keilhacker, der im Team „High Voltage“ an der Konstruktion des rein elektrisch betriebenen Rennwagens der „Formula Student Electric“ arbeitet: „Unsere Hochvolt-Akkus setzen im Betrieb viel Wärme frei und müssen deshalb aktiv durch Lüfter gekühlt werden. Um die Zellen so dicht wie möglich zu packen und dennoch für ausreichende Kühlung zu sorgen, simulieren wir die Luftströmung um die Zellen mittels CFD-Methoden. Auch hier hat sich die Workstation schon bestens bewährt, obwohl wir sie erst einen Monat im Einsatz haben.“

Übrigens: Zwar schotten sich die studentischen Konstrukteure längst nicht so stark ab wie die Konstruktionsabteilungen großer Rennställe, aber ein bisschen Geheimniskrämerei muss doch sein, zumindest bis zum 8. Mai, dann werden die beiden neuen Rennwagen der Saison 2015 enthüllt.