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Fachartikel vom 07/24/2015

Formula Student Germany 2015

Boxenstopp für Nachwuchsingenieure

Formula Student Germany (FSG) – vom 28. Juli bis 2. August 2015 am Hockenheimring. Studierende aus aller Welt treten hier mit selbstentwickelten Rennwagen mit Verbrennungs- oder Elektromotoren gegeneinander an, unterstützt werden sie von Automotive-Experten.

Bild: MathWorks
FSG – Skid-pad-Disziplin (Bild: MathWorks)

Von Nico Schröder


Die Motoren heulen wieder – oder surren. Die Formula Student Germany geht 2015 in die zehnte Runde. Bei der Formula Student Combustion (FSC) treten 75 Boliden mit traditionellen Verbrennungsmotoren gegeneinander an. Neben internationalen Mannschaften wollen 27 deutsche Hochschulen ihren Heimvorteil am Hockenheimring nutzen und um den Sieg konkurrieren. Insgesamt 47 Teams stehen auf der Warteliste und hoffen, doch noch einen der begehrten Startplätze zu ergattern.

Die Formula Student Electric (FSE) mit 40 Teams bewertet elektrisch angetriebene Fahrzeuge. Mit 25 registrierten Teams kommt mehr als die Hälfte der Starter aus Deutschland. Weitere 35 Teams aus aller Welt hoffen noch auf einen frei werdenden Startplatz – mehr als in den Jahren zuvor. Die FSE, 2010 erstmals in Deutschland organisiert, wird damit zu einer immer wichtigeren Wettbewerbsklasse und einem festen Bestandteil für den Konstruktionswettbewerb. Ziel ist es, die Studierenden in der E-Mobilität ideal auszubilden.


Bild: MathWorks
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Blick hinter die Kulissen: Arbeiten in der Box (Bild: MathWorks)

Konstruktion mit Köpfchen


Die Formula Student Germany, die vom Verein Deutscher Ingenieure (VDI) ausgerichtet wird, soll den Studierenden praktische Erfahrungen in Konstruktion und Fertigung sowie Einblicke in wirtschaftliche Aspekte des Automobilbaus zu ermöglichen. Ein Konzept, das nicht nur Studenten überzeugt, sondern auch viele Wirtschaftsunternehmen. Neben dem VDI engagieren sich Audi, Autodesk, BASF, BMW Group, Bosch, Brunel, Continental, Daimler, Dekra, Etas, Harting, Henkel, IAV, Mahle, MAN, MathWorks, mtu, Porsche, Schaeffler, SKF sowie VW und ZF.

Auf der Strecke messen sich die im Durchschnitt Anfang zwanzigjährigen Studierenden mit selbstgebauten Rennwagen in verschiedenen Disziplinen: Achter-Fahren, Beschleunigungstests, Autocross oder Langstreckenrennen. Dabei müssen die Autos Schnelligkeit, Haltbarkeit, gutes Handling und Zuverlässigkeit beweisen. Doch das ist längst nicht alles. Eine Jury aus Experten des Motorsport, der Automobilhersteller und der Zulieferindustrie bewertet die Konstruktion sowie den Kosten- und Businessplan jedes Teams.


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Gesamtkonzept wird honoriert


„Ein schnelles Auto allein reicht nicht, um hier zu gewinnen – das Gesamtpaket muss stimmen“, betont David Fink, Mitglied des GreenTeams der Universität Stuttgart. Das GreenTeam tritt in der Formula Student Electric (FSE) an, der Wettbewerbskategorie für elektrisch angetriebene Fahrzeuge. „Wir sind seit der ersten Ausgabe der FSE im Jahr 2010 mit dabei – in unserer zweiten Saison kam SKF als Premium-Sponsor mit an Bord“, berichtet Fink. Der Technologiekonzern unterstützt mehrere Teams mit Material und Know-how. Dazu kommt der jährlich stattfindende SKF-Pit-Stop in Schweinfurt, bei dem die Vertreter der verschiedenen Teams sich nicht nur untereinander, sondern auch das Unternehmen besser kennenlernen können.


Bild: SKF
Das GreenTeam aus Stuttgart holte den Beschleunigungsweltrekord (Bild: SKF)

Von 0 auf 100 km/h in 1,779 Sekunden


Mit ihrem selbstgebauten Elektroauto haben Studenten des GreenTeams an der Uni Stuttgart den Beschleunigungs-Weltrekord zurück nach Deutschland geholt. Die Schwaben unterboten den bisherigen Guinness-Rekord des Akademischen Motorsportvereins an der ETH Zürich um gerade mal sechs Tausendstelsekunden. Im Rahmen des Motorsport-Events Jade-Race Mariensiel (17. bis 19. Juli 2015) beschleunigten die Studenten mit ihrem Elektroflitzer E0711-5 in 1,779 Sekunden von 0 auf 100 km/h.

Mehr als 100 SKF-Komponenten sind im Wagen des GreenTeams verbaut. Zum Lieferumfang für die Formula Student Germany gehören zum Beispiel Rad- und Getriebelager, Gelenkköpfe und Dichtungen. Viele davon sind unter Gewichts- und Reibungsgesichtspunkten optimiert. Außerdem ist der E-Renner mit Antrieben von AMK ausgestattet. Jedes Rad wird von einem Synchronservomotor mit eingebetteten Magneten angetrieben. Dabei ist die hohe Leistungsdichte entscheidend für eine geringe Masse des Antriebs. 4 x 32 kW sorgen so für den nötigen Drive. Bei den Motoren handelt es sich um Serienmotoren, die im Maschinenbau täglich für Höchstleistungen sorgen. Sie wurden von den Motorspezialisten aus dem schwäbischen Kirchheim/Teck speziell für den Renneinsatz angepasst.


Bild: MathWorks
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Optimierung der Rennwagen-Setups mittels Software (Bild: MathWorks)

Software zur Simulation und Auswertung


MathWorks stellt den Teams Matlab und Simulink sowie 41 Toolboxen zur Berechnung, Modellierung, Simulation und Systementwicklung zur Verfügung. Mit diesem Paket kann jedes Teammitglied in allen Entwicklungsbereichen wie Messdatenauswertung, Fahrdynamik-Modellierung, Fahrwerksimulation, Motorsteuerung oder Telemetrie mit der Software arbeiten.

Außerdem übernehmen Firmen-Ingenieure die Schulung und das Training der studentischen Teams mit der Entwicklungssoftware, die als Standardtool in der Automobilentwicklung eingesetzt wird. MathWorks bietet den Studierenden mit dem Videopodcast Matlab and Simulink Racing Lounge auch die Möglichkeit, flexibel zu lernen, wie sie die Software einsetzen können. Alle zwei Wochen erscheint dazu ein neues Video. Diese erfreuen sich großer Beliebtheit bei den Teilnehmern wie über 40.000 Aufrufe belegen.

Experten stehen den Teams während des gesamten Wettbewerbs vor Ort zur Verfügung. Zusätzlich stellt MathWorks drei Juroren für die FSG Static Events, die das Können der Teams in den Bereichen Business Plan und Engineering Design beurteilen.

„Es ist jedes Jahr wieder beeindruckend, wie viel Energie die Teilnehmer in den Entwurf und die Konstruktion ihres Fahrzeugs stecken. Für uns ist es immer sehr spannend zu sehen, wie die Studenten das Wissen, das sie in den Vorlesungen erlangen, auch praktisch anwenden“, sagt Dr. Joachim Schlosser, der bei MathWorks den Bereich Universitätswesen als technischer Manager führt.


Suche nach Talenten auf der Teststrecke


Auch Bosch hat sein FSG-Engagement ausgebaut: In Deutschland unterstützt das Unternehmen dieses Jahr vier weitere Gruppen, die jeweils als Rennstall antreten. Insgesamt engagiert sich Bosch damit bei 39 Rennteams aus Deutschland, Großbritannien, Österreich, der Schweiz und der Türkei. Bei einem Boxenstopp im Bosch-Prüfzentrum in Boxberg bereiteten dieses Jahr mehr als 250 Teilnehmer etwa 25 Fahrzeuge für das Abschlussrennen vor. Dabei unterstützt Bosch die Teams nicht nur mit Fachleuten und Workshops, sondern stellt ihnen im Prüfzentrum Boxberg auch die unternehmenseigene Teststrecke zur Verfügung.

Weiterführende Links zur Formular Student Germany:

www.facebook.com/FSGeV
www.twitter.com/FormulaStudentG
YouTube
FSG TV
Livestream

Bild: Bosch
Auf der Bosch-Teststrecke in Boxberg (Bild: Bosch)