18 Monate vor dem 1. Gen4-Rennen: Der Hardware-Poker hinter dem neuen Formel-E-Auto

Rund 18 Monate vor dem ersten Gen4-Rennen musste Stellantis bereits wichtige Komponenten seines neuen Formel-E-Antriebs festlegen. Dazu gehörten sogar die Magnete für die Motor-Generator-Einheit, obwohl damals noch keine detaillierten Informationen über den neuen Bridgestone-Reifen und dessen Gripniveau vorlagen. Simulationsingenieurin Teena Gade erklärt, warum die Hersteller damit einen technischen Poker eingehen und wie das neue Token-System spätere Korrekturen ermöglichen soll.

Stellantis begann bereits im Januar 2024 mit der Entwicklung seines Gen4-Antriebsstrangs für die Teams von Citroen und Opel. Zunächst fand die Entwicklung weitgehend virtuell mithilfe von Simulationen des neuen Fahrzeugs statt, das zu diesem Zeitpunkt noch gar nicht existierte. Aus diesen Berechnungen mussten jedoch schon sehr früh reale Hardwareentscheidungen entstehen.

Beim Gen4-Auto ist dabei vieles neu: Permanenter Allradantrieb und bis zu 600 kW Leistung stellen ganz andere Anforderungen an die Komponenten als beim Vorgängermodell Gen3. Ebenfalls neu: Der Reifen, der ab Saison 13 von Bridgestone und nicht mehr von Hankook geliefert wird. Sein Gripniveau beeinflusst wiederum unter anderem das benötigte Drehmoment und die Belastungen im Fahrzeug. Anfangs kannten die Hersteller nur den erwarteten Grip-Zuwachs gegenüber dem Gen3-Reifen, trotzdem mussten erste Komponenten bereits festgelegt werden.

18 Monate vor dem Einsatz mussten die Magnete bestellt werden

"Der Reifen ist der größte Einzelfaktor", erklärt Teena Gade im Gespräch mit e-Formel.de, das im Rahmen von Testfahrten von Citroen Racing in Guadix geführt wurde. "Man weiß natürlich nie ganz genau, wie viel Grip der Reifen am Ende haben wird. Aber sehr früh in der Entwicklung muss man bestimmte Komponenten des Autos festlegen und damit im Grunde schon einfrieren."

"Als Gen4 vorgestellt wurde, mussten wir bereits die Magnete bestellen, die wir rund 18 Monate später für die ersten Tests und Rennen brauchen würden", beschreibt Gade. "Schon damals mussten wir wissen, welche Magnete wir haben wollten. Die Magnete und das Kupfer bestimmen das Leistungsfenster der Motor-Generator-Einheit. Deshalb mussten wir diese Entscheidung sehr, sehr früh treffen."

Die Hersteller entwickeln beim Gen4-Boliden unter anderem die hintere MGU und den Inverter selbst. Die genaue Auslegung dieser Komponenten entscheidet darüber, in welchem Bereich der Antriebsstrang besonders effizient beziehungsweise leistungsfähig arbeitet. Gerade Kupfer und Hochleistungsmagnete sind dafür zentrale Bausteine. Die Spezifikation der physischen Hardware musste deshalb bereits lange vor dem ersten Renneinsatz feststehen.

Die Entwicklungsplanung läuft dabei vom benötigten Fertigstellungstermin rückwärts, erklärt Gade. "Man muss rückwärts rechnen: Ich brauche meine ersten Motor-Generator-Einheiten und meine ersten Inverter an diesem Datum. Also muss ich herausfinden, bis wann entschieden sein muss, wie diese Teile genau aussehen."

Eine Sonderstellung für Stellantis war das allerdings nicht, da sämtliche Hersteller vor demselben Problem standen. "Das war für alle Hersteller gleich. Wir hatten am Anfang alle dieselben Informationen." Hinzu kommt, dass die Hersteller ihre Entscheidungen weitgehend unabhängig voneinander treffen. Welche technische Richtung die Konkurrenz eingeschlagen hat und wie gut die eigene Lösung im Vergleich funktioniert, zeigt sich letztlich erst beim direkten Aufeinandertreffen.

Token-System kann Fehlentscheidungen korrigieren

Einen Fehler bei der Herangehensweise könnte man jedoch dank des Token-Systems schneller ausbügeln, erklärt Gade. Waren die Hersteller bei Gen3 jeweils zwei Saisons an ihre Homologation gebunden, können sie im Gen4-Zyklus flexibler reagieren. Ab Saison 14 dürfen sie vor jeder weiteren Saison Token für definierte Fahrzeugbereiche einsetzen und entsprechende Weiterentwicklungen homologieren.

Ein Hersteller, der alles richtig gemacht hat, wird im Umkehrschluss jedoch nicht ganz so lange von seinem Vorteil profitieren, glaubt sie. "Wenn du beim ersten Rennen ankommst und furchtbar schlecht bist, wirst du das Token-System lieben. Wenn du dagegen zwei Sekunden schneller bist als alle anderen, wirst du darüber ziemlich unglücklich sein."

Eine grundlegende Kehrtwende bleibt dennoch schwierig. Budgetdeckel, begrenztes Personal und Entwicklungskapazitäten setzen auch mit Tokens Grenzen. "Wenn wir im Januar feststellen würden, dass wir eine komplette Kehrtwende machen und die gesamte Philosophie des Autos ändern müssen, wäre das ziemlich schwierig."

"Welches System besser ist? Das hängt davon ab. Wenn du allen weit voraus bist, willst du das Token-System nicht. Wenn du weit hinter allen anderen liegst, willst du es unbedingt."

Wo Stellantis mit seiner gewählten Auslegung im Vergleich zur Konkurrenz steht, kann Gade derzeit allerdings noch nicht einschätzen. "Am Ende ist es die uralte Frage: Was machen die anderen? Und wir wissen es einfach nicht. In einem Jahr kann ich euch sagen, ob wir richtig lagen oder nicht."