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Zehn Jahre Hybrid-Power in der Formel 1

Ohne Hybrid-Power geht auch in der Formel 1 nicht viel. Zehn Jahre ist es her, da gewann der Brite Lewis Hamilton beim Großen Preis von Ungarn 2009 als erster Fahrer ein Formel-1-Rennen mit einem Hybrid-Motor. Das kinetische Energierückgewinnungssystem (KERS) war der erste Schritt auf dem Weg zur Elektrifizierung der Formel 1 Power Units. Jetzt kehrte die Formel 1 zum Hungaroring vor den Toren von Budapest zurück.

Das Hybrid-System hat sich im Laufe der Jahre in der Königsklasse des Motorsports stetig weiterentwickelt. Nur der Sieger ist der gleiche geblieben. Damals wie heute ist Lewis Hamilton im Mercedes-Silberpfeil eine Klasse für sich. Nach einer taktischen Meisterleistung seines Teams überholte er drei Runden vor Schluss den bis dahin deutlich führenden Niederländer Jos Verstappen im Red Bull und sicherte sich den Sieg beim Ungarn-Grand-Prix 2019. Damit nimmt Hamilton Kurs auf seinen sechsten Weltmeister-Titel.

Doch kommen wir zur Hybrid-Power und drehen das Rad der Zeit kurz zurück. 2009 durften die Teams entscheiden, ob sie KERS einsetzen wollten oder nicht. Sowohl Brawn als auch Red Bull, also die beiden Teams, die die ersten Saisonrennen 2009 für sich entscheiden konnten, stimmten für den Einsatz eines konventionellen Motors.

Mercedes hatte hingegen ein Hybrid-System entwickelt, das in der Saison 2009 von McLaren-Mercedes eingesetzt wurde. Somit war der Sieg von Lewis Hamilton am 26. Juli beim Großen Preis von Ungarn 2009 der erste Erfolg für ein Hybrid-Auto in der Formel-1-Geschichte. Tatsächlich spielte KERS dabei eine wichtige Rolle: Hamilton gelang das entscheidende Überholmanöver mit der Hilfe von KERS.

Wie funktioniert das heutige Hybridsystem? Der Automobil-Weltverband FIA unterscheidet bei einer Formel 1 Power Unit zwischen sechs verschiedenen Bestandteilen, vier davon bilden das Hybridsystem, das auch Energierückgewinnungssystem (ERS) genannt wird.

Zwei dieser vier ERS-Elemente sind Elektromotoren, die Energie zurückgewinnen und in Form von zusätzlicher Leistung wieder freigeben. Zum einen ist dies die Motor-Generator-Einheit Kinetisch (MGU-K), die beim Bremsen kinetische Energie zurückgewinnt.

Das System ist fortschrittlicher und leistungsstärker als sein Vorgänger aus dem Jahr 2009, aber das Grundprinzip ist ähnlich dem des KERS. Die durch die MGU-K gewonnene Energie wird dazu genutzt, um das Auto anzutreiben. Der zweite Elektromotor ist die Motor-Generator-Einheit Hitze (MGU-H), die zwischen dem Kompressor und der Turbine des Turboladers angesiedelt ist.

Der Turbolader selbst wird von den Auspuffgasen des Motors angetrieben, erklären die Mercedes-Ingenieure. Sobald der Kompressor dann läuft, entsteht überschüssige Energie im Abgasstrom, die durch die MGU-H zurückgewonnen werden kann. Diese elektrische Energie kann in der Folge dazu genutzt werden, um den Kompressor auch beim Bremsen anzutreiben, was dazu führt, dass es kein Turboloch gibt.

Die Batterie wird in diesem Zusammenhang als Energiespeicher (ES) bezeichnet. Darin wird die zurückgewonnene Energie chemisch in Lithiumionenzellen gespeichert. Die Elektromotoren verwandeln in diesem Zuge Rotationsenergie in elektrische Energie, die dann wiederum als chemische Energie gespeichert wird.

Das gesamte Hybridsystem, genau genommen sogar die gesamte Power Unit, wird von der Kontrollelektronik (CE für Control Electronics) gesteuert. Diese ist gemeinsam mit dem Energiespeicher in einem Gehäuse untergebracht. Im Verlauf eines Rennens stellt die Kontrollelektronik durchschnittlich mehr als 43 Trillionen Berechnungen an.