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Formel E

Das Projekt Formel-E ist Mitte der 1990er aus einer Zusammenarbeit mit verschiedenen anderen sächsischen Projektzentren entstanden. Ziel des Projekzes ist es, in einer eigenen Fahrklasse, der Formel-E zusammen mit Schülern elektrisch angetriebene Rennwagen zu bauen und Formel-E-Rennen zu veranstalten, bei denen die Schüler ihr Fahrgeschick und technisches Know-How unter Beweis stellen können.

Alles findet vor dem Hintergrund der praxisorientierten technischen Jugendbildung ab und soll dadurch den Schülern Spaß am Umgang mit Technik vermitteln. Daher wwird die Formel-E auch dur regional ansässige Unternehmen gefördert, die sich davon qualifizierte Fachkräfte für ihr Unternehmen versprechen und diese auch erhalten.

Noch keiner der Schüler, die in Projektzentrum und Rennstall Rabutz tätig waren, hat später seine technische Ausbildung oder sein technisches Studium abgebrochen. Den Schülern wird praxisnah gezeigt, wo ihre Stärken liegen und sie können besser entscheiden, welcher Beruf am besten zu ihnen passt.

Fakten und Infos

Die Strecke

  • 300 Meter lang
  • 3 Meter breit
  • 80 Meter lange Start-und-Ziel-Gerade
  • 4 Linkskurven
  • 2 Rechtskurven

Verantwortliche:

  • Projektträger: Verein der Ingenieure, Techniker und Wirtschaftler Sachsen e. V.
  • Sitz: Technisch-Ökologisches Projektzentrum Rabutz
  • Leiter: Dr. Elk Messerschmidt
  • Bereichsleiter Technik: Dipl.-Ing. Gunter Dettelmann, TÜV Süd

Das 1. Rennwochenende

Bau der Rennwagen

Umbau des Silberpfeils

Unsere Formel-E-Rennwagen werden nicht nur von Jugendlichen gefahren, die Schüler bauen sie auch komplett selbst.
Dadurch lernen sie, wie die einzelnen Bauteile das Rennauto zum fahren bringen und wie die verbauten Komponenten aufeinander abgestimmt sein müssen.

Tritt ein Problem auf oder sind technische Bestandteile nicht merh aktuell, werden sie in einem Umbauprozess ausgetauscht. Unser Rennwagen „Silberpfeil“ (Startnummer 8) bekommt derzeit einen neuen Antrieb inklusive neuer Steuerungen, sodass er auf der Strecke wieder in Sachen Tempo und Beschleunigung abliefern kann.
Ein solcher Austauschprozess ist auch eine Gelegenheit, das Fahrzeug komplett auf Mängel zu checken und die Elektrik zu verbessern. Wie das passiert, kann man den Fotos entnehmen.

Der Rennwagen wird mit zwei 1,5 kW Drehstrom-Asynchron (DSA) Motoren ausgerüstet, die durch jeweils eine „Curtis 1232“-Steuerung angesteuert werden.
Da es sich bei Formel-E-Fahrzeugen nicht um banale Go-Karts mit starrer Hinterachse handelt, ist jedes Hinterrad durch einen eigenen Motor mir eigener Steuerung angesteuert. Ein elektronisches Differential ermöglicht geschmeidige Kurvenfahrten, ohne qietschende Reifen.
Die verbauten Motoren bringen dank starker Untersetzung über eine Kette mit zwei Ritzeln ein Drehmoment von 160 Nm (Newtonmeter) auf die Straße.

Seitlich der Beine des Fahrer sind die Akkus verbaut. Bei einer Gesammtspannung von 48 Volt liefern diese 44 Amperestunden (Ah), was den Rennwagen eine Betriebszeit von 1,5 bis 2 Stunden unter Vollast ermöglicht. Genug um zwei Formel-E-Rennen nacheinander zu fahren.
Die Rennwagen besitzen eine Spitzengeschwindigkeit von bis zu 65 km/h, jedoch sind sie aus Sicherheits- und Fairnessgründen auf 50 km/h gedrosselt, um die Lizenzbedingungen nicht zu verletzen.


Die dargestellten Bilder zeigen den Rennwagen „Silberpfeil“ kurz vor Fertigstellung der Umbaumaßnahmen.

Umbau der Rennwagen Startnummer 4 und 5

Auch die unsere anderen Formel-E-Rennwagen mit den Startnummern 4 und 5 werden derzeit umgebaut und erhalten dieselben Spezifikationen wie der „Silberpfeil“. Ihr Umbau ist in Arbeit, die neue Motor- und Radaufhängung sind fertig.
Als nächstes folgt der Einbau von Steuerung und Akkus sowie die Programmierung der Steurung.

Fakten und Regeln

es gilt Paragraph 1 der StVO: Vorsicht und gegenseitige Rücksichtnahme!

ca. 300 m Rundkurs; keine Vollgaskurven; längste Gerade 80 m (Start- und Zielgerade); Breite 3,5 m; Start- und Zielgerade 6 m breit; Ziel nach ca. 55 m; keine feste Verbauung der Streckenführung; Verbauung mit Reifen auf der Geraden, 300 cm Abstand und an Gefahrenstellen in den Kurven 30 cm

Rennen:

2 x 10 Runden mit Fahrerwechsel, jeder Unfall führt zum Ausschluss des schuldigen Team`s aus diesem Lauf

  • Hartes An- und Auffahren an ein anderes Fahrzeug
  • Bei drei Fahrzeugen ist der Letzte der Verursacher
  • Verschieben der Markierungselemente um mind. 20 cm

Max. 10 Fahrzeuge gleichzeitig auf der Strecke

  • Jedes Team darf nur mit max. 2 Fahrzeugen starten
  • Startreihenfolge wird im Training ermittelt
  • Sind mehr als 10 Fahrzeuge am Start wird in zwei Läufen gestartet
  • Bei Ausfall im ersten Feld rücken die Fahrer im zweiten Feld in der Endplatzierung auf

Punkte erhalten die ersten 10 Fahrzeuge

  • 1. Platz: 12 Punkte
  • 2. Platz: 10 Punkte
  • 3. Platz: 8 Punkte
  • 4. Platz: 7 Punkte
  • 5. Platz: 6 Punkte
  • 6. Platz: 5 Punkte
  • 7. Platz: 4 Punkte
  • 8. Platz: 3 Punkte
  • 9. Platz: 2 Punkte
  • 10. Platz: 1 Punkt

Flaggensignale:

Grün

Rennen ist wieder Freigegeben

Gelb

Überholverbot! Achtung Gefahr!

Rot

Rennabbrauch

Schwarz-Weiß

Rennende

Blau

Verfolger überholen lassen

Schwarz

Disqualifizierung

Fahrerteam

Der Fahrerwechsel findet zwischen der 9. und 11. Runde statt. In der Boxengasse darf nur der neue Fahrer und ein Helfer (Jugendlicher) sein. Bei Ausfahrt ist die Vorfahrt der anderen Fahrzeuge zu beachten.

Jeder Fahrer hat ca. 90 Minuten zum freien Training zur Verfügung. Es dürfen nur max. 6 Fahrzeuge auf der Strecke sein.
Qualifizierung: Fahrzeuge werden in der Reihenfolge der Startnummern der Altersklasse 9 bis 13 beginnend aufgerufen. Drei Fahrten mit fliegenden Start – die beste Zeit zählt.

Der Rennleiter, ist der Leiter der Fachbereiches „Wettbewerb“.

Der Kampfrichter wird von jedem Team pro Fahrzeug gestellt. Zur Absicherung dieser Maßnahme stellt jedes Team 5 Elternteile, die von der Rennleitung ausgebildet werden.

Fahrer:

Startberechtigt sind nur Mitglieder des VITW mit gültiger Lizenz (Versicherungsschutz). Die Lizenzen werden für alle im Trainingslager im April abgenommen.

  • Fahrerprüfung – jeder muss eine Slalomstrecke in einer bestimmten Zeit fehlerfrei absolvieren (drei Versuche)
  • Technik – als Gruppenaufgabe bei Fahrzeugabnahme
  • Gruppengespräch mit Verkehrspolizei

Rundenzählung:

Bis zu einer sicher funktionierenden technischen Lösung, stellt jedes Team pro Fahrzeug einen Rundenzähler, der die Klapptafeln bedient. Es ist immer ein fremdes Fahrzeug zu zählen. Ein Kampfrichter überwacht diesen Vorgang.

Fahrzeuge:

Die Fahrzeuge müssen in der Gruppe selbst montiert werden. Es werden Zeichensätze bzw. Baukästen zentral bereitgestellt. Sie müssen dem Reglement-Technik entsprechen.

Technische Anforderungen an Formel E-Fahrzeuge

Fahrgestell:

  • Doppelrohrrahmen: Rechteckprofil 20×40 mm, Wandstärke 1,5 mm, Höhe 210 mm
  • Batterie mit Stahlrahmen hinter der Vorderachse, Batteriekapseln sichern
    – Radstand: 1100 mm
    – Spurbreite: 800 mm
    – Raddurchmesser: ca. 380 mm
  • Vorderachse, kein starrer Hinterachsantrieb, Freilaufhinterachse mit Motorabschaltung durch Bremsdruck vorn oder Einzelradantrieb mit Motorbremse durch Bremsdruck vorn

Antrieb:

  • reiner E-Antrieb

Energieversorgung:

  • Bleigelbatterie max. 2200VAh, 4 Akkus 12V bis zu 45 Ah
  • Die Batterien dürfen nur mit elektrischer Energie aus erneuerbaren Energien geladen werden.

Sicherheitsauflagen:

  • Dreipunktsicherheitsgurte
  • Fußbremse muss Motorsteuerung abschalten (Freilauf) bzw. auf Bremsen umschalten
  • Höchstgeschwindigkeit: 40 km/h (Sport-Fahrer muss Lizenz haben) 15 km/h (Sonstige)
  • 35% der Gesamtlast des Fahrzeuges muss auf der Vorderachse liegen.
  • kein starrer Hinterachsantrieb
  • Kopfstütze im Überrollbügel für alle Größen
  • Stopplicht