Boxen-Kühlung für heiße Rennen

In heißer Umgebung ist es für das Team und den Fahrer eine noch größere Herausforderung, über ein viertägiges Rennwochenende hinweg konzentriert zu arbeiten und Höchstleistungen zu erbringen. Gut, dass Mercedes AMG Petronas mit ebm-papst einen Experten für Klimatisierung als Teampartner hat. „Als wir darüber sprachen, wie wir unsere Kooperation gestalten wollen, kam die Boxen-Kühlung schnell als eines der Top-Themen auf die Agenda“, erklärt Gareth Jones, Geschäftsführer von ebm-papst Automotive & Drives (UK) Ltd. Deshalb nahm sich ebm-papst des Problems an und entwickelte zusammen mit einem langjährigen Partner ein System für die Kühlung der Boxen, die oft in heißen Klimazonen liegen und keine Klimaanlage haben.

Flexibles System

Dabei galt es, eine ganze Reihe von Anforderungen zu beachten: Die Lösung sollte gut transportierbar und widerstandsfähig gegen Staub und hohe Luftfeuchtigkeit sein, sich leicht montieren lassen und – besonders wichtig – eine spürbare Abkühlung für das Team bringen. Zunächst klärte ebm-papst gemeinsam mit Mercedes AMG Petronas die Frage, ob eine luftgekühlte oder eine wassergekühlte Klimaanlage verwendet werden sollte. Nachdem klar war, dass an allen potenziellen Standorten des Systems ein Wasseranschluss vorhanden ist, wählten die Ingenieure die Wasserkühlung. Während eine luftgekühlte Anlage mehrere tausend Kilogramm gewogen und sehr viel Platz beansprucht hätte, bringt die wassergekühlte Einheit lediglich 350 kg auf die Waage – außerdem hat sie mit 1,30 m Breite, 2,10 m Höhe und 90 cm Tiefe sehr kompakte Maße (Bild 1). Die geringe Größe hilft auch bei einer weiteren Herausforderung: dem weltweit sehr unterschiedlichen Grundriss der Boxen an den Rennstrecken, zu denen das Team reist.

Das Team von Mercedes AMG Petronas unterteilt eine typische Box in verschiedene Bereiche für Karosserie, Getriebe, Flügel, Technik, IT, Reifen und den Arbeitsbereich an den beiden Autos (Bild 4). Zwei Luftauslässe der Anlage kühlen diesen Bereich im vorderen Teil der Box, ein Auslass sorgt im Zuschauerbereich für VIP-Gäste hinter den beiden Boliden für angenehme Temperaturen. Um nicht unnötig Platz wegzunehmen, wird das Klima-Modul im hinteren Teil der Garage aufgebaut. Deshalb wählte ebm-papst für die Luftführung durch die Garage Kanäle aus Stoff. Diese sind sehr leicht und trotzdem robust, lassen sich kompakt transportieren und abhängig von der Größe und dem Grundriss der Garage individuell zusammensetzen. Je nach Einsatzort wird die Luft so um bis zu 25 m vom hinteren Teil der Box in den gewünschten Bereich transportiert. Um auch am Ende dieser Kanäle noch den gewünschten Luftstrom zu erreichen, dreht sich in dem Klimamodul ein effizienter und leistungsstarker EC-Radialventilator der Baugröße 500. Dessen Laufrad, Motor und Elektronik sind optimal aufeinander abgestimmt, sodass er einen Gesamtwirkungsgrad von knapp 60 % erreicht. Dank einer auf das Laufrad abgestimmten Einströmdüse punktet der Ventilator außerdem mit geringen Geräuschemissionen. Er arbeitet ohne Probleme bei Umgebungstemperaturen von -25 bis +60 °C.

Härtetest in Malaysia

Den ersten Praxistest bestand die Boxen-Kühlung Anfang September 2014 beim Grand Prix in Italien. „Alles funktionierte, wie wir es uns erhofft hatten, und die Anlage brachte aus dem Stand die gewünschte Abkühlung“, erzählt Jones. Für den nächsten Schritt nutzte Mercedes AMG Petronas im Februar 2015 drei Tage lang eine Box am Sepang International Circuit in Malaysia. Dort brachte das System jedoch nicht die geforderten Ergebnisse. „Die Umgebungstemperatur in Malaysia war deutlich höher als die in Italien. Deshalb gelang es uns zunächst nicht, einen spürbar kühlen Luftzug in den gewünschten Bereichen zu erzeugen. Das lag aber nicht an der Leistung des Klimamoduls, sondern am Transport der Luft“, erläutert Jones. Also ließ er sich Teile des Stoffluftführungssystems nach Großbritannien schicken und schnitt sie so zu, dass ein deutlich stärkerer Luftfluss in die entscheidenden Bereiche der Box möglich wurde. Die größte Herausforderung lag darin, die Auslässe im Stoffrohr zu vergrößern, ohne dass diese ausfransten. Mithilfe von Spezialwerkzeugen meisterte ebm-papst diese Herausforderung auch unter Zeitdruck. Außerdem veränderten die Ingenieure die Ausrichtung der Luftauslässe. „Statt zu versuchen, die Luft im gesamten vorderen Bereich der Box zu kühlen, richteten wir die Auslässe direkt auf die Stellen, an denen die Teammechaniker arbeiten, sodass sie den kühlen Luftzug besser spüren können“, sagt Jones. Mit den modifizierten Komponenten starteten seine Kollegen von ebm-papst in Malaysia dann den nächsten Test in einer Fabrikhalle. Mit einem deutlich besseren Ergebnis: Die Klimaanlage kühlte den Raum um fast 12 °C ab – von schweißtreibend heiß auf angenehmes Arbeitsklima (Bilder 3+5).

Versprechen eingelöst

Ihre Feuertaufe in der Praxis bestand die Anlage Ende März 2015 beim Grand Prix in Malaysia. „Die Vorfreude war groß, die ebm-papst-Kühllösung dieses Wochenende in unserer Box in Malaysia einzusetzen“, erinnert sich Paddy Lowe, technischer Direktor bei Mercedes AMG Petronas. „Während des Rennwochenendes ist die Arbeit sehr hektisch und es ist eine wirkliche Herausforderung für Fahrer, Renningenieure und Mechaniker bei diesen besonders hohen Temperaturen und der Luftfeuchtigkeit zu arbeiten. Es war eine große Hilfe für uns, dass die Temperaturen in der Box angenehm waren – das hat es dem Team ermöglicht, seine beste Leistung abzurufen.“ Auch im hitzigen Rennbetrieb erfüllte die Anlage somit ihre Anforderungen und kühlte den Arbeitsbereich der Ingenieure am Auto sowie den VIP-Besucherbereich um bis zu neun Grad herunter (Bild 2).

Deshalb wird das Formel-1-Team die Boxen-Kühlung nun an allen Rennstrecken in Asien einsetzen, bei denen die Temperaturen dies erfordern. Den nächsten Einsatz hatte die Kühlung  am Marina Bay Street Circuit in Singapur im September 2015. Um Lagerung und Logistik zwischen den Rennen kümmert sich ebm-papst mit seinem weltweiten Niederlassungsnetzwerk – eine weitere Facette der Partnerschaft mit dem Formel-1-Team. Gareth Jones freut sich, dass er gemeinsam mit seinen Kollegen die Arbeitsbedingungen der Ingenieure an der Rennstrecke deutlich verbessern konnte. „Ich habe es der Mannschaft von Mercedes AMG Petronas immer versprochen: ‚Wir machen euch zum offiziell coolsten Team der Formel 1‘“, sagt er schmunzelnd.