Formel 1 hinter Gittern und versaut, die Hintergründe

In loser Reihenfolge gehen wir in Form von «SPEEDWEEKipedia» auf Fragen unserer Leser ein. Dieses Mal will Pia-Maria Rossi aus Salzburg wissen: «Im Moment laufen doch die Formel-1-Tests auf dem Circuit de Barcelona-Catalunya. Dabei sind oft Bilder von Autos mit teilweise enormen Messgittern zu erkennen. Andere Autos sind mit grüner Farbe verschmiert. Könnt Ihr erklären, was die Rennställe hier genau machen?»

Diese Fragen tauchen im Rahmen von Testfahrten immer wieder auf, also beantworten wir sie gerne. Heute Dienstagmorgen ging Sauber-Pilot Marcus Ericsson beispielsweise mit einem Auto auf die Bahn, die ganze rechte Seite mit Farbe verschmiert.

FloViz und grosse Messgitter gehören bei der Testarbeit zur Formel 1 wie Monte zu Carlo: Mit der zähflüssigen Farbe wird bei der Rückkehr an die Box der Strömungsverlauf geprüft. Es ist ein Vergleichstest zu den Werten aus der Flussdynamikberechnung (computational fluid dynamics, kurz CFD), wenn also die Luftströmung um den Rennwagen herum simuliert wird.

FloViz ist eine Abkürzung für «flow visualization» (Flussveranschaulichung). In der Formel 1 ist die Verwendung dieser Pasta verhältnismässig jung: McLaren benutzte die Farbe 2010 erstmals auf dem Testplatz in aller Öffentlichkeit. In den Werken war schon länger damit gearbeitet geworden. Wieso das späte Debüt an der Teststrecke? Weil nicht nur die eigenen Techniker den Strömungsverlauf sehen, sondern auch die Argusaugen der Konkurrenz.

Die Paste muss dabei flüssig genug sein, um sich leicht auftragen zu lassen und wenig zu tropfen. Aber auch aushärtend genug, um nicht vom Luftstrom komplett weggeschmiert zu werden.

Die Ingenieure wissen: Die CFD-Progamme können noch so hochgestochen sein, der Windkanal nach dem jüngsten Stand – nichts ersetzt die Arbeit an der Strecke.

Das Vorgehen ist immer gleich: Ein bestimmtes aerodynamisches Teil, sagen wir ein Frontflügel, wird mit der Paste eingeschmiert. Der Fahrer legt eine Runde zurück. Die Farbe verschmiert nach Strömungszwang und trocknet aus. An der Box können die Spezialisten dann überprüfen, ob der Verlauf so ist, wie sie sich das vorgestellt hatten.

Die Gitter messen in der Regel den Luftdruck und -strömungen in kritischen Bereichen, beispielsweise in den Verwirbelungen um die Räder herum oder beim Einlass der Seitenkästen. Die Gitter sind dafür mit so genannten Pitot-Rohren ausgerüstet.

Das Rohr ist benannt nach dem Franzosen Henri de Pitot (1695–1771), einem Wasserbauingenieur, gelernter Mathematiker. Er war von den Strömungen in Flüssen und Kanälen fasziniert. Früher herrschte die Annahme, die Fliessgeschwindigkeit eines Gewässers würde mit der Tiefe zunehmen. Henri de Pitot erfand ein Gerät, um diese Geschwindigkeit zu messen – die einfach-geniale Vorrichtung heisst nach ihm Pitot-Rohr, ein gerades oder L-förmiges, einseitig offenes Rohr zur Messung des Gesamtdruckes von Flüssigkeiten oder Gasen, also Luft. Es dient vorrangig bei Flugzeugen und Hubschraubern zur Geschwindigkeitsmessung, aber eben auch bei Formel-1-Rennautos.

Barcelona-Test, kombinierte Zeitenliste (1. Woche)

1. Lewis Hamilton (GB), Mercedes W09 EQ Power+, 1:19,333 (Do) Mittelhart
2. Sebastian Vettel (D), Ferrari SF71H, 1:19,673 (Di) Weich
3. Stoffel Vandoorne (B), McLaren MCL33-Renault, 1:19,854 (Do) Hyperweich
4. Valtteri Bottas (FIN), Mercedes W09 EQ Power+, 1:19,976 (Di) Mittelhart
5. Daniel Ricciardo (AUS), Red Bull Racing RB14-TAG Heuer, 1:20,179 (Mo) Mittelhart
6. Kevin Magnussen (DK), Haas VF-18-Ferrari, 1:20,317 (Do) Superweich
7. Max Verstappen (NL), Red Bull Racing RB14-TAG Heuer, 1:20,326 (Di) Mittelhart
8. Kimi Räikkönen (FIN), Ferrari SF71H, 1:20,506 (Mo) Weich
9. Nico Hülkenberg (D), Renault R.S.18, 1:20,547 (Mo) Weich
10. Fernando Alonso (E), McLaren MCL33-Renault, 1:20,929 (Do) Superweich
11. Carlos Sainz (E), Renault R.S.18, 1:20,940 (Do) Mittelhart
12. Lance Stroll (CDN), Williams FW41-Mercedes, 1:21,142 (Do) Weich
13. Pierre Gasly (F), Toro Rosso STR13-Honda, 1:21,318 (Di) Weich
14. Robert Kubica (PL), Williams FW41-Mercedes, 1:21,495 (Di) Weich
15. Sergey Sirotkin (RUS), Williams FW41-Mercedes, 1:21,822 (Di) Weich
16. Esteban Ocon (F), Force India VJM11-Mercedes, 1:21,841 (Di) Weich
17. Sergio Pérez (MEX), Force India VJM11-Mercedes, 1:21,973 (Do) Weich
18, Brendon Hartley (NZ), Toro Rosso STR13-Honda, 1:22,371 (Mo) Weich
19. Romain Grosjean (F), Haas VF-18-Ferrari, 1:22,578 (Mo) Weich
20. Charles Leclerc (MC), Sauber C37-Ferrari, 1:22,721 (Di) Weich
21. Marcus Ericsson (S), Sauber C37-Ferrari, 1:23,408 (Mo) Weich
22. Nikita Mazepin (RU), Force India VJM11-Mercedes, 1:25,628 (Mo) Mittelhart