Kann die F1 Windkanäle bis 2030 wirklich aufgeben?

Das ist die Hoffnung vieler Sportler, und der Plan wird von der Mehrheit der Teamchefs vorläufig unterstützt.

Es wurde auf einer Sitzung der F1-Kommission Ende letzten Jahres erörtert, und bei einer Sondierungsabstimmung unterstützten acht von zehn Teams das Grundprinzip.

Die Abstimmung fand über eine “Absichtserklärung” über etwas statt, das zu dieser Zeit wahrscheinlich weit weg zu sein schien. Jede Entscheidung, die sich an den Zeitplan für 2030 hält, muss jedoch eher früher als später getroffen werden, damit jeder die Änderung planen kann. Somit ist die Debatte noch nicht abgeschlossen.

Die Idee eines F1-Windkanalverbots ist immer noch bis zu einem gewissen Grad von den viel gepriesenen Bemühungen des Virgin-Teams geprägt, sich auf CFD für seine Maschine von 2010 zu konzentrieren, was kaum eine großartige Werbung für eine zu dieser Zeit ehrgeizige Strategie war.

Die Technologie hat sich seitdem massiv weiterentwickelt, und Rennwagen in anderen Kategorien wurden vollständig über CFD entwickelt.

Timo Glock, Jungfrau VR-01 Cosworth

Foto von: Charles Coates / Motorsport Images

Die F1-Organisation steht voll hinter einer Abkehr von Windkanälen. Die eigenen Ingenieure konzentrierten sich auf CFD, als sie der FIA bei der Definition des Regelpakets 2022 halfen. Diese Forschung wurde jedoch effektiver, da die FIA-Beschränkungen für CFD-Ressourcen, die auf die Teams angewendet werden, nicht eingehalten werden mussten. Es verfügte daher über einige leistungsstarke Werkzeuge.

Es gibt zwei offensichtliche Gründe für den Versuch, Tunnel aufzugeben. Erstens gibt es die Umweltauswirkungen, die mit dem Energiebedarf von Windkanälen zusammenhängen. Aus diesem Grund stimmt der Plan mit dem von F1 angegebenen Datum 2030 überein, um den Sport klimaneutral zu machen.

Tunnel verbrauchen enorme Mengen an Strom – eine Schätzung geht davon aus, dass die typische Rechnung eines Teams in einem Jahr einen Wert von über 1 Million Pfund hat. Multiplizieren Sie dies für die 10 F1-Teams, und Sie können sehen, warum die Chefs des Sports daran interessiert sind, dies einzudämmen, auch wenn einige Konkurrenten – insbesondere Mercedes – die Nutzung erneuerbarer Energie zu einem Vorteil gemacht haben.

Abgesehen von den Nachhaltigkeitsproblemen sind die enormen Kosten selbst erheblich. Die Budgetobergrenze wird in den kommenden Jahren nur in eine Richtung gehen, und das ist nach unten gerichtet. Die Teams müssen weiterhin nach Möglichkeiten suchen, ihre Ausgaben zu senken, ohne das unermüdliche Streben nach Leistung zu beeinträchtigen. Nehmen Sie Windkanäle aus der Gleichung und es gibt eine beträchtliche Einsparung.

Die Tunnelkosten hängen nicht nur mit der Energierechnung zusammen, sondern auch mit dem Personal, das für deren Betrieb und Wartung erforderlich ist. Es gibt auch die Kosten für Modellbauabteilungen, die Gehälter sowie Materialien und Maschinen umfassen.

Die Teams sind vorsichtig, wenn es darum geht, die jährlichen Kosten für den Betrieb eines Tunnels genau zu beziffern, aber die Schätzungen beginnen bei 5 Mio. GBP. Diejenigen, die keine eigenen Tunnel haben und stattdessen anderswo Zeit mieten, zahlen in der Regel etwa 25.000 GBP pro Tag, was sich über eine Saison summiert und keine Modellkosten beinhaltet.

Lewis Hamilton, Mercedes W12, Max Verstappen, Red Bull Racing RB16B und Valtteri Bottas, Mercedes W12, bereiten sich darauf vor, das Feld für den Start wegzuführen

Foto von: Steve Etherington / Motorsport Images

CFD-Supercomputersysteme verbrauchen ebenfalls viel Energie und erfordern eine umfassende Kühlung – denken Sie an die aktuelle Debatte über die Ressourcen, die durch den Bitcoin-Abbau verbraucht werden. Es ist jedoch immer noch weniger als Tunnel erfordern.

Viele Jahre lang hatten die Teams völlige Freiheit bei der Aufteilung ihrer Forschungs- und Entwicklungsarbeit zwischen CFD und Tunneln. Die aktuellen Einschränkungen für aerodynamische Tests, wie sie in den FIA-Sportbestimmungen festgelegt sind, schreiben sehr spezifische Grenzwerte für Tunnelläufe und CFD-Nutzung vor. Eine umgekehrte Skala – basierend auf der letztjährigen Meisterschaftsposition – wird jetzt verwendet, um den weniger wettbewerbsfähigen Teams zu helfen.

Diese Regeln könnten in den kommenden Jahren leicht angepasst werden, um die Teams zu ermutigen, CFD zu bevorzugen, da die Tools immer leistungsfähiger werden. Aber könnte die FIA ​​die Teams wirklich dazu verpflichten, nur CFD zu verwenden?

Der Schlüssel ist zu überlegen, wo sich die Technologie bis 2030 befinden wird – und wie sich das Mooresche Gesetz, die Theorie, dass sich die Rechenleistung alle zwei Jahre verdoppelt, auswirken wird.

Dieser Prozess trägt auch zur Kostensenkung bei, sodass die erforderliche Rechenleistung billiger wird. Auf der anderen Seite wird der Preis für den Bau eines neuen Tunnels, obwohl er mit der neuesten Technologie Schritt hält, nur steigen.

Die Teams sind verständlicherweise misstrauisch gegenüber dem Sport und verpflichten sich definitiv, Tunnel zu verlassen, aber die lange Vorlaufzeit gibt ihnen ein wenig Spielraum.

“Ich denke, dass alle Teams offen für Diskussionen sind”, sagt Ferraris Mattia Binotto. “Und offen dafür, es irgendwann zu akzeptieren, denn es ist noch eine lange Zeit.

“Sind wir heute bereit, den Windkanal zu verbieten? Überhaupt nicht. Ich denke, im Allgemeinen ging es immer um Konstruktionssimulationen und -tests, und Tests sind immer noch sehr wichtig, was auch immer es ist – Aerodynamik, Triebwerke usw.

“Ich denke, dass wir im Hinblick auf Kostensenkungen bereits jetzt die Stunden im Windkanal reduzieren, was ein Schritt in die richtige Richtung ist.

“Wenn Sie es heute vollständig verbieten würden, wären die Tests auf dem richtigen Weg, und das wäre sogar noch teurer, als es im Windkanal zu tun. Ich denke also, die Zeiten für eine Entscheidung sind heute nicht ausgereift . “

Windkanalmodell

Foto von: Lotus F1 Team

“Das Risiko besteht darin, dass die Menschen die Korrelation mit der Strecke verlieren”, sagt Marcin Budkowski von Alpine. “Und der Tunnel ist ein wichtiges Element davon. F1 liebt eine Herausforderung, und ich denke, wenn Sie uns sagen, dass wir uns in 10 Jahren von etwas entfernen, das für die Entwicklung wesentlich ist, weil wir die Simulation beschleunigen werden Ein Teil davon denke ich, dass es machbar ist. “

Einer der großen Befürworter eines Wechsels zu CFD ist Red Bull Racing, ein Team, das für seine hervorragende Aerodynamik bekannt ist und natürlich von Adrian Newey geleitet wird. Er steht voll hinter einem eventuellen Verbot und bemerkt, dass “Windkanäle großartig waren, aber ihren Zweck erfüllt haben”.

Sein Teamchef ist auch sehr daran interessiert, dass sich etwas ändert.

“Das ist ein Thema, das ich vor einigen Monaten angesprochen habe”, sagt Christian Horner. “Ein Windkanal ist nicht besonders effizient, er ist nicht sehr umweltfreundlich.

“Die Art und Weise, wie sich CFD so schnell entwickelt – zum Beispiel, dass die Walküre während ihrer gesamten Entwicklungsphase kein einziges Mal in einen Windkanal gegangen ist -, denke ich, wenn man dies 10 Jahre lang betrachtet, ist es weit genug entfernt, dass diese Dinosaurier effektiv sind von Maschinen, die viel Strom und Strom verbrauchen, gehören der Vergangenheit an. F1 sollte der neueste Stand der Technik sein. “

Horner weist darauf hin, dass F1 mehr High-Tech-Partner und Sponsoren anzieht, die dazu beitragen könnten, die benötigte Rechenleistung bereitzustellen. Im Gegensatz dazu stellen Windkanäle einen Kapitalaufwand dar.

“Wir sehen immer mehr Investitionen aus dem Technologiebereich. Warum also nicht das Schaufenster für diese Technologie mit F1 sein?” er sagt. “Ich denke, wenn es ungefähr 10 Jahre entfernt ist, dann gibt es einen Gleitpfad dahin, von dem jedes Team weiß, dass er kommt, und Sie passen Ihre Investition im Laufe der Zeit entsprechend an.”

Das ist ein wichtiger Punkt. Einige Teams haben relativ neue oder kürzlich modernisierte Tunnel, für die in den kommenden Jahren keine großen Investitionen erforderlich sind. Andere, insbesondere Aston Martin und McLaren, planen jedoch den Bau neuer Einrichtungen, die nun eine relativ kurze Lebensdauer haben werden.

Max Verstappen, Red Bull Racing RB16B

Foto von: Steven Tee / Motorsport Images

Trotz der Aussicht, dass sein neuer Tunnel in weniger als einem Jahrzehnt veraltet sein wird, beabsichtigt Aston Martin weiterhin, die Investition zu tätigen.

“Wir planen jetzt den Bau eines Tunnels”, sagt Otmar Szafnauer. “Ich denke, Aerodynamik ist immer noch ein großes Unterscheidungsmerkmal in unserem Sport, und es ist vorteilhaft, ein eigenes zu haben, oder ein eigenes nicht zu haben, kann nachteilig sein. Das ist vielleicht der richtige Weg, es auszudrücken.”

“Im Moment denken wir ernsthaft über den Bau des Tunnels nach, und wir werden ihn wahrscheinlich bald in Angriff nehmen. Die Frage von 2030, wenn wir ihn in ein paar Jahren fertigstellen, gibt es meiner Meinung nach noch eine anständige Zeitspanne von Zeit, einen neuen Tunnel zu nutzen. “

Teams wie Aston und McLaren, die jetzt neue Tunnel bauen, könnten in den Jahren 2027 bis 1929 tatsächlich eine starke Position einnehmen, da Rivalen sich dafür entscheiden, nicht in aktualisierte Technologie zu investieren, und mit dem auskommen, was sie derzeit haben.

Szafnauer warnt davor, dass Tunnel zumindest für einige Jahre unverzichtbar bleiben werden.

“Da wir jetzt hier sitzen, kann CFD Tunnel nicht ersetzen”, sagt er. “Nicht für das, wofür wir CFD verwenden. CFD ist großartig, wenn Sie sehr einfache Tragflächen oder aerodynamische Probleme zu lösen haben.

“Aber ein F1-Auto hat so viele Interaktionen und so viele Feinheiten, die Sie zu lösen versuchen, und CFD ist derzeit nicht in der Lage.

“Es gibt Aspekte von CFD, auf die Sie diese Arbeit anwenden können, aber um nur CFD zu verwenden, ist es nicht so gut wie CFD mit einem Tunnel.”

Er stellt auch die finanziellen Einsparungen in Frage, was bedeutet, dass möglicherweise Geld verschwendet wird, um Teile von CFD direkt in das Auto in voller Größe zu bringen, nur um herauszufinden, dass sie nicht wie beabsichtigt funktionieren.

“Das Betreiben eines Tunnels kostet dich nicht so viel”, sagt er. “Es ist nur der Strom und hin und wieder ein bisschen Wartung. Sie ersetzen Riemen, die teuer sind, aber nicht so oft.

“Das teure Stück beim Ausführen eines Tunnelprogramms besteht darin, die Modellteile herzustellen, die Sie in einen Tunnel einbauen müssen. Das ist das teure Teil. Wenn Sie also die Tunneltests loswerden, können Sie mit Sicherheit etwas Geld sparen.

Otmar Szafnauer, Teamchef und CEO von Aston Martin F1, an der Boxenmauer

Foto von: Glenn Dunbar / Motorsport Images

“Aber dann wird es immer unbeabsichtigte Konsequenzen geben, wenn Sie nicht wirklich das bekommen, was Sie wollen, und dann fahren Sie es zum ersten Mal, und das ist nicht gut, und dann werfen Sie all diese Teile raus. Bevor Sie es wissen, was Du hast es im Tunnel gemacht, du machst es jetzt auf dem richtigen Weg.

“Das sind 100% Autoteile und sie sind teurer. Es wird also keine 100% ige Ersparnis dessen sein, was Sie jetzt im Tunnel ausgeben.”

In ähnlicher Weise haben einige Sicherheitsbedenken angeführt, falls Teams gezwungen sein sollten, die Modell- / Tunnelphase zu überspringen und direkt zur Strecke zu gehen, wo Probleme auftreten könnten.

“Ich denke, es bestand weitgehend Einigkeit darüber, dass dies langfristig passieren wird”, stellte Toto Wolff nach der ersten Abstimmung im letzten Jahr fest. “Aber es ist eine so massive regulatorische Änderung, die auch bestimmte Sicherheitsaspekte mit sich bringt.

“Wir dürfen nicht vergessen, dass diese Autos die schnellsten auf dem Planeten sind, mit dem höchsten Abtrieb, und wir wollen nicht live mit Fahrern in den auf CFD basierenden Autos experimentieren.”

Ein Vorschlag ist, dass ein begrenztes Element der Tunnelnutzung nach 2030 beibehalten werden könnte, hauptsächlich zur Sicherheitsüberprüfung mit Autos in voller Größe. Der Sauber-Tunnel in Hinwil kann beispielsweise solche Tests durchführen.

Eine Alternative wäre die Wiedereinführung des geradlinigen aerodynamischen Laufens mit echten Autos, was seit einigen Jahren nicht mehr auf der Tagesordnung steht.

Mit oder ohne Tunnel bleibt die aerodynamische Forschung ein zentraler Ausgabenbereich, in dem die klügsten Leute mit den besten Ideen letztendlich triumphieren werden. Es sind nur die Werkzeuge, die verwendet werden, die sich ändern werden.