Besser, stärker und schneller: Starkstrom-Revival für Rennboliden der Hochschule Augsburg

Bereits zum achten Mal präsentierte das studentische Team ein Fahrzeug für die Formula Student Electric und zum dritten Mal einen autonomen Rennwagen für die Formula Student Driverless. Dieses Jahr fand der jährliche Rollout unter dem Motto „Revival – Better. Stronger. Faster.“ zum ersten Mal nicht an der Hochschule, sondern im Sigma Technologie Park statt, in der Nähe der Werkstatt, dem Zuhause des studentischen Vereins. Nachdem die vergangene Saison für das Team mit dem bemannten Boliden weniger erfreulich geendet hatte, konnten sich die Studierenden umso mehr über die Erfolge des fahrerlosen Bruders freuen. In der neuen Saison möchte Starkstrom jetzt mit noch besseren, stärkeren und schnelleren Versionen der im vergangenen Jahr vorgestellten Fahrzeuge wieder voll angreifen.

Hierfür wurden bereits im August 2018 erste Pläne entworfen. Fast ein Jahr wurde der letztjährige Rennwagen „Zapp“ analysiert, umgeplant, umkonstruiert und verändert. Teamcaptain Tristan Wiedemann erklärte anlässlich des Rollouts: „Das diesjährige Fahrzeug mit vier Elektromotoren erhielt ein optimiertes Fahrwerk, um die Fahrstabilität des Rennwagens zu steigern. Um noch schnellere Rundenzeiten erzielen zu können, wurde das Fahrzeug mit neuen Reglern ausgestattet, die den Fahrer darin unterstützen sollen, die größtmögliche Leistung aus dem System zu entnehmen.“ Die Antriebsschlupfregelung (ASR) und das Torque-Vectoring ermöglichen eine noch effizientere Beschleunigung und höhere Kurvengeschwindigkeiten. Ein feuerfester Hochvolt-Akkukasten aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) sorge für weniger Gewicht und begünstige dadurch ein schnelleres Erreichen hoher Geschwindigkeiten und niedrigeren Energieverbrauch.

Effizienter und wirkungsvoller

Eine neuartige Verbindung der verschiedenen Akkuzellen ermöglicht, laut Wiedemann, eine noch verlustfreiere Energieentnahme. Auch das 24V-Niedrigvoltnetz habe man effizienter gestalten können, worüber beispielsweise mittels Pulsweitenmodulation die Lüfter für die Aktivkühlung der Elektromotoren betrieben werden. Zudem seien neue, kleinere Prozessorboards um einiges platzsparender. Obwohl das Monocoque gleich viel wiegt wie sein Vorgänger, wurde es komplett neu aufgebaut, um aktuellen Reglementänderungen gerecht zu werden. Einer Überarbeitung musste sich auch das Aeropaket unterziehen, das durch weitere Optimierung des Lagenaufbaus im Verbundwerkstoff noch leichter und noch wirkungsvoller für die notwendige Anpresskraft sorgt.

Formula Student Driverless

Auch das fahrerlose Fahrzeug „Fenja-DV“ wurde überarbeitet. Hier hat das Starkstrom-Team, laut Elena Zehnder, aus der vergangenen Saison gelernt und sich für eine Neuauslegung der Lenkung entschieden. Der Grund: Die alte Version des Systems war schlichtweg nicht stark genug, um der Querbeschleunigung gegenzuhalten. Hier setzen die Studierenden in dieser Saison auf einen leistungsstärkeren Motor, um noch höhere Kurvengeschwindigkeiten zu erreichen. Zur Gewichtsreduktion wurde zusätzlich der Hochvolt-Akku neu ausgelegt und mit niedrigerer Kapazität auf die Bedürfnisse des autonomen Rennsports angepasst.

Ein weiterer Schwachpunkt der vergangenen Saison war das zu beschränkte „Sichtfeld“ der verschiedenen optischen Sensoren. Da sie die „Augen“ des Fahrzeugs darstellen, wurden das „Field of View“ der Sensorik erweitert und zusätzlich die Front- und Heckflügel demontiert. Dadurch kann der fahrerlose Rennwagen besser durch den Parkour manövrieren. Die dafür essenzielle Erkennung der Hütchen, die die Fahrstrecke bilden, und die optimierte Bahnplanung kann in diesem Jahr zum ersten Mal auf ein neuronales Netzwerk zurückgreifen, das durch die so genannte „YOLO-Technologie (you only look once)“ um einiges schneller arbeitet als noch im Vorgängerfahrzeug, wie Zehnder erklärt. Durch die Verbesserung der selbstentwickelten Algorithmen und das optimierte Zusammenspiel der verschiedenen Sensoren will das Team an die Erfolge der Saison 2018 anknüpfen und noch weiter vorn mitfahren. Bei der Formula Student Driverless in Silverstone hatte das Team Starkstrom im Juli 2018 in der Gesamtwertung den ersten Platz belegt; am Hockenheimring Platz vier.

Ausblick: Saison 2019

In den verbleibenden Wochen bis zu den anstehenden Renn-Events werden jetzt noch kleinere Anpassungen vorgenommen, bevor das Team in den Niederlanden bei der FS Netherlands (7. bis 11. Juli 2019), bei der FS East in Ungarn (17. bis 21. Juli) und in Tschechien bei der FS Czech (12. bis 17.8.) sein Können unter Beweis stellen wird.