DART Racing Team schließt die Rennsaison erfolgreich ab

Die Formula Student (FS) ist ein internationaler Hochschul-Konstruktionswettbewerb, bei dem Studierende aus aller Welt mit selbst entwickelten und selbst gebauten Boliden gegeneinander antreten. Nicht das Team mit dem schnellsten Fahrzeug macht das Rennen, sondern das mit dem besten Gesamtkonzept. Die Juror*innen bewerten bei den FS-Wettbewerben auch die Innovationsfähigkeit des Konzepts und Aspekte wie die Kostenplanung.

Das TU Darmstadt Racing Team e.V. (DART) nimmt seit 2006 an den FS-Wettbewerben teil, anfänglich mit einem Rennwagen mit Verbrennungsmotor und seit 2011 mit einem elektrisch angetriebenen Boliden. Seit 2017 tritt es außerdem in der Klasse Driverless an. Früher wurde dafür immer das Fahrzeug der Vorsaison umgerüstet. In der Saison 2020/21 entwickelten die Studierenden dann erstmals ein Hybrid-Fahrzeug, das in beiden Klassen einsetzbar ist. Der pi2023 verfolgt dieses Konzept weiter.

Hundertprozentige Eigenentwicklung

Der pi2023 baut zwar auf dem Vorgänger und den Erfahrungen des Vorjahres auf, ist aber ein komplett neues Fahrzeug. Im Unterschied zu anderen Teams ist das DART Racing Team in der Lage, jedes Jahr einen neuen Boliden zu bauen, und muss keine Komponenten des Vorjahres verwenden. „Das hat den Vorteil, dass wir immer ein fahrbereites Auto haben, das wir z.B. nutzen können, um neue Fahrer frühzeitig zu trainieren“, sagt Felix Schwerdtfeger, Leiter Fahrwerk und selbst einer der Fahrer. Außerdem sei es schön, den Sponsoren schon etwas zeigen zu können, bevor das neue Fahrzeug fertig ist.

Mit Ausnahme von Zukaufteilen müssen die Fahrzeuge zu 100 Prozent von den Teams entwickelt werden. Die Studierenden nutzen dafür unterschiedliche Software-Werkzeuge – das CAD-System Siemens NX, die Elektrotechnik-Software E-Plan, die Software Ansys für Finite-Elemente-Berechnungen, die Simulations-Software IPG CarMaker, den Fahrsimulator VI-grade etc. Verwaltet wird das virtuelle Fahrzeug mit der Software SVN, eigentlich ein Werkzeug für die Versionskontrolle in der Software-Entwicklung, das aber auch für die CAD-Baugruppen genutzt werden kann. Um das Wissen anderen Team-Mitgliedern und nachfolgenden Generationen von Studierenden zugänglich zu machen, hat man eine Confluence-Umgebung mit verschiedenen Workspaces aufgebaut.

Bei der Fertigung kann das DART Racing Team auf die Hilfe externer Partner zurückgreifen, die komplexere Dreh- und Fräsarbeiten oder auch den 3D-Metalldruck als Sponsoring übernehmen. „Alles, was wir in Handarbeit machen können wie den Modellbau, das Laminieren der Karbonfasern oder die Montage machen wir dagegen selbst“, sagt Schwerdtfeger. Das Team unterhält dafür eine Werkstatt in Pfungstadt.

Selbst entwickelter Elektromotor

Der neue Bolide enthält im Vergleich zu seinem Vorgänger, der erstmal mit einem selbst entwickelten Nabenmotor ausgestattet war, zahlreiche Neuerungen und Weiterentwicklungen. Anders als die zugekauften Elektromotoren, die früher verwendet wurden, ist die Eigenentwicklung speziell für die Renn-Anforderungen ausgelegt, wie Schwerdtfeger erläutert. Das gilt insbesondere für die Möglichkeit, die Leistung flexibel auf die vier Räder zu verteilen. Allerdings konnten sie ihre Leistung im letzten Jahr aufgrund von Problemen mit der Wärmeableitung nicht voll auf die Straße bringen. Deshalb wurden beim pi2023 sowohl die Anordnung der Kühlkanäle im 3D-gedruckten Metallgehäuse als auch die Auslegung des gesamten Kühlsystems optimiert.

Wettbewerbsvorsprung bei der Software

Wichtige Neuerungen gibt es auch in der Software für fahrerlose Rennen. Bisher nutzten die Fahrzeuge für die Orientierung im Parcours einen LIDAR-Lasersensor, der eine 3D-Punktewolke seiner Umgebung erzeugt, in Verbindung mit zwei Kameras, die anhand der Farbe der Hütchen die Kurvenverläufe erkennen konnten. „Jetzt haben wir es geschafft, dass die Software auch ohne Kameras erkennt, was eine Rechts- und was eine Linkskurve ist, und den Kurs optimiert, so dass das Fahrzeug nicht immer in der Mitte fährt“, erläutert Schwerdtfeger. Das ist ein deutlicher Wettbewerbsvorsprung bei den Driverless-Wettbewerben.

Alle diese Neuerungen und Verbesserungen wirken sich nicht nur auf den Rennverlauf aus, sondern fließen auch in die Bewertung der Teams ein. Bei den FS-Wettbewerben zählen nicht nur die dynamischen Disziplinen wie Beschleunigung, Kurvenfahren, die schnellste Runde auf dem eigentlichen Parcours und das Ausdauer-Rennen von 22 Kilometern.

Die Juror*innen bewerten auch, wie die Teams bestimmte Dinge umgesetzt haben, und suchen nach Schwachstellen im Design, während die Teams versuchen, ihre Aufmerksamkeit dahin zu lenken, wo sie glänzen können. „Ein Katz- und Mausspiel“, sagt Schwerdtfeger.