Formel-1-Technik: Renaut Twizy wird zum Rennwagen

26.04.2013 | Christian Sauer | News

Renault Twizy F1 Drivers Club Germany

Müssen Elektroautos immer nur langsam und langweilig sein? Nein, dass haben bereits Tesla und Mercedes-Benz bewiesen. Die neuen Hybrid-Supersportwagen von Ferrari, McLaren und Porsche beweisen ebenfalls das Gegenteil, aber Renault setzt jetzt noch einen oben drauf und macht aus dem Twizy einen Rennwagen mit Formel-1-Technik!

Heckflügel, Karbon-Leichtbau und Rennslicks: Die rein elektrisch angetriebene Studie Twizy Renault Sport F1 soll laut dem französichen Hersteller „auf einzigartige Weise kompromisslose Rennoptik mit Technologie aus der Königsklasse des Motorsports“ vereinen. Ganz in der Tradition der Formel 1-Monoposti verfügt die Race-Version des agilen Cityflitzers lediglich über einen Fahrersitz. Den Fond nimmt das KERS-System der aktuellen Formel 1-Boliden ein, das dem Cityflitzer zu dem 13 kW/18 PS starken Elektromotor zusätzliche 60 kW/82 PS beschert. Dank des Leistungsschubs verfügt das rasante Elektromobil über die sechsfache Antriebskraft der Straßenausführung und erzielt Beschleunigungswerte auf dem Niveau eines Sportwagens. Die Höchstgeschwindigkeit des Concept Cars beträgt dafür allerdings eher bescheidene 110 km/h, wovon Fahrer eines „normalen“ Twizy nur träumen können.

„Unser Ziel ist es seit jeher, in der Formel 1 Technologien zu entwickeln, die auch in unseren Serienfahrzeugen nützlich sind“, erklärt Jean-Michel Jalinier, Präsident von Renault Sport. „Sicherlich lässt dieses Projekt die Leute lächeln, es enthält aber auch eine ernst zu nehmende Botschaft: Es ist uns gelungen, eine so komplexe Technologie wie das KERS-System in einen völlig anderen Fahrzeugtyp zu integrieren. Dies wurde möglich durch die enge Zusammenarbeit von Renault Sport F1, Renault Sport Technologies und der Direktion der Renault Elektrofahrzeuge“, so Jalinier weiter.

Seine kombinierte Leistung von 73 kW/100 PS erreicht der Twizy Renault Sport F1 durch das sog. KERS-System (Kinetic Energy Recovery System). Mit seiner Hilfe wird in der Formel 1 Bewegungsenergie (kinetische Energie), die beim Bremsen üblicherweise in Form von Reibungshitze verpufft, gespeichert und wieder für den Antrieb genutzt. KERS besteht aus drei Bausteinen: einer elektrischen Motor-Generator-Einheit (MGU = Motor Generator Unit), einer eigenen Lithium-Ionen-Batterie, die für schnelle Lade- und Entladezyklen ausgelegt ist, sowie der Steuereinheit KCU (KERS Control Unit). Der Elektromotor wandelt die kinetische Energie wie ein Generator in Strom um, speichert sie in der Batterie und lässt sie bei Bedarf wieder in den Antriebsstrang fließen. In den Formel 1-Boliden direkt an die Kurbel­welle des V8-Aggregats angeflanscht, gibt er seinen Schub dann unmittelbar an den Antriebsstrang ab. Anders als in der Formel 1 unterstützt KERS im Twizy Renault Sport F1 kein Verbrennungs-, sondern das Elektroaggregat.

Da der Twizy Renault Sport F1 längst nicht die Geschwindigkeit eines Formel 1-Boliden erreicht, fällt auch beim Bremsen nicht genug Bewegungsenergie an, um die KERS-Batterie aufzuladen. Die Entwickler von Renault Sport Technologies und Renault Sport F1 mussten sich deshalb hierfür ein alternatives System einfallen lassen. Die Lösung ist ein per Knopfdruck am Lenkrad aktivierbarer Energiegewinnungsmodus, in dem der KERS-Elektromotor ähnlich wie ein Fahrraddynamo die mechanische Energie, die der Antriebsmotor des Twizy beim Fahren produziert, in elektrische Energie umwandelt. Im ebenfalls per Knopfdruck aktivierbaren Boost-Modus wird dieser Prozess umgekehrt, und KERS gibt 14 Sekunden lang bis zu 60 kW/82 PS an zusätzlicher Energie ab. Die MGU entwickelt dabei Drehzahlen bis zu 36.000 1/min. Durch den zusätzlichen Schub steigt auch die Drehzahl des Elektromotors auf bis zu 10.000 1/min. Die Extra-Kraft nach Formel 1-Vorbild ermöglicht dem lediglich 564 Kilogramm schweren Twizy Renault Sport F1 Beschleunigungs­werte von ca. sechs Sekunden aus dem Stand auf Tempo 100 km/h.

Das komplette KERS-System ist kompakt konstruiert und wiegt inklusive Batterie knapp 30 Kilogramm. Die MGU passt in einen Zylinder mit zehn Zentimeter Durchmesser. Um ein Überhitzen der KERS-Batterie zu verhindern, verfügt der Twizy Renault Sport F1 über eine Wasserkühlung. Ein spezielles Hochdruck-Schmiersystem gewährleistet, dass Verbindungsstücke und Lager die extremen Drehzahlen verkraften. Die Synchronisation von KERS-Aggregat und Antriebsmotor wird durch ein Untersetzungs­getriebe mit dem Verhältnis 1 : 3,6 hergestellt.

Auch für die Optik des Twizy Renault Sport F1 stand die Formel 1 Pate. Kennzeichen der Studie sind ein Frontspoiler, Seitenkästen, ein Heckflügel und ein Heckdiffusor mit integrierter Regenleuchte im Stil der Topliga des Motorsports. Rennatmosphäre herrscht ebenfalls im Cockpit. Das Lenkrad stammt aus der Formel Renault 3.5 und wurde an die Erfordernisse eines Elektrofahrzeugs mit KERS angepasst. Außerdem vergrößerten die Entwickler den Durchmesser des Lenkrades. Mit einem vierstufigen Drehregler kann der Pilot bestimmen, wie viel Energie die MGU in die KERS-Batterie einspeisen soll. Mit einem anderen Drehschalter kann er regeln, wie viel Zusatzenergie freigesetzt werden soll. Hierfür stehen sechs Voreinstellungen zur Verfügung. Den Energie-Boost aktiviert der Fahrer, indem er gleichzeitig an zwei Schaltwippen am Lenkrad zieht. Um nach außen zu signalisieren, dass KERS aktiviert ist, leuchtet das Regenlicht im Diffusor auf.

Zur Spezialausstattung des Twizy Renault Sport F1 gehört darüber hinaus eine Messdatenanzeige im multifunktionalen Lenkrad-Bildschirm. Auf dem Display kann der Fahrer in Echtzeit Informationen zum Fahrzeug und zum KERS abrufen wie zum Beispiel den Ladezustand beider Batterien, die Wassertemperatur und den Öldruck. Außerdem hat der Twizy Renault Sport F1 einen Monitor an Bord, der Auskunft über Beschleunigungswerte, Rundenzeiten und andere Fahrdaten gibt.

Wahrscheinlich bleibt der Twizy-Rennwagen ein unverkäufliches Einzelstück, ein verrücktes Spielzeug und zugleich ein Technologieträger für die Ingenieure. Bislang schaffte es kein anderer Hersteller, die aufwendige Technik aus der Formel 1 so in ein anderes Fahrzeug zu implementieren und dessen Potential zu veranschaulichen.  Wir hoffen, dass die Vorteile in den nächsten Jahren auch den Serienmodellen zu Gute kommen – nicht nur bei Renault!

Hier gibt es das Video der Probefahrt unseres Chefredakteurs Christian Sauer im Renault Twizy ohne Formel-1-Technik: