Formel 1: Motorenentwicklung

Formel 1: Motorenentwicklung

Von 175 bis 1500 PS war alles dabei

Die Formel 1 hat sich über 71 Jahre stetig weiterentwickelt – auch die Antriebe. Kaum vorstellbar, dass mal mit 175-PS-Motörchen gefahren wurde.
Es ist die Gretchenfrage, die die Formel-1-Szene derzeit beschäftigt: Mit welchen Motoren soll die Königsklasse ab 2025 an den Start gehen? Gerhard Berger, Sieger von zehn GP-Rennen, hat darauf eine klare Antwort: „Wir sind damals bei erbärmlichen Sicherheitsstandards mit 1500 PS gefahren. Warum sollte die Formel 1 heute also nicht mit 2000 PS fahren können?“
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Für die besten Rennfahrer der Welt sollte das tatsächlich eigentlich kein Problem sein. Immerhin gibt es knapp 2000 PS auch schon für die Straße: Der Rimac Concept Two bringt es auf 1914 PS, dank vier Elektromotoren. Der stärkste Verbrennungsmotor ist im Koenigsegg Jesko verbaut: Der 5,0-Liter-V8-Motor brüllt nicht nur richtig – er ist auch 1622 PS stark.
Doch die Formel 1 begnügt sich derzeit mit rund 1000 PS. Diese Pferdestärken werden aus einem 1,6-Liter-V6-Turbo geholt. Das geht bei den kleinen Motoren nur dank zusätzlicher Elektropower, deren Energie beim Bremsen und aus dem Abgastrakt gewonnen wird. Keine Frage: Moderne Formel-1-Motoren sind ein Wunderwerk der Technik. Das war nicht immer so: 1952 brachten die Motoren nicht mal 200 PS auf den Asphalt.
Formel 1 mit weniger als 200 PS

Juan Manuel Fangio in seinem Alfa Romeo 1951

©Alfa Romeo

Los ging es mit der WM 1950. Damals hatte Alfa Romeo den besten Rennwagen. Erst holte sich Giuseppe Farina, dann 1951 Juan Manuel Fangio damit den Titel. Alfa Romeo war aber nur deshalb so dominant, weil echte Konkurrenz fehlte. Der Motor war ein Reihen-Achtzylinder mit 1,5 Liter Hubraum, aufgeladen durch einen Kompressor. Er mobilisierte 1951 bis zu 425 PS. 1937 brachte der Mercedes-Motor bei GP-Rennen aber schon über 600 PS auf den Asphalt.
Als Alfa Romeo Ende 1951 aus der Formel 1 ausgestiegen ist und weitere Hersteller folgten, wurden die Formel-2-Autos zwei Jahre lang für die WM geupdatet. Der Weltmeister-Ferrari holte aus einem 2-Liter-Vierzylinder gerade mal 175 bis 190 PS heraus.
Von 1954 bis 1960 kam ein neues Motorenkonzept: Erlaubt waren jetzt Motoren bis maximal 2,5 Liter Hubraum. Der Mercedes-Motor (ein Reihen-Achtzylinder), mit dem Fangio 1954 und 1955 erneut Weltmeister werden konnte, war mit knapp 300 PS das stärkste Aggregat dieser Ära. Immer mehr spielte nicht mehr nur die reine Motorleistung eine Rolle, sondern auch das Auto. Als Cooper für eine bessere Straßenlage 1959 den Motor nicht mehr in der Front, sondern hinter dem Fahrer verbaute, war trotz eines 60-PS-Defizits des Reihenvierzylinders von Motorenbauer Climax der Titel sicher.
3,0-Liter-Ära begann 1966
Von 1961 bis 1965 galt wieder ein neues Motorenreglement. Diesmal waren nur 1,5-Liter-Triebwerke erlaubt. Es waren die kleinsten Motoren der Formel-1-Geschichte. Natürlich war das auch ein Rückschritt in punkto Pferdestärken. Ferrari stellte 1961 mit Phil Hill den Weltmeister, obwohl ihr V6-Motor gerade mal 190 PS mobilisierte. Im letzten Jahr dieser Ära wurde Jim Clark im Lotus-Climax Weltmeister. Er verfügte immerhin schon über 225 PS.
Ab 1966 war alles erlaubt. Vier, sechs, acht, zehn und zwölf Zylinder. BRM baute sogar mal einen Motor mit 16 Zylindern. Lotus ließ bei Pratt & Whitney eine Gasturbine für die Formel 1 anfertigen, brachte die aber nur für wenige Rennen an die Strecke. Das Limit wurde nur durch den Hubraum gesetzt: 3,0 Liter maximal, mit Aufladung sogar nur 1,5 Liter.
Natürlich wurden die Formel-1-Motoren mit diesem offenen Format störker. Ferraris V12-Motor kam 1977 auf 520 PS. Aber wirklich rasant stiegen die PS-Zahlen nicht an, was auch daran lag, dass 1977 nur sehr wenige Hersteller überhaupt Motoren bauten. Das Gros der Teams fuhr mit dem Ford-Cosworth DFV-Motor. Wer gewinnen wollte, musste die Aerodynamik der Autos optimieren.
Turboära zündete ein PS-Feuerwerk
Erst 1977 stieß mit Renault ein Hersteller in die Lücke im Reglement, wonach bei einem 1,5-Liter-Limit auch eine Aufladung möglich war. Die erfolgte anders als in den 1930er und 1950er Jahren nicht mehr per Kompressor, sondern mittels eines Turbos. Los ging es mit 520 PS, aber je mehr Hersteller in das Turbo-Rennen in der Formel 1 eingestiegen sind, desto mehr entzündete sich ein PS-Feuerwerk.

Ferrari Motoren aus den Jahren 1996, 2004 und 2006

©Ferrari

Mitte der 1980er Jahre soll der BMW-Turbo trotz eines Vierzylinder-Konzepts und nur 1,5 Liter Hubraum auf 1500 PS gekommen sein. Es war die Ära, von der Gerhard Berger gesprochen hatte. Die genaue Leistung kennt keiner: Der Ladedruck war anfangs frei, konnte aber auf den Motorprüfständen nicht getestet werden. Deshalb wurde die volle Motorleistung auch nur im Qualifying entfaltet, im Rennen drehten die Hersteller den Ladedruck und damit die PS-Zahlen zurück.  
Die irre Leistung der Motoren war den Sicherheitshütern ein Dorn im Auge. Erst wurde der Sprit immer mehr begrenzt – bis auf 150 Liter im Jahr 1988. Dann wurde auch der Ladedruck reduziert – auch hier mit einem Minimum in der Saison 1988 mit 2,5 bar. 1989 wurden die Turbos komplett aus der Formel 1 verbannt. Die Leistung sank dadurch wieder auf unter 700 PS.
Immer mehr Verbote
Doch die Hersteller holten die Leistung wieder auf. Ferrari mobilisierte 1994 mit dem V12-Motor wieder über 800 PS. 1995 wurde das Hubraumlimit von 3,5 Liter seit 1987 auf 3,0 Liter herabgesetzt. Ende der 1990er Jahre wurde die Zylinderzahl auf zehn begrenzt, ab 2006 sogar auf acht. Dafür schnellten die Drehzahlen bis auf über 20.000 Umdrehungen die Minute nach oben – und mit ihr die Leistung. 2005 war die Hochzeit mit über 900, fast 1000 PS. Die stärksten Motoren hatten BMW und Honda.
2006 wurden die Triebwerke abermals kastriert: maximal 18.000 Umdrehungen die Minute, maximal 2,4 Liter Hubraum, ab 2008 sogar ein Entwicklungsstopp. Damit wurde die Leistung auf etwa 800 PS über Jahre eingefroren. Ab 2009 durften und ab 2011 mussten die Teams ein Energierückgewinnungssystem an den Bremsen (KERS) einbauen, mit dem für 6,7 Sekunden lang etwa 80 PS mobilisiert werden konnten, die auf die Verbrennungsleistung obendrauf kam.
Seit 2014 wird mit den aktuellen Motoren gefahren. Die Leistung stieg seither von etwas über 800 PS auf über 1000 Pferdestärken.

Fotos: BMW

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