Weitere Erkundung
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Sound Check

Wie die Ingenieure bei Mercedes-AMG im Süddeutschen Affalterbach die Motoren richtig zum Klingen bringen.

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EINE HALBE MONDREISE

30 Tonnen in 10.000 Einzelteile zerlegtes material und mindestens 60 Spezialisten des MERCEDES AMG PETRONAS Formula One™ team folgen dem FORMEL-1-Zirkus über fünf Kontinente. damit alles immer termingerecht am richtigen Ort ist, ist ein perfekt ausgeklügeltes System genauso notwendig wie jede Menge Improvisationstalent.

Grande Complication Dial Explained
Kleine Welt

Zeit bewegt die Welt. Knapp, aber anspruchsvoll fasst die IWC Portugieser Grande Complication den Satz von der Zeit als dem Motor aller Veränderungen zusammen. Eine Zeitmaschine, die auf dem Zifferblatt die geneigte Weltkugel zeigt.

89800 Calibre Movement
DIGITALE EWIGKEIT

Ist die Ewigkeit eine Scheibe? Beim 2009 erstmals in der Da Vinci Perpetual Calendar Digital Date-Month verwendeten Manufakturkaliber 89800 wurde die digitale Datumsanzeige neu definiert: Die dreifache Scheibenanzeige des ewigen Kalenders zeigt im Grossformat Tagesdatum sowie Monat und etwas dezenter den Schaltjahreszyklus an. Alles genial miteinander synchronisiert.

Ingenieur – die Geschichte einer Legende

Ab 1955 sorgte eine tickender „Ingenieur“ aus Schaffhausen für Furore. Die eigentliche Geschichte dieser Uhr beginnt dagegen bereits im Jahre 1888.

Ein Überflieger mit Großdatums- und Großmonatsanzeige

Die „Spitfire Perpetual Calendar Digital Date-Month“ ist der sportlich-elegante Überflieger innerhalb der IWC-Fliegeruhrenkollektion. Die Ablesbarkeit von Tag und Monat könnte nicht besser sein und die Mechanik dieser Uhr nicht faszinierender.

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Der Werkstoff Keramik findet überall da Anwendungen wo hohe Anforderungen gestellt werden und Spitzenleistungen gefragt sind

Institute of swiss watchmaking IOSW

Die stetig wachsende Nachfrage nach Luxusuhren führt zu einem vermehrten Bedarf an qualifizierten Fachkräften für die Uhrenherstellung und -wartung.

Entdeckungsreise

Top Secret

Text — Boris Schneider Datum — 11. Juni 2013

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—Windkanal im Entwicklungszentrum des MERCEDES AMG PETRONAS Formula One™ Teams in Brackley. In den Augen von Teamchef Ross Brawn ist Aerodynamik der bedeutendste einzelne Leistungsparameter in der FORMEL 1 überhaupt. Der Windkanal bildet deshalb das Herzstück des Entwicklungsprogramms.

Wer die Manufaktur des MERCEDES AMG PETRONAS Formula One™ Teams in Brackley besucht, erwartet, dort auch den Silberpfeil von Nico Rosberg zu sehen. Doch der Bolide existiert in der Kleinstadt in der Grafschaft Northamptonshire gar nicht – zumindest nicht in einem Stück. An einem Grand-Prix-Wochenende wird das Auto erst an der Rennstrecke aus seinen Einzelteilen zusammengebaut und nach dem Rennen sogleich wieder zerlegt. Dafür benötigen zehn Mechaniker etwa zwei Stunden. Zurück in England, werden die meisten Teile in einer fluoreszierenden Flüssigkeit gebadet und unter UV-Licht auf kleinste Beschädigungen untersucht.

Abseits der Rennstrecke sind FORMEL-1-Autos nie fertig, sondern ständig in Arbeit: Rund 70 Prozent des Autos werden während der Saison verändert. Allein die Form des Frontflügels haben die Ingenieure in Brackley im vergangenen Jahr etwa 35 Mal modifiziert. „Das Ziel ist, im März mit einem guten Auto zu starten und die Rundenzeit bis im November um zwei Sekunden zu verbessern“, beschreibt Teamchef Ross Brawn die Herausforderung. Die enorme Leistungsdichte im Motorsport zieht ein Höchstmass an Geheimhaltung nach sich: Viele Einrichtungen dürfen hier nur aus sicherer Distanz bewundert werden.

Die Fabrik von MERCEDES AMG PETRONAS erstreckt sich über 40.000 Quadratmeter. In sieben Gebäuden arbeiten hier über 500 hochqualifizierte Experten, davon sind rund 250 Ingenieure. Mit Ausnahme des Motors und der Reifen werden alle Teile hier entworfen und hergestellt – inklusive des Getriebes und der Aufhängung. Den Motor liefert Mercedes AMG High Performance Powertrains aus dem nahen Brixworth, die Reifen erhalten die Teams vom offiziellen FORMEL-1-Lieferanten Pirelli.

Verschiedene Abteilungen arbeiten in Brackley intensiv an Design, Entwicklung und Konstruktion der Silberpfeile zusammen. Dabei müssen die Ingenieure das strenge und sich während der Saison ständig verändernde Reglement der FIA (Fédération Internationale de l’Automobile) einhalten. Gleichzeitig suchen sie nach Möglichkeiten, die Leistungswerte des Autos innerhalb dieser Regeln mit immer neuen Innovationen zu verbessern.

Einer der dynamischsten Konstruktionsbereiche in der FORMEL 1 ist die Aerodynamik. In den Augen von Teamchef Ross Brawn ist sie der bedeutendste einzelne Leistungsparameter überhaupt. Der Windkanal bildet deshalb das Herzstück des Entwicklungsprogramms. In Brackley entwerfen rund 100 Aerodynamik-Spezialisten am Computer neue Teile – etwa für die Seitenverkleidung oder die Heckflügel. Weil das Testen von Teilen in Originalgrösse durch das Resource Restriction Agreement der Formula One Teams’ Association (FOTA) auf vier Tage
pro Jahr limitiert ist, arbeiten die Ingenieure mit 60-Prozent-Modellen. Diese werden meist im Rapid-Prototyping-Verfahren mit einem 3D-Drucker hergestellt. Der Windkanal ist rund um die Uhr in Betrieb, im Schnitt werden jede Woche etwa 100 neue Fahrzeugteile getestet. Einen Augenschein dürfen Besucher hier leider nicht nehmen – das Ganze unterliegt strengster Geheimhaltung.

AERODYNAMIK IST DER WICHTIGSTE PARAMETER FÜR DIE LEISTUNG.

—Ross Brawn

Alternativ arbeiten die Ingenieure auch mit der numerischen Strömungsmechanik (CFD, Computational Fluid Dynamics). Damit können die aerodynamischen Eigenschaften eines Teils am Computer simuliert werden, ohne überhaupt erst ein Modell bauen zu müssen. Das spart Zeit und auch Kosten.

Liefert ein Modellteil vielversprechende Testresultate, beginnt der eigentliche Konstruktions- und Produktionsprozess. Im „Drawing Room“ ist eine Hundertschaft weiterer Spezialisten für die Erarbeitung der exakten technischen Spezifikationen zuständig. 80 Prozent der in Brackley hergestellten Teile werden aus Kohlefaser gefertigt, 20 Prozent aus Metallen wie Titan, Aluminium und Stahl.

Die genauen Masse eines Metallteils werden direkt aus dem Computer an eine CNC-Maschine geschickt. Diese computergesteuerte Werkzeugmaschine fräst das Teil mit hoher Präzision vollautomatisch aus einem Block heraus. Wie der Windkanal sind auch diese Maschinen rund um die Uhr in Betrieb. Eindrücklich ist der blitzschnelle Innovationszyklus: Die Zeitspanne von der Idee bis zur fertigen Fahrzeugkomponente beträgt in der Regel nur ungefähr 20 Stunden.

—Ein FORMEL-1-Rennwagen ist niemals wirklich fertig, sondern in einem ständigen Stadium der Weiterentwicklung.
—Es ist so stark wie eine kugelsichere Weste, obwohl ein Blatt seines Materials dünner ist als ein menschliches Haar. Das Monocoque, das auch „Überlebenszelle“ genannt wird, ist das strukturelle Zentrum des FORMEL-1-Autos.
—Die Motoren werden von Mercedes AMG High Performance Powertrains im nahegelegenen Brixworth angeliefert.

Anders gestaltet sich der Prozess für die Herstellung von Komponenten aus Kohlefaser, etwa für die Heckflügel. Hier wird zunächst ein Modell aus Epoxydharz angefertigt. Es dient als Basis für die Herstellung einer Formschale. In dieser Schale werden schliesslich mehrere Schichten von Kohlefaser-Geweben übereinandergelegt, vakuumiert und bei einer Temperatur von 180 Grad im Ofen ausgebacken. Dünnwandige Teile bestehen aus etwa zehn Lagen, für das äussere Chassis werden rund 60 Lagen solcher Gewebe verwendet.

Der Entscheidung, aus welchem Material eine Komponente hergestellt werden soll, gehen umfassende Kalkulationen voraus. Dabei geht es in der Regel um das Verhältnis zwischen Belastbarkeit und Gewicht. Stahl ist zwar sehr schwer, aber ausserordentlich belastbar. Deshalb kommt er beispielsweise für die Zahnräder im Getriebe zum Einsatz, die nicht besonders gross sind, jedoch an einzelnen Kontaktpunkten extremste Belastungen aushalten müssen. Bei grösseren Teilen ziehen die Ingenieure wenn möglich Titan oder Aluminium vor.

Das Ziel ist, im März mit einem guten Auto zu starten und die Rundenzeit bis im November um zwei Sekunden zu verbessern.

—Ross Brawn

Auch bei den Kohlefasern gibt es ein hohes Mass an Gestaltungsfreiheit. Verwendet werden etwa 20 verschiedene Ausgangsmaterialien mit hochspezifischen Eigenschaften. So sind etwa Gelege mit unidirektional verlaufenden Fasern sehr leicht und in der Laufrichtung der Fasern auch extrem reissfest. Andere Kohlefaser-Gewebe sind äusserst hitzeresistent und halten Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius aus. Sie werden beispielsweise als Aussenverkleidung für die Auspuffrohre eingesetzt.

Strengster Geheimhaltung unterliegt auch die Simulatorabteilung. Drei Simulatoren befinden sich derzeit in Brackley im Einsatz. Mit ihnen wird das Verhalten des Autos auf einer bestimmten Rennstrecke getestet. Auf den virtuellen Strecken können die Piloten sich auf das Rennen vorbereiten, während sie – wie im richtigen Auto – in einem originalgetreuen Cockpit sitzen, ein Lenkrad in den Händen halten und mit den Füssen die Pedale bedienen.

Am Simulator lassen sich zudem die Auswirkungen von künftigen Regeländerungen bereits im Voraus untersuchen: So ist man hier schon seit längerem daran, das Verhalten des Boliden von 2014 zu testen. Dann nämlich wird der neue V6-Motor mit 1,6-Liter-Hubraum in der Kombination mit einem weit leistungsfähigeren kinetischen Energierückgewinnungssystem (KERS) die Zeichen in der Königsklasse des Motorsports auf Hybrid-Antrieb stellen. Damit werden die Karten zwischen den Teams wieder neu gemischt.

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