Ikarus´Streitwagen

Zu dicht an die Son­ne kann es gar nicht gehen, wenn der Son­nen­wa­gen der RWTH und FH Aachen sich in Fahrt setzt. Denn allein die Kraft des sola­ren Dau­er­bren­ners treibt das Vehi­kel vor­an.
Doch ganz ohne Risi­ko ist der Flirt mit dem Him­mels­feu­er auch für die Insas­sen des rege­ne­ra­ti­ven Ren­ners nicht.

Simon Quin­ker, Team Son­nen­wa­gen (li.), im Interview

In 2015 begann für eine Grup­pe Stu­die­ren­der in der alten Kai­ser­stadt Aachen eine wil­de Zeit. Hin­ter­grund waren weder ille­ga­le Sub­stan­zen noch aus­schwei­fen­de nächt­liche Frei­zeit­ge­stal­tun­gen, son­dern die Idee, an einem der wohl unge­wöhn­lichs­ten Ren­nen des Glo­bus teil­neh­men zu wol­len – der World Solar Chal­len­ge in Aus­tra­li­en. Alle zwei Jah­re tref­fen sich dort Teams aus aller Welt, um eine Stre­cke von 3.022 Kilo­me­tern quer durch das Out­back allein mit der Kraft der Son­ne zu bewältigen.

Zur dama­li­gen Zeit gab es kein deut­sches Team in der wil­des­ten, der Chal­len­ger ­Klas­se. Das änder­te die Trup­pe auf sehr nach­drück­li­che Wei­se, wie Simon Quin­ker mit einem Schmun­zeln erzählt. Schnell wur­de der Ver­ein Son­nen­wa­gen e.V. gegrün­det. Mit Tat­kraft und einer Men­ge Impro­vi­sa­ti­on schaff­te es die zunächst aus 20, spä­ter aus bis zu 45 Stu­die­ren­den bestehen­de Gemein­schaft, nicht nur Spon­so­ren auf­zu­trei­ben und ein Fahr­zeug aus dem Nichts her­aus auf­zu­bau­en, son­dern auch die Rei­se ins fer­ne Aus­tra­li­en zu realisieren.

Der ers­te Son­nen­wa­gen im Katamaran-Style

Wir sind damals nicht nur ins Ziel gekom­men, was auch nur etwa die Hälf­te aller star­ten­den Teams schaf­fen. Wir sind sogar zum bes­ten Newcomer­ Team gewählt wor­den“, berich­tet Quin­ker. Der 24jährige ange­hen­de Wirt­schafts­in­ge­nieur Fach­rich­tung Maschi­nen­bau ist aktu­ell im vier­ten Jahr sei­ner Mit­glied­schaft im Team und nicht nur 2. Vor­sit­zen­der, son­dern auch für das Mar­ke­ting ver­ant­wort­lich. „Wir sind ein rein stu­den­ti­sches Team. Und da sind die sechs Jah­re, die es das Son­nen­wa­gen-Pro­jekt jetzt schon gibt, natür­lich eine lan­ge Zeit, da hier stän­dig auch ein Wech­sel der Akteu­re statt­fin­det.
Wer zu Ende stu­diert hat, star­tet ins Berufs­le­ben und ver­lässt uns. Wir den­ken daher in Sai­sons, die jeweils zwei Jah­re dau­ern – von einem Ren­nen zum nächs­ten. Wir begin­nen direkt nach dem Ren­nen in Aus­tra­li­en, dann star­ten wir in eine Recrui­t­ing-Pha­se, um neue Team­mit­glie­der zu finden.“

Marok­ko statt Down Under

Für Simon Quin­ker ist es wich­tig, dass die Mit­glied­schaft beim Son­nen­wa­gen eine Akti­vi­tät neben dem Stu­di­um ist. Zwar wer­den die wiss­be­gie­ri­gen Nach­wuchs­in­ge­nieu­re von eini­gen Fakul­tä­ten unter­stützt, doch alles, was die Stu­die­ren­den an Zeit und Enga­ge­ment ein­brin­gen, ist nicht ver­knüpft mit dem Stu­di­en­be­trieb. Stu­di­en­rich­tun­gen spie­len eine unter­ge­ord­ne­te Rol­le: Ein Groß­teil des Teams stammt aus Maschi­nen­bau und E‑Technik, aber auch Infor­ma­ti­ker sind dabei und tüf­teln an der Fahr­stra­te­gie, oder Wirt­schafts­in­ge­nieu­re orga­ni­sie­ren Spon­so­ren und Mar­ke­ting. „Ziel ist es, das stu­den­ti­sche theo­re­ti­sche Wis­sen in prak­ti­sche Erfah­run­gen umzu­set­zen. Und natür­lich, das Ren­nen als Team zu bestreiten.“

Die ande­ren Teams rea­li­sie­ren ihre Pro­jek­te meist in Voll­zeit, neh­men sich ein oder andert­halb Jah­re Aus­zeit vom Stu­di­um. Es gibt in der Chal­len­ger ­Class 25 Teams, die 2019 bei der World Solar Chal­len­ge teil­ge­nom­men haben. Über alle Klas­sen gibt es welt­weit zwi­schen 60 bis 70 Teams, schätzt Quin­ker. Da das aus­tra­li­sche Event 2021 auf­grund von Coro­na nicht statt­fin­det, wur­de mit der Solar Chal­len­ge Moroc­co 2021 ein Event in ähn­li­cher Dimen­si­on aus der Tau­fe gehoben.

Der Mar­ke­ting­lei­ter von Son­nen­wa­gen erklärt die Dimen­si­on des Ren­nens: „In Euro­pa sind wir aktu­ell neun Teams, die auf den 2.500 Kilo­me­tern in Marok­ko mit teil­neh­men. Aber das sind DIE neun. Alle Top-Teams. Unse­re Chal­len­ger-Kon­kur­ren­ten kom­men vor allem aus Bel­gi­en und den Nie­der­lan­den, alle rund 250 km rund um Aachen. Wir tei­len natür­lich die Begeis­te­rung für das gan­ze The­ma, gera­de in den jet­zi­gen Coro­na­zei­ten, und tau­schen uns auch aus. Aber alles, was das Fahr­zeug oder die Tech­nik angeht, da hal­ten wir eisern dicht, da regiert die Konkurrenz.“

Klem­me statt Kohle

Das finan­zi­el­le Volu­men der Son­nen­ren­ner beläuft sich auf einen hohen sechs­stel­li­gen Betrag. Cove­stro ist momen­tan Haupt­spon­sor der sola­ren Stu­den­ten­be­we­gung. Phoe­nix Con­ta­ct spon­sert das Team mit Ver­bin­dungs­tech­no­lo­gie. Simon Quin­ker betont: „Uns ist eine Mate­ri­al­leis­tung unter Umstän­den mehr wert als eine geld­li­che Leis­tung, das wird meist aber kom­bi­niert. Uns ist wich­tig, dass unse­re Spon­so­ren sich auch tech­nisch im Renn­wa­gen wie­der­fin­den und ein­brin­gen kön­nen. Wir arbei­ten daher eng mit den Unter­neh­men, die uns im Bereich ihrer Pro­dukt­pa­let­te unter­stüt­zen, zusammen.“

Beim zwei­ten Start haben wir einen Wagen gebaut, der auf tech­ni­scher Ebe­ne abso­lut kon­kur­renz­fä­hig war. Es gab aber gegen Ende sehr star­ke Win­de. Wir lagen weit vor­ne, aber dann sind wir von der Stra­ße abge­kom­men und haben uns über­schla­gen. Alle Sicher­heits­sys­te­me haben funk­tio­niert, nie­man­dem ist etwas pas­siert. Das Fahr­zeug war beschä­digt, aber wir konn­ten den Wagen vor Ort repa­rie­ren und dann wie­der wei­ter­fah­ren. Am Ende sind wir tat­säch­lich Sechs­ter gewor­den, weil wir so einen gro­ßen Vor­sprung hat­ten. Dazu haben wir zwei wei­te­re Awards ein­heim­sen kön­nen, näm­lich den Event Safe­ty Award auf­grund unse­res Ver­hal­tens wäh­rend des Unfalls und den Spi­rit of the Event Award, da wir trotz Unfall und mit unse­rem jun­gen Team im erst zwei­ten Ren­nen über­haupt nicht auf­ge­ge­ben haben und in Ade­lai­de ange­kom­men sind.“

Er zeigt auf den Wagen: „Unse­re Fah­rer sind Stu­die­ren­de, aber auf­grund der Enge des Cock­pits suchen wir schon „pas­sen­de“ Sta­tu­ren aus.“ 180 Zen­ti­me­ter Kör­per­län­ge und 80 Kilo Gewicht sind Ober­gren­ze. Das Fah­ren ist ein har­ter Job, in Aus­tra­li­en fährt man 300 bis 400 Kilo­me­ter am Stück, ohne Fens­ter und ohne Kli­ma­an­la­ge. Nur ein win­zi­ger Luft­ein­lass im Rad­haus sorgt für ein Mini­mum an Frischluft.

Tech­no­lo­gi­sche Grenzgänger

Der 2019er Son­nen­wa­gen setzt auf die Pfeil­form ­ lang­ge­zo­gen und schmal. Für den ers­ten Son­nen­wa­gen kon­stru­ier­ten die Aache­ner noch ein Kata­ma­ran-Design. „Die Aero­dy­na­mik“, erläu­tert Quin­ker, „sorgt für rund 70 bis 80 Pro­zent der Ver­lus­te, die wir bei Geschwin­dig­kei­ten von rund 100 km/h haben. Im Son­nen­wa­gen 2019 gab es je eine Len­kung für vor­ne und hin­ten, mit der der Pilot das Fahr­zeug per­fekt in den Wind trim­men konn­te. Super­wich­tig ist auch die Aus­rich­tung­der Solar­zel­len zur Son­ne. Ide­al wäre es eigent­lich, wenn sie senk­recht sind. Da müs­sen wir immer wie­der kor­ri­gie­ren und mit den Simu­la­tio­nen abglei­chen, die für eine Renn­di­stanz nötig sind. Jede Ände­rung, die wir machen, wird auf Renn­mi­nu­ten umgerechnet.“

Der Antrieb erfolgt aus­schließ­lich über Solar­zel­len, die spe­zi­ell für Solar­au­tos gefer­tigt wer­den. Die­se Gal­li­um-Arse­nid-Zel­len spei­sen ihre Ener­gie über ver­schal­te­te Modu­le und Maxi­mum Power Point Tra­cker (MPPT) in die Bat­te­rie ein. Die sor­gen dafür, dass unter­schied­li­che Ener­gie­leis­tun­gen der Modu­le nicht zu Ein­bu­ßen in der ver­füg­ba­ren Gesamt­leis­tung füh­ren. „In Aus­tra­li­en star­ten wir mit vol­ler 5‑KW/h‑Batterie, damit wür­den wir ohne Son­ne rund 500 Kilo­me­ter weit kommen.

Wir sind abso­lut an der Gren­ze des­sen, was tech­no­lo­gisch mög­lich ist. Zum Bei­spiel lie­gen die Bat­te­rie­zel­len ganz spe­zi­ell für unse­ren Anwen­dungs­fall extrem dicht bei­ein­an­der. Sie kom­men ohne Küh­lung aus, da das nur Zusatz­ge­wicht wäre. Wir bekom­men nur sehr gerin­ge Strö­me hin­ein in die Zel­len und geben auch nur sehr gerin­ge Strö­me wie­der ab. Wir fah­ren mit unge­fähr 1 Kilo­watt Leis­tung 100 km/h.“

Hei­ßer Hintern 

Ein Renn­fahr­zeug birgt immer Risi­ken. Die Sicher­heits­re­gu­la­ri­en schrei­ben vor, dass der Fah­rer das Auto sehr schnell ver­las­sen kön­nen muss. Bei der letz­ten World Solar Chal­len­ge ist tat­säch­lich auch ein Renn­wa­gen abge­brannt. Wenn man am Maxi­mum arbei­tet, dann kann im Extrem­fall ein klei­ner Feh­ler dazu füh­ren, dass der „ther­mal runa­way“ aus­ge­löst wird und die Bat­te­rie sich selbst ent­zün­det. Das merkt man nicht vor­her, son­dern erst, wenn es zu spät ist.

Bei dem The­ma der Bat­te­rien arbei­ten wir mit Insti­tu­ten zusam­men, etwa hier an der RWTH mit dem ISEA (Insti­tut für Strom­rich­ter­tech­nik und Elek­tri­sche Antrie­be), die sich sehr inten­siv mit der Elek­tro­che­mie und dem Ver­mes­sen von Bat­te­rien beschäf­tigt. Mit die­sen Kol­le­gen bespre­chen wir dann die Aus­le­gung der Bat­te­rien, so dass wir sicher­stel­len, dass wir auch indus­tri­el­le Sicher­heits­stan­dards ein­hal­ten. Alle Zel­len wer­den vor Ein­bau noch ein­mal getes­tet, um Feh­ler aus­zu­schlie­ßen. Und wir iden­ti­fi­zie­ren die Zel­len mit der höchs­ten Energiedichte.“

Räder und Fel­gen sind spe­zi­ell für Solar­fahr­zeu­ge ent­wi­ckelt, Brid­ge­stone und Miche­lin stel­len die Ein­heits­rei­fen her. Ansons­ten sind nahe­zu alle Tei­le aus der eige­nen Fer­ti­gung, auch im 3‑D-Druck. So stam­men etwa die Kühl­kör­per der Rück­lich­ter aus dem Aco­ni­ty-3D-Dru­cker. Über­haupt zeigt sich, dass die Stu­die­ren­den auf moderns­tes Equip­ment zurück­grei­fen kön­nen: „Unse­re neu­es­te Errun­gen­schaft ist ein
Prüf­stand für E‑Motoren, auf denen wir die Moto­ren und das gesam­te elek­tri­sche Sys­tem ohne die Solar­zel­len exakt ver­mes­sen und tes­ten können.“

Zurück in die Ver­sand­box und Garage

Ein­satz rund um die Uhr 

Am Welt­um­welt­tag kom­men jeweils die neu­en Regeln her­aus. Dann haben wir gut ein Jahr Zeit, um einen kon­kur­renz­fä­hi­gen Solar­ren­ner auf die Räder zu stel­len. Es geht ja um die Ent­wick­lung, die Inno­va­ti­on, nicht um das Wie­der­ho­len und Per­fek­tio­nie­ren schon erprob­ter Tech­ni­ken. Momen­tan dreht sich alles um den neu­en Flit­zer. Vor dem Ren­nen wer­den Schlaf und Vor­le­sun­gen auf ein Mini­mum redu­ziert: „Wir sind gera­de in der hei­ßen Pha­se für Marok­ko, da arbei­ten wir in 24-Stun­den-Schich­ten fast rund um die Uhr.“
Mitt­ler­wei­le ist der drit­te Son­nen­wa­gen, der den Namen „Pho­ton Cove­stro“ erhielt, in Aachen und wird hier end­mon­tiert. Und da die Crew vom Son­nen­wa­gen nicht nur beim Fahr­zeug tech­no­lo­gisch auf der Höhe der Zeit ist, son­dern auch im Bereich Mar­ke­ting und Öffent­lich­keits­ar­beit fit, kön­nen alle Inter­es­sier­ten auch auf den sozia­len Net­zen von Insta­gram und You­Tube Dau­men drücken. 

sonnenwagen.org

Das här­tes­te Solar­ren­nen der Welt

Die World Solar Chal­len­ge wird bereits seit 1987 in Aus­tra­li­en aus­ge­tra­gen. 3.022 Kilo­me­ter geht es auf öffent­li­chen Stra­ßen quer durch das Out­back von Dar­win nach Ade­lai­de. Das Auto­rennen für Solar­fahr­zeu­ge gilt als welt­weit här­tes­te Prü­fung. Die Teil­neh­men­den star­ten in ver­schie­de­nen Kate­go­rien und kom­men meist aus Hoch­schu­len.
Wäh­rend des Ren­nens wer­den die bis zu 140 km/h schnel­len Ultra­leicht­bau­ten von Team-Fahr­zeu­gen be-
glei­tet, die ihre wech­seln­den Pilo­ten nicht nur vor den über­lan­gen Road Trains, son­dern auch vor Gefah­ren wie Kän­gu­rus oder ande­ren Wild­tie­ren bewah­ren sol­len. Repa­ra­tu­ren sind wäh­rend des Ren­nens erlaubt.
Die World Solar Chal­len­ge fin­det alle zwei Jah­re immer in den unge­ra­den Jah­ren statt. In der Zwi­schen­zeit gibt es wei­te­re Ren­nen, etwa in den USA die Ame­ri­can Solar Chal­len­ge, die South Afri­can Solar Chal­len­ge oder die Euro­pean Solar Chal­len­ge in Bel­gi­en (Cir­cuit Zol­der, 24-Stun­den-Ren­nen). In die­sem Jahr star­te­te der Son­nen­wa­gen bei der Solar Chal­len­ge Moroc­co vom 23. bis 30. Oktober.

This post is also avail­ab­le in: Eng­lish

Tags
Back to top button
Close