579,2 km mit nur einem Liter Benzin

Vom 25. bis 28. Mai 2017 fand im Queen Elizabeth Olympic Parc in London der diesjährige Shell Eco-marathon statt, der weltweit größte Energieeffizienzwettbewerb. Er wird jedes Jahr sowohl in Europa als auch in Singapur (Asien) und den Detroit (USA) ausgetragen. Wettbewerbsaufgabe ist die Entwicklung und Konstruktion eines Fahrzeugs, das mit einem Liter Kraftstoff die größtmögliche Entfernung zurücklegt.

Gestartet wird in zwei Kategorien, den „Prototypen“ mit nur wenigen konstruktiven Vorgaben und den „Urban-Concept“-Fahrzeugen, die für den öffentlichen Straßenverkehr geeignet sein müssen. Sowohl konventionelle Kraftstoffe als auch alternative Energiequellen sind für den Antrieb dieser Fahrzeuge zugelassen. Insgesamt waren 192 Teams aus 27 Ländern Europas und Afrikas am Start, darunter 15 aus Deutschland, vier aus Österreich und zwei aus der Schweiz.

Für die Hochschule Karlsruhe ging das Team „High Efficiency Karlsruhe“ mit ca. 30 Studierenden aus dem Bachelor- bzw. Masterstudiengang Maschinenbau sowie dem Masterstudiengang Effiziente Mobilität in der Fahrzeugtechnologie sowie fünf Gaststudierenden von ausländischen Partnerhochschulen in der Kategorie „Prototypen“ mit Benzinantrieb an den Start. Am Ende der Rennwoche erreichten sie auf der sehr anspruchsvollen Strecke einen guten 19. Rang von 59 Teams, von denen es nur 37 überhaupt ins Ziel schafften. Mit nur einem Liter Benzin hatten die Karlsruher insgesamt 579,2 Kilometer zurückgelegt – das entspricht einem Verbrauch von ca. 0,17 Litern auf 100 km.

Im Vorfeld des Wettbewerbs hatte sich das Team in verschiedene Arbeitsgruppen aufgeteilt und ein vollständig neues Fahrzeug entwickelt und aufgebaut. Das bisherige Chassis wurde optimiert und neu gefertigt. So wurden beispielsweise die Räder wieder nach außen und somit frei gelegt, was dieses verkleinert und folglich den Strömungswiderstand senkt.

Auch ein neuer, leistungsstärkerer Motor mit optimiertem Antriebsstrang wurde verbaut. Durch eine starke Vereinfachung des Antriebsstrangs konnten zahlreiche Fehlerquellen behoben werden. Aufgrund der Neuerungen am Chassis mussten auch die Vorderradaufhängung und das Lenksystem komplett überarbeitet werden. Die Strategie, das Fahrzeug durch eine Vereinfachung der Technik insgesamt zuverlässiger zu gestalten, bewährte sich voll und ganz. Mit ihrem rot-weiß lackierten und auf den Namen NEMO (New Efficienct Mobility Object) getauften Eco-Flitzer konnte das Team in London überzeugen.

Doch nicht nur am Fahrzeug selbst wurde für die Teilnahme am Wettbewerb gearbeitet. Zahlreiche Prüfstände wie beispielsweise ein Rollen-, Reifen-, Wälzlager- und ein Motorprüfstand wurden neu aufgebaut bzw. weiterentwickelt, um verschiedene Tests an Komponenten des Fahrzeugs im Vorfeld durchführen zu können. Des Weiteren wurde eine numerische Fahrzeugsimulation eingesetzt, um eine optimale Fahrstrategie für den Wettbewerb zu finden. Die Studierenden verbesserten durch diese methodische Vorgehensweise nicht nur ihr Ergebnis beim Wettbewerb, sondern erhielten einen praxisnahen Einblick in die Fahrzeugindustrie.

Michael Birk, Student im dritten Semester des Masterstudiengangs Maschinenbau und Wettbewerbsteilnehmer, resümiert: „Ich bin total begeistert und stolz auf das, was wir als Team in London erreicht haben. Wir haben nicht nur gemeinsam die Aufgabe gemeistert ein ultrasparsames Fahrzeug zu bauen, das sich im Wettbewerb behaupten sollte, sondern auch den Grundstein für weitere Pläne und Optimierungen an unserem Fahrzeug gelegt.“ Nadja Hirsmüller, Studentin im zweiten Semester desselben Studiengangs und mitverantwortlich für den Antriebsstrang von NEMO, betont außer-dem die gute Teamarbeit vor Ort: „Die schnelle teamübergreifende Zusammenarbeit, wie man sie auf diesem Event erleben durfte, war einmalig. Wir haben als eine gut abgestimmte Einheit funktioniert, die allen Herausforderungen mit unglaublichen Ideen und hoher Motivation entgegentrat.“

„Das Team High Efficiency Karlsruhe war in dieser Saison besonders stark motiviert und hat sich auch durch einige Rückschläge, wie sie bei einem solchen innovativen Entwicklungsprojekt gelegentlich auftreten, nicht beirren lassen. Mit sehr viel Engagement wurde in kürzester Zeit ein ganz neues Fahrzeug ‚auf die Räder‘ gestellt und erfolgreich im Wettbewerb eingesetzt“, so Prof. Dr.-Ing. Volker Hirsch, betreuender Professor des Teams an der Fakultät für Maschinenbau und Mechatronik.

„Das Projekt vermittelt unseren Studierenden einen sehr realistischen Eindruck von der praktischen Ingenieurarbeit. Neben faktischen Randbedingungen wie dem verfügbaren Budget oder dem zeitlichen Limit durch den Wettbewerbstermin war die Entwicklung unseres Prototypenfahrzeugs durch viel Detailarbeit und Optimierungen gekennzeichnet. Sie nehmen also nicht nur den Erfolg beim Wettbewerb mit nach Hause, sondern auch die Erfahrung, dass das hierfür notwendige Projektmanagement ebenfalls sehr spannend sein kann.“