31.08.2019 / Volkswagen Motorsport

Simulation nicht gleich Simulation: Pionierarbeit bei Abstimmung des ID.R für Rekordversuch am Berg Tianmen

(Speed-Magazin.de) Einsatz in motorsportlichem Neuland am Berg Tianmen: Romain Dumas (F) wird am 02. September mit dem rein elektrisch angetriebenen Volkswagen ID.R einen Rekordversuch am „Himmelstor-Berg“ unternehmen. Die 99 Kurven, die noch kein Rennfahrer zuvor in diesem Tempo hinaufgestürmt ist, sind auf der Motorsport-Landkarte noch gänzlich unbekannt. Da kein Datensatz der Strecke vorhanden und Testfahrten mit dem ID.R am Tianmen zur Gewinnung von Daten vorab nicht möglich waren, spielte die Simulation eine wichtige Rolle – aber nicht in bekannter Weise im Fahrsimulator. Die Abstimmung des ID.R erfolgte anhand einer rein technisch erstellten Simulation, bei der der Computer die Hauptarbeit übernahm.

„Der Rekordversuch in China am Berg Tianmen ist technisch und sportlich eine ganz besondere Herausforderung“, sagt Francois-Xavier Demaison, Technischer Direktor von Volkswagen Motorsport. „Heutzutage ist es im Motorsport normal, auf sehr exakte Daten zugreifen zu können, um ausführliche Simulationen vorzunehmen, die Fahrzeugabstimmung auszusortieren und dem Fahrer die Gelegenheit zu geben, die Streckenführung zu lernen. Doch da die Straße am Tianmen normalerweise nicht zugänglich ist und uns keine verwertbaren Daten vorlagen, mussten wir einen anderen, eigenen Weg einschlagen, um uns bestmöglich vorzubereiten und die Daten selbst vor Ort sammeln, aufbereiten und auswerten.“

Streckenbesuch im Winter als Grundlage für Simulation

Für den Rekordversuch am Berg Tianmen begann Volkswagen Motorsport mit einem leeren Datensatz. „Wir sind im Winter zum Berg Tianmen gefahren und haben dort zunächst die Strecke mit einem Track Logger, Foto- und Videokameras und sogar mit dem Maßband vermessen“, so Stéphane Folio, Performance- und Dateningenieur bei Volkswagen Motorsport. „Wir haben so äußerst akribisch Daten zum Grip-Niveau und zur Strecke gesammelt, auf der nun unsere gesamte Vorbereitung auf den tatsächlichen Rekordversuch fußt.“

Dabei fuhren die Ingenieure die 10,906 Kilometer lange Strecke Anfang 2019 mehrmals ab. Die so gewonnenen Daten sowie die Informationen zur Streckenbeschaffenheit bildeten die Grundlage für ein abstraktes 3D-Modell, das zur Bestimmung der wesentlichsten Parameter herangezogen wurde. An besonders anspruchsvollen Stellen – etwa Kurve 88, die mit rund sechs Metern Radius besonders eng ist – griffen die Ingenieure sogar zum Maßband, um möglichst exakte Werte für die Anforderungen an das Fahrzeug zu erhalten.

Erfahrung aus Rallye- und Rallycross-WM half bei der Simulationsarbeit

Mit größtmöglicher Detailtreue wurden die 3D-Daten aus den verschiedenen Streckenpfaden zu einer akkuraten dreidimensionalen Mittellinie der Straße kombiniert und durch die jeweilige Streckenbreite ergänzt. Zudem wurden weitere Parameter, wie das zu erwartende Grip-Niveau, einberechnet. Dabei halfen Erfahrungen aus den erfolgreichen Jahren in der FIA Rallye-Weltmeisterschaft (WRC) und der FIA Rallycross-Weltmeisterschaft (WRX). „Am Berg Tianmen ist die Big Gate Road aus Betonblöcken zusammengesetzt und bietet in etwa ein Grip-Niveau wie beim Bergrennen am Pikes Peak“, erläutert Folio. „Wir konnten so auf unseren Simulationen von damals aufbauen.“

Mangels der üblichen 3D-Daten, die es vom Bergrennen am Pikes Peak (USA) oder von der Nürburgring-Nordschleife (D) in größten Detailstufen und mit feinen Geländemodellen bereits gibt, schied eine Arbeit am Fahrsimulator mit Romain Dumas am Steuer aus. Der Computer und eine Simulationssoftware wurden so zum „digitalen Romain“ am abstrakten, rechnerisch ermittelten Modell des Tianmen Berges, wie es Stéphane Folio beschreibt: „Die Software errechnete aus den zahlreichen Daten, die wir erfasst haben, nicht nur die Ideallinie für den Fahrer, sondern half auch, die optimale Konfiguration und das Basis-Setup des ID.R für die Rekordfahrt am Berg Tianmen zu finden. „Aufgrund der Softwaresimulation haben wir die benötigte Batteriekonfiguration, das optimale Aerodynamikpaket und die grundlegende Fahrwerksabstimmung ausgewählt,“ so Folio.

Erfahrungswerte aller Rekordfahrten kommen am Tianmen zum Tragen

Der ID.R, wie er am Tianmen Mountain zum Einsatz kommt, stellt eine konsequente Weiterentwicklung anhand der gesammelten Erfahrungen bei den Rekordfahrten am Pikes Peak, auf der Nürburgring-Nordschleife und beim Goodwood Festival of Speed dar. In Sachen Lade- und Batterietechnologie, Fahrwerksabstimmung und Bremsenkonfiguration flossen die Erkenntnisse der vergangenen Monate in die Abstimmung des Fahrzeugs ein. Vor allem in der Behandlung der Komponenten für den elektrischen Antrieb hat Volkswagen seit Juni 2018 viel dazugelernt. Verbesserungen am Fahrwerk und speziell für den ID.R entwickelte Potenza Reifen von Partner Bridgestone sorgen neben dem aerodynamischen auch für bestmöglichen mechanischen Grip.

Für den Rekordversuch am Tianmen entschieden sich die Volkswagen Ingenieure anhand der Daten aus der Simulation zur optimalen Balance aus Fahrverhalten und bestmöglich zu erzielender Zeit – der High-Downforce-Variante des ID.R, wie sie weitestgehend schon am Pikes Peak zum Einsatz kam. „Erstmals seit unserem Rekord am Pikes Peak setzen wir auch am Berg Tianmen ein Aerodynamikpaket mit hohem Abtrieb ein“, sagt Cédric Delnatte, Technischer Projektleiter ID.R. „Mit zunehmender Höhe nimmt die Luftdichte ab – den damit verbundenen Verlust an Abtrieb kompensieren wir mit großem Heckflügel und breiter Frontschürze. Das erhöht nicht nur die Kurvengeschwindigkeiten, sondern gibt Romain Dumas als Fahrer auf der extrem schmalen Bergstraße am Tianmen zusätzliche Sicherheit. Da die Vorbereitungszeit am Berg Tianmen mit zwei Testtagen äußerst kurz ist, ist eine Fahrzeugauslegung, die dem Fahrer Sicherheit gibt, die beste Wahl. Zudem verspricht sie die beste Zeit.“

Volkswagen am Tianmen Mountain – ein einzigartiger Rekordversuch mit dem Elektro-Rennwagen ID.R

Am chinesischen Berg Tianmen, rund 1.300 Kilometer Luftlinie von der Hauptstadt Peking entfernt, liegt eine der spektakulärsten Straßen der Welt: die Tianmen Shan Big Gate Road nahe der Stadt Zhangjiajie. Sie überwindet mit 99 Haarnadelkurven rund 1.100 Meter Höhenunterschied. Am 02. September 2019 soll Romain Dumas (F) mit dem Volkswagen ID.R auf der 10,906 Kilometer langen Strecke eine Richtzeit setzen. Eine offizielle Bestzeit für Rennwagen existiert dort noch nicht. Angetrieben wird der ID.R, sportlicher Botschafter der künftigen ID. Produktfamilie, von zwei Elektromotoren mit einer Systemleistung von 500 kW (680 PS). Der Rekordversuch auf der spektakulären Bergstraße zum mythischen „Himmelstor“ unterstützt die Elektromodell-Offensive von Volkswagen in China.

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