Audi ultra: Leichtbau startet bei den 24h von Le Mans 2012

Wurden bislang Serienfahrzeuge von Generation zu Generation schwerer, so weisen die neuesten Modelle von Audi den Weg in die umgekehrte Richtung. Der neue A3 ist um bis zu 80 kg leichter als das Vorgängermodell. Die Vorteile schlagen sich für den Verbraucher direkt in Form gesteigerter Effizienz nieder. Der aktuelle A6 ist ebenfalls leichter als sein Vorgänger. Das gilt künftig für jedes Modell bei Audi.

Im Motorsport ist Gewicht ebenfalls ein zentrales Thema. Ein Blick ins Technische Reglement für LMP1-Prototypen zeigt allerdings, dass deren Minimalgewicht auf 900 kg festgelegt ist. Ein Wert, den bereits der Le-Mans-Sieger Audi R18 TDI im Vorjahr unterbot. So entstand Spielraum für Ballastgewicht, mit dessen Hilfe die Balance des Autos verbessert werden kann.

Weshalb also ultra-Leichtbau im Motorsport, wenn der gewonnene Vorteil wieder mit Ballast kompensiert werden muss? Der Schlüssel zum Verständnis liegt im Hybrid-Konzept. Audi hat den ersten Diesel-Hybridsportwagen der Geschichte konstruiert. Die Komponenten des Hybridsystems haben trotz modernster Bauweise ein nicht zu vernachlässigendes Eigengewicht. Ohne besondere Leichtbau-Maßnahmen läge das Gewicht des Audi R18 e-tron quattro also über 900 Kilogramm – der Sportprototyp wäre chancenlos. Als Basis dafür hat Audi den R18 ultra mit konventionellem TDI-Antrieb entwickelt, denn beide Autos sind bis auf das Hybridsystem weitestgehend baugleich.

Wie aber treibt man das schon im Vorjahr verwirklichte ultra-Leichtbau-Konzept für die Saison 2012 auf die Spitze? Die Rennwagen müssen am 16. und 17. Juni bei den 24 Stunden von Le Mans mehrere Tausend Kilometer Distanz mit einem erwarteten Schnitt weit jenseits von 200 km/h problemlos abspulen. Natürlich variiert der Unterschied sehr deutlich. So ist das Kohlefaser-Gaspedal der neuen R18-Generation nochmals optimiert worden – die Einsparung bewegt sich im Grammbereich. Besonders stolz hingegen dürfen die Entwickler auf das Getriebe sein.

"Im Hinterwagen ist die Gewichtseinsparung ausgesprochen wertvoll", so Audi-Motorsportchef Dr. Wolfgang Ullrich. "Wir vertrauen auf einen V6-TDI-Motor, der vor der Hinterachse angeordnet ist. Dieselaggregate sind aber bauartbedingt schwerer als Ottomotoren. Mit dem daran angeflanschten neuen Kohlefaser-Getriebegehäuse ist uns der größte einzelne Innovationsschritt gegenüber dem Vorgängermodell gelungen." So etwas gab es in einem LMP-Sportwagen noch nie. Die Besonderheit gegenüber einem Formel-Rennwagen, in dem diese Technologie bereits existiert: Das volltragende Getriebe muss eine mit 900 kg viel höhere Grundlast tragen. Auch übersteht es Langstrecken-Distanzen von mehreren Tausend Kilometern am Stück. Und mit mehr als 850 Newtonmetern wirkt im R18 ein Motor-Drehmoment auf die Kraftübertragung ein, das den entsprechenden Wert eines Formel-1-Autos deutlich überschreitet.

Das hochintegrativ gebaute Hybridsystem des R18 e-tron quattro ist ein weiteres Beispiel für Leichtbau. Das gemeinsame Gehäuse der MGU (Motor-Generator-Einheit) für zwei Elektromotoren, zwei Planetengetriebe und zwei Umrichter an der Vorderachse ist äußerst kompakt, die in das vorhandene Motorsteuergerät integrierte Hybrid-Systemsteuerung eine weitere clevere Lösung, die das Gewicht des Autos verringert.

Das hochfeste Kohlefaser-Monocoque des Audi R18 TDI half Allan McNish und Mike Rockenfeller im Vorjahr, zwei schwere Unfälle in Le Mans heil zu überstehen. Eher überprüfen die Techniker selbst kleinste Details auf Leichtbau. Besonders fein berechnete und gefräste Metallteile – etwa bei der Heckflügelaufhängung, der Stabilisatorabstützung oder den Querlenkern – gelten in der Fachwelt als wahre Meisterwerke des Maschinenbaus. Aufmerksame Rennzuschauer können auch selbst einen Blick auf ein Stück Leichtbau werfen: Vier rote Dreiecke markieren ein Feld unterhalb der Cockpittüren. "Nur dort sollen unsere Fahrer sich beim Ein- und Aussteigen abstützen", erklärt Dr. Ullrich. Abseits dieser Flächen würde selbst der "Wunder-Werkstoff" Kohlefaser nachgeben.

Die Generalprobe für den Saisonhöhepunkt im Juni haben der neue Audi R18 ultra und der R18 e-tron quattro gemeistert: Beim WM-Lauf in Spa-Francorchamps (Belgien) waren die vier Prototypen des Audi Sport Team Joest eine Klasse für sich.