Expertise in der Konstruktion von Fahrzeugen 

Das Entwerfen von mechanischen Bauteilen ist anspruchsvoll. Je nach Einsatzgebiet müssen sie zum Beispiel besonders stabil oder möglichst leicht sein. Wenn es darum geht, ein Solarfahrzeug zu entwerfen, gilt es, gleich einer Vielzahl von Ansprüchen gerecht zu werden. Am Institut für Mechanische Systeme (IMES) befasst man sich mit der Bauart von Strukturen und Systemen, passt diese optimal den Anforderungen an, denen sie ausgesetzt sind. Ein Gestaltungsfokus des Instituts liegt auf Fahrzeugen. Im Rahmen einer Masterarbeit wurde dieser Wissensfundus systematisch ausgeschöpft, um ein neuartiges Solarfahrzeugs zu konzipieren. Das gesetzte (und dann auch erreichte) Ziel: Eine Teilnahme an der Solar Challenge, um so in der Anwendung prüfen und zeigen zu können, was in der Konstruktion von Solarrennfahrzeugen heute möglich ist. 

Bestandsaufnahme als Ausgangspunkt 

Bei der Analyse von bereits gebauten Rennfahrzeugen zeigte sich, in welchen Bereichen Entwicklungsarbeit gefragt ist. Identifiziert wurden insbesondere zwei Arbeitsfelder: einerseits die Verbesserung der mechanischen Stabilität von einzelnen Bauteilen, andererseits die Suche nach neuen Lösungen im Umgang mit Lasten, die während der Fahrt in unterschiedlichen Situationen auf ein Fahrzeug einwirken.

Mehr Stabilität und ein neues Fahrwerk

Um die mechanische Stabilität einzelner Bauteile erhöhen zu können, wurden Berechnungen zur Brems- und Kurvenstabilität durchgeführt. Dank den so gewonnenen Einsichten, war es möglich, ein Fahrzeug zu entwerfen, das in Kurven weniger schnell ins Rutschen kommt. Es überschlägt sich nicht und ist deshalb sicherer. In Bezug auf den Umgang mit Lasten ist man von jenen Anforderungen ausgegangen, die auf der Rennstrecke anzutreffen sind. Typische Lastfälle sind die Belastung durch Schlaglöcher, Bremsmanöver oder Kurvenfahrten. Dabei zeigte sich, dass die von anderen Teams verfolgten Ansätze von Grund auf neu gedacht werden müssen. Anstatt ein Doppelquerlenkfahrwerk zu verbauen, wurde deshalb ein neuartiges Schwingenfahrwerk entwickelt. Bei diesem Fahrwerktypus sind die Räder nicht horizontal sondern vertikal aufgehängt. Dadurch konnte der Luftwiderstand, der auf das Fahrzeug einwirkt, beträchtlich reduziert werden. Entstanden ist ein Solarfahrzeug, das auch unter anspruchsvollen Rennbedingungen effizient, stabil und sicher fährt.