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Alles im Blick

400 Giga­byte Daten sammeln Sensoren im Formel-1-Auto bei einem Grand Prix. Auch ebm-papst nutzt Sensoren, um den Betrieb von Venti­la­toren und Gebläsen über­wa­chen. Wir zeigen, welche Infor­ma­tionen Formel-1-Boliden und ebm-papst Gebläse liefern.


Wenn der Motor das Herz ist, dann ist die Elek­tronik das Gehirn – diese Paral­lele gilt sowohl für Formel-1-Autos als auch für Venti­la­toren. Um die Elek­tronik jedoch wirk­lich gewinn­brin­gend einsetzen zu können, bedarf es einer Menge Daten. Die sammeln sowohl bei Mercedes-AMG Petronas Motor­sport als auch bei ebm-papst verschie­denste Sensoren. Die so erho­benen Daten helfen dabei, beste Leis­tungen zu erbringen und sich auf eine Viel­falt an Szena­rien einstellen zu können.

Mehr als 200 Sensoren sind in den Mercedes-AMG F1 W08 EQ Power+ Autos verbaut. Die damit erho­benen Daten dienen vor allem dazu, gut infor­mierte stra­te­gi­sche Entschei­dungen für den weiteren Renn­ver­lauf zu treffen und zu wissen, welche Leis­tung das Auto bringt. Ein Stra­te­gie­team analy­siert die Erkennt­nisse vom Haupt­sitz in Brackley aus und unter­stützt die Mann­schaft an der Strecke und den Chef­stra­tegen an der Pitwall dabei, in Sekun­den­schnelle die rich­tigen Entschei­dungen zu treffen.

Diese Daten erheben die Sensoren unter anderem an den zwei Silber­pfeilen:

Tempe­ra­turen

Jedes Teil des Autos hat ein Tempe­ra­tur­be­reich, in dem es optimal funk­tio­niert. Egal ob Reifen-, Motor-, Bremsen- oder Getriebe, die Tempe­ra­turen dieser entschei­denden Kompo­nenten zu messen ist extrem wichtig für gute Ergeb­nisse auf der Strecke. Steigt die Tempe­ratur zu stark, muss die Belas­tung verrin­gert werden, um einen Ausfall der Kompo­nenten zu verhin­dern.

Reifen­ab­nut­zung

Spezi­elle Sensoren messen während des Rennens die Tempe­ratur und den Abrieb der Reifen. So können die Stra­tegen entscheiden, wie lange ein Auto noch auf der Strecke bleiben kann und wann es Zeit für den Boxen­stopp wird.

Treib­stoff­ver­brauch

Da die Boliden durch die jüngsten Regel­än­de­rungen der Saison 2017 schwerer und breiter wurden, dürfen sie statt 100 Kilo­gramm nun 105 Kilo­gramm Treib­stoff verbrau­chen. Um den Verbrauch sowie die Qualität des Benzins stets im Blick zu behalten, messen Sensoren sowohl den Stand als auch weitere Para­meter des Treib­stoffs.

Aero­dy­namik-Daten

Während eines Wochen­endes nutzen Formel-1-Teams verschie­dene Verfahren, um die Luft­ströme rund um ihre Boliden zu messen. Ein Beispiel sind Aero­dy­namik-Gatter, die eine Matrix von Mini-Röhr­chen enthalten und so Luft­druck und -verwir­be­lungen messen.

G-Kräfte

Gerade in engen Kurven sind die Fahrer extremen Kräften ausge­setzt. Ein G-Force-Sensor misst, wie hoch die Belas­tung ist und gibt so Aufschluss darüber, wie heraus­for­dernd ein Rennen für Auto und Fahrer ist.

GPS-Posi­tion

Ein GPS-Modul bestimmt die genaue Posi­tion der Autos auf der Strecke. So wissen die Teams stets exakt, wo ihre Fahrer unter­wegs sind. Zudem werden die Daten an die Renn­lei­tung über­mit­telt. Diese nutzt sie, um die Flag­gen­si­gnale an der Strecke besser zu koor­di­nieren und so die Sicher­heit der Fahrer zu erhöhen.


Wie in einem Formel 1 Boliden, sammeln auch in Produkten von ebm-papst verschie­dene Sensoren eine Menge Daten. Je mehr Infor­ma­tionen ein Anwender schließ­lich über seinen Venti­lator oder sein Gebläse hat, umso besser kann er es steuern und umso effi­zi­enter betreiben. Welche Infor­ma­tionen genau erhoben werden und wie sie verar­beitet werden, hängt von der jewei­ligen Anwen­dung und von den Wünschen des Kunden ab. Dieser verar­beitet die gesam­melten Daten in einer über­ge­ord­neten Steue­rung.

Diese Daten kann beispiels­weise der RadiCal im Spiral­ge­häuse für die Wohn­raum­lüf­tung erheben:

Volu­men­strom

Ein im Spiral­ge­häuse montiertes Flügelrad misst den Ist-Wert des Volu­men­stroms mithilfe von zwei Hall­sen­soren auch bei geringen Luft­mengen sehr genau. Dadurch kann die inte­grierte Steu­er­elek­tronik die Dreh­zahl des EC-Motors an den gewünschten Soll­wert anpassen und so die Luft­menge verän­dern.

Feuchte

Gerade in der Wohn­raum­lüf­tung ist die Feuchte der Luft ein wich­tiger Faktor, um ein Wohl­fühl­klima zu schaffen. Deshalb wird die Feuchte des Luft­stroms von einem Sensor gemessen, sodass dann über die über­ge­ord­nete Steue­rung entspre­chende Maßnahmen einleiten kann.

Tempe­ratur

Wie die Feuchte, wird auch die Tempe­ratur des Luft­stroms gemessen. Sie spielt eben­falls eine große Rolle für das Wohl­be­finden im Raum und kann über eine Anpas­sung der Dreh­zahl regu­liert werden.

Dreh­zahl

Die Dreh­zahl­über­wa­chung via MODBUS gibt Aufschluss darüber, wie schnell das Gebläse gerade läuft. So kann zusammen mit dem Volu­men­strom der Betriebs­zu­stand errechnet werden und z.B. ein notwen­diger Filter­wechsel ange­zeigt werden.

Ener­gie­auf­nahme

Venti­la­toren von ebm-papst zeichnen sich beson­ders durch ihre Effi­zienz aus. Die Messung der Ener­gie­auf­nahme zeigt trans­pa­rent, wie viel Energie das Gebläse zu einem bestimmten Zeit­punkt aufnimmt.

Luft­qua­lität

Optional lässt sich der RadiCal im Spiral­ge­häuse mit Sensoren zur Messung des CO2-Gehalts und bestimmter Partikel in der Luft ausstatten. So gewinnt der Anwender ein genaues Bild über die Luft­qua­lität und kann diese gezielt beein­flussen.

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Weitere Produktdaten finden Sie hier:

Der RadiPac im Spiralgehäuse

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