Formel-1-Reifen

Rennreifen im Formel-1-Fahrerlager 2004 in Monza

Rennreifen werden im Motorrennsport, wie beispielsweise in der Formel 1, eingesetzt.

Kein einzelnes Bauteil ist in dem Maße für die Fahreigenschaften eines Fahrzeuges verantwortlich wie die Reifen. Im Gegensatz zu normalen Autoreifen dürfen Rennreifen nicht im Straßenverkehr eingesetzt werden. Dafür ist nicht allein das manchmal fehlende Profil verantwortlich, sondern die (dann fehlende) Übereinstimmung der Reifendimension mit der Zulassung.

Allgemeines

Schotter-Rennreifen an einem WRC-Citroën C4.

Die Reifen sind die Schnittstelle zwischen Fahrzeug und Fahrbahn. Alle Antriebs-, Lenk- und Bremskräfte wirken durch die Kontaktfläche des Reifens mit der Fahrbahn auf das Fahrzeug ein. Bei Wahl der richtigen Gummimischung (und das versucht man durch Test- und Abstimmungsfahrten herauszufinden) können durch eine Art "Verzahnungseffekt" Kräfte übertragen werden, die höher sind als das Gewicht des Fahrzeugs (plus dem hinzuzurechnenden Anpressdruck durch aerodynamische Hilfsmittel). Verstärkt wird diese Haftung durch einen Klebeeffekt, der sich erst im Verlauf einer Rennveranstaltung einstellt, wenn zunehmend Gummiabrieb am Straßenbelag haften bleibt. Man erkennt das daran, dass die schnellsten Rundenzeiten immer gegen Ende einer Trainingssitzung erzielt werden, weil der Klebeeffekt dann am stärksten ist. In den Rennpausen wird die Klebefläche (= Ideallinie) durch Sand und Staub unwirksam. Auch ein kurzer Regen kann die Haftschicht in ihrer Wirkung länger beeinträchtigen, als die Fahrbahn nass ist.

Immer noch gilt der Grundsatz, dass Haftung auf Kosten der Lebensdauer erzielt wird. Man kann also für den Reifen eine Gummimischung verwenden, die ungefähr über die Renndistanz oder den kalkulierten Stint einer n-Stopp-Strategie hält. Bei einem F1-Rennen stehen eine weiche und eine harte Mischung zur Verfügung. Für die jeweilige Mischung müsste die Fahrwerks- und Flügeleinstellung anders sein, konsequenterweise auch Getriebe und Motorsteuerung. Aus Zeitmangel müssen diese Änderungen beim Boxenstopp unterbleiben. So kommt es zu dem Phänomen, dass eine der vorgeschriebenen Mischungen bessere Ergebnisse erzielt. Je nach Strecke (Belag) ist es mal die härtere, mal die weichere. Da beide Härtegrade eingesetzt werden müssen, ist die Fahrzeugabstimmung idealerweise ein Kompromiss, der bei dem "schlechteren" Reifen nicht zu viel Zeit einbüßt, den besseren aber immer noch gut ausnützt. Die Reihenfolge der Einsätze sieht meist so aus, dass alle Teams beim Start den "besseren" Reifen verwenden, weil am Start verlorene Zeit nur sehr schwer wieder eingeholt werden kann. Im Laufe des Rennens, meist gegen Ende, kommt der "schlechtere" Reifen zum Einsatz, weil die Positionen schon weitgehend bezogen sind, und weil alle Teams es so machen.

Extremes Beispiel für die Kürze der Distanz bei besserer Haftung waren die in der Formel 1 bis kürzlich erlaubten Qualifikationsreifen, die nur wenige Runden hielten, aber für schnellere Zeiten gut waren als die im Rennen verwendeten. Deren Gummimischungen sind auch noch in Gebrauch bei kurzen Strecken (Slalom, Bergrennen). Selbst wenn diese schon beim Start eine gute Haftreibung ("Grip") haben, brauchen sie dazu eine gewisse Mindesttemperatur des Straßenbelages. In dieser Hinsicht unterscheiden sie sich nicht von Straßenreifen, die bei Temperaturen unterhalb von ca. 5 °C stark abbauen.

In der Saison 2005 mussten in der Formel 1 die Reifen die komplette Distanz vom Qualifying bis Rennende durchhalten. Man hoffte, durch diese Bestimmung Unfälle durch Reifenschäden, die auf extremem Leichtbau beruhten, zu vermeiden. Diese Hoffnung hat sich nur teilweise erfüllt, die Bestimmung führte wegen Sicherheitsmängeln der Michelin-Reifen zu einem der eigenartigsten Rennen in der Formel-1-Geschichte (Indianapolis 2005). Seit der Saison 2006 sind Reifenwechsel in Rennen und Qualifying wieder gestattet, stattdessen limitiert man nun die maximale Anzahl verwendeter Reifen pro Rennwochenende.

Der Unterbau der Rennreifen unterscheidet sich im Prinzip nicht von dem der Straßenreifen, allerdings wird eindeutig der Schwerpunkt auf Fahreigenschaften und nicht Federungskomfort gesetzt. Erreicht wird das durch einen engen Kreuzungswinkel der Gewebefäden, die unter der Lauffläche verlaufen. Rennreifen werden sowohl als Diagonalreifen als auch in Radialbauweise hergestellt, aber mit spitzem Kreuzungswinkel der Gewebefäden.

Slicks nach einer Renndistanz (Formel 3)

In manchen Rennserien sind Slicks (profillose Reifen) zugelassen. Sie haben den Vorteil, dass die ohnehin nicht große Kontaktfläche nicht noch durch die "negativen" Stellen im Profil verkleinert wird. In der Formel 1, verschiedenen Rallye- und Bergrennserien und in einigen Wagenklassen, beispielsweise in der Schweiz, sind seit Langem nur Reifen mit "negativem Profilanteil" zugelassen. Dieser ist insbesondere bei Regenreifen oder Intermediates besonders groß. Meist ist die Gummimischung für Regenreifen weicher als bei Trockenreifen.

Nachdem aber in der Formel 1 die Kurvengeschwindigkeiten immer höher wurden und die damit verbundenen Gefahren als nicht mehr akzeptabel galten, wurde ein Längsrillenprofil verordnet. Wahrscheinlich hätte eine Beschränkung der Reifenbreite denselben Effekt gehabt, aber so wurde eine gewisse optische Kontinuität gewahrt.

Das Reglement schreibt als maximalen Felgenduchmesser 14 Zoll vor. Die maximale Breite (vorne und hinten unterschiedlich) ist ebenfalls festgelegt.

Bedeutung der Reifen

Ein schlechter Reifen kann ein Auto um mehrere Sekunden pro Runde verlangsamen. Außerdem können die Reifen bei zu hoher Belastung oder auch hohen Asphalttemperaturen im Laufe eines Rennens abbauen und am Ende des Rennens sogar platzen. Der Einfluss der Reifen auf die Qualität eines Autos ist im Vergleich zur Bedeutung des Motors, der Aerodynamik und des Chassis relativ hoch, so dass in Rennserien, in denen es mehrere Reifenlieferanten gibt, neben der Konkurrenz der einzelnen Rennställe grundsätzlich die Konkurrenz der Reifenhersteller eine große Rolle spielt.

Wenn ein Auto beliebiger Bauart im Grenzbereich bewegt wird, ist es immer der Reifen, der den ersten Fahreindruck macht und die Signale vermittelt, die die Tendenz des Fahrwerks ausdrücken.

Bei einigen Rennen der Formel 1 lässt sich beobachten, dass die Rennställe, die eine bestimmte Reifenmarke fahren, den Sieg unter sich ausmachen. Beim Großen Preis der USA im Jahr 2005 führte der Wettlauf in der Reifenentwicklung so weit, dass nach einem schweren reifenbedingten Unfall im Training der Reifenlieferant Michelin keine Reifen bereitstellen konnte, die mit ausreichender Sicherheit ein ganzes Rennen durchgehalten hätten. Infolgedessen gingen nur die sechs Fahrzeuge an den Start, die mit Bridgestones fuhren.

Da man gerne den Wettkampf der Rennställe wieder in den Vordergrund stellen würde, wird in der Formel 1 ab 2007 nur noch ein einheitlicher Reifenlieferant für alle Teams zugelassen.

Bei vielen Rennserien, Markenpokalen, Markenformeln bis hin zur Formel 3 sind die Reifen genau nach Hersteller und Größe vorgeschrieben, mit teilweise unterschiedlichen Herstellern für Slicks und Regenreifen.

Bridgestone-Slicks für die Formel-1-Saison 2009

Geschichte der Reifenzulieferer in der Formel 1

Am längsten war der Reifenhersteller Pirelli in der Formel 1 vertreten (1950 bis 1991). Rennställe, die Pirelli einsetzten, fuhren aber nur 42 Siege ein. Goodyear kommt bei seinem Engagement von 1965 bis 1998 auf insgesamt 368 Siege.

Bis Ende 2006 belieferten Michelin (seit 2001) und Bridgestone (seit 1997) die Formel-1-Teams, ab 2007 nur noch Bridgestone.

Hersteller und ehemalige Hersteller von Rennreifen im Automobilsport

• Avon
• Barum
• BFGoodrich
• Bridgestone
• Continental (1954/55 mit Mercedes Silberpfeilen)
• CooperTires
• Dunlop
• Englebert
• Firestone
• Goodyear
• Hankook
• Kléber
• Kumho
• Matador
• Michelin
• Mickey Thompson
• M&H Racemaster
• Pirelli
• Silverstone
• Yokohama

Reifengrößen

Während bei Autoreifen die Größenangaben einheitlich und durch Verordnungen geregelt ist, haben Rennreifen meist je nach Hersteller verschiedene Dimensionen. Gemeinsamer Nenner ist aber doch der Felgendurchmesser, der in Zoll angegeben wird, und an letzter Stelle steht. Die Breite kann in Zoll oder metrisch angegeben sein. Der Durchmesser oder Abrollumfang ebenso. Ein typisches Beispiel für einen Avon-Slick kann sein:

• 6.6/19.5 x 14

Dabei bedeutet 6.6 die Reifenbreite in Zoll, entsprechend 16,8 cm. 19.5 den Durchmesser von 49,53 cm und 14 den Felgendurchmesser, der allgemein in Zoll angegeben ist. Die Angabe des Durchmessers in Zoll signalisiert, dass der Reifen in Diagonalbauweise hergestellt wurde. Die Gummimischung (es gibt für unterschiedliche Distanzen verschiedene Härten) ist in der obigen Angabe nicht enthalten, wird aber irgendwie vermerkt, wobei wieder jeder Hersteller seine eigene Nomenklatur hat.

Michelin Rennreifen:

• 18/67-17 S1826B

Aufbau einer Slickbezeichnung: 18/67-17 S1826B:

18 = Reifenbreite in cm
67 = Außendurchmesser in cm
17 = Nenndurchmesser in Zoll
S1826B = Referenz für Karkasse und Gummimischung
19/67-420 : 420 = Nenndurchmesser in mm; 420mm = 16,5 Zoll.

• 210 / 620 R17
  

210 = Reifenbreite in mm
620 = Außendurchmesser in mm
R = Radialreifen (Gürtelreifen)
17 = Nenndurchmesser der Felge in Zoll

Haltbarkeit

Rennreifen altern schneller als andere Reifen, auch ohne Laufleistung. Sie sollten dunkel gelagert werden, da Ultraviolettstrahlung das Altern beschleunigt. Ein zusätzlicher Schutz vor Verhärtung durch diffundierende Weichmacher kann durch straffes Einwickeln der Lauffläche in Klarsichtfolie erreicht werden.