Multiphysik-Simulation sorgt für schnelle und zuverlässige Innovation im elektrischen Motorsport
Die Formel E und COMSOL haben eine mehrjährige Partnerschaft bekannt gegeben, die Multiphysik-Simulationssoftware in die rein elektrische Rennserie bringt und COMSOL zum offiziellen Multiphysik-Partner der ABB FIA Formel E Weltmeisterschaft macht.
Da die Formel E für die Saison 2026–2027 den revolutionären GEN4-Rennwagen einführt und COMSOL Multiphysics® v2027 noch in diesem Herbst auf den Markt kommen soll, fällt die Vereinbarung in eine Zeit bedeutender technologischer Fortschritte für beide Organisationen.
Was bedeutet diese Partnerschaft für die Zukunft des elektrischen Rennsports und der simulationsgestützten Entwicklung? Werfen wir einen Blick hinter die Kulissen und sehen wir uns die neuesten Innovationen der jeweiligen Branchenführer an.
Die nächste Ära der Formel E: GEN4
Die Formel-E-Saison 2026–27 (Saison 13) läutet die GEN4-Ära ein und setzt damit neue Maßstäbe für Geschwindigkeit und Innovation im Motorsport. Mit einer Höchstgeschwindigkeit von 335 km/h und einer Beschleunigung von 0 auf 200 km/h in nur 4,4 Sekunden stellt der GEN4-Rennwagen einen enormen technischen Sprung für die weltweit führende rein elektrische Motorsportserie dar.
Der GEN4 setzt zudem als weltweit nachhaltigster Rennwagen neue Maßstäbe und ist der erste, der zu 100 % recycelbar oder wiederverwendbar ist, wobei mindestens 20 % der verwendeten Materialien für die Reifen, Batterien, das Fahrwerk und den vorderen Antriebsstrang (front powertrain kit, FPK) aus recycelten Materialien bestehen.
Der GEN4-Formel-E-Rennwagen, der während der GEN4-Unleashed-Präsentation vom 21. bis 22. April 2026 auf dem Circuit Paul Ricard in Le Castellet, Frankreich, zu sehen war. (Foto: Simon Galloway/LAT Images)
Ein Leistungssprung
Der Sprung zu GEN4 beginnt mit einer deutlichen Leistungssteigerung gegenüber den Vorgängergenerationen. Der GEN4-Rennwagen setzt neue Maßstäbe im Hochleistungs-Elektromotorsport und liefert im Rennmodus 50 % mehr Leistung als der GEN3 Evo. Mit einer Leistung von 600 kW im ATTACK MODE stellt GEN4 eine Steigerung der Grundleistung um 71 % gegenüber dem GEN3 Evo dar.
Die GEN4-Fahrzeuge verfügen zudem über einen permanent aktiven Allradantrieb, der die Traktion und das Drehmomentmanagement verbessert und ihnen ermöglicht, in rund 1,8 Sekunden von 0 auf 100 km/h zu beschleunigen. Teams, Fahrer und Fans werden einen deutlichen Leistungsunterschied zwischen diesen Fahrzeugen und denen der vergangenen Saisons feststellen.
Energiemanagement und -effizienz bleiben entscheidend
Der Kampf um die GEN4-Meisterschaft wird die traditionelle Herausforderung der Formel E an die Teilnehmer fortsetzen: den energieeffizientesten Weg zu finden, um über eine Runde, ein Rennen und eine Saison hinweg der Schnellste zu sein.
Die jedem GEN4-Fahrzeug zur Verfügung stehende Energie hat sich im Vergleich zur GEN3 Evo um 43 % erhöht (auf 55 kWh). Diese zusätzliche Energiekapazität geht jedoch mit einer Steigerung von Leistung und Performance einher, wodurch es wichtiger denn je wird, wie effizient die Teams Energie einsetzen und zurückgewinnen. Diese Änderungen werden zu schnelleren Rennen führen, ohne den Schwerpunkt der Formel E auf Energieeffizienz zu beeinträchtigen.
Der GEN4-Rennwagen wird seine Geschwindigkeit in zwei wichtigen Rennen unter Beweis stellen: dem E-Prix und dem E-PrixUnleashed. Ersteres behält den gewohnten Schwerpunkt der Rennserie bei und fordert die Teilnehmer heraus, ihre Energie besser einzuteilen als der Rest des Feldes. Letzteres hingegen wird zeigen, wie der Wagen bis an seine absoluten Grenzen gebracht wird, und die pure Geschwindigkeit des GEN4 hervorheben, während er auf den bekanntesten Rennstrecken der Welt seine Runden dreht.
COMSOL Multiphysics® v2027: Innovation mit Geschwindigkeit, Effizienz und Präzision
Mit jeder Generation der ABB FIA Formel E Weltmeisterschaft werden durch die Lösung komplexer technischer Herausforderungen immer höhere Leistungen erzielt. In ähnlicher Weise wurde COMSOL Multiphysics® entwickelt, um Anwendern dabei zu helfen, eine Vielzahl technischer Herausforderungen schnell und präzise zu bewältigen. Die Software bietet integrierte Funktionen zur Analyse, wie sich die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen physikalischen Phänomenen auf die Leistung einzelner Bauteile und des Gesamtsystems auswirken. In diesem Herbst wird die Software mit einem eigenen Entwicklungssprung noch leistungsfähiger: v2027. Die neue Version bietet schnellere Berechnungen, Modellierung auf Systemebene sowie erweiterte Werkzeuge zum Erstellen und Bereitstellen von Simulationen.
Einführung des Electric Motor Module
Das Electric Motor Module, ein neues Add-On zur Software, bietet eine optimierte Umgebung für die Modellierung von Elektromotoren und Generatoren in einer Vielzahl von gewerblichen oder industriellen Anwendungen, einschließlich Straßenfahrzeugen. Mithilfe der speziellen Funktionen des Moduls zur Bewertung von Leistung, Betriebsbereichen, Verlusten, Materialeffekten und Fehlern sowohl in 2D als auch in 3D können Ingenieure die Leistung, den Wirkungsgrad und die Materialausnutzung von Maschinendesigns optimieren. Genau wie es GEN4-Funktionen wie der permanent aktive Allradantrieb und die höhere Energiekapazität bereits vorweggenommen haben, werden die mit diesem neuen Modul entwickelten Elektromotordesigns den Weg für zukünftige Technologien im Nutzfahrzeugbereich ebnen.
Ein 3D-Modell eines Axialflussmotors für ein Elektrofahrzeug, das die detaillierten Modellierungsmöglichkeiten für elektrische Maschinen im Electric Motor Module veranschaulicht.
Verbinden von Modellen über COMSOL Systems™
Mit der Einführung von COMSOL Systems™ in COMSOL Multiphysics® Version 2027 können Ingenieure komplexe Systeme nun in einem noch größeren Maßstab untersuchen. Dieses Add-On bietet eine neue Modellierungsumgebung für die Analyse kompletter Systeme, wobei der Zugriff auf detaillierte Multiphysik-Modelle weiterhin gewährleistet ist, wann immer lokale physikalische Effekte berücksichtigt werden müssen.
Mithilfe einer Bibliothek mit fast 5.000 einsatzbereiten Komponenten können Ingenieure elektrische Schaltpläne, Prozessablaufdiagramme und benutzerdefinierte, auf Gleichungen basierende Systemmodelle erstellen. Diese Darstellungen auf Systemebene lassen sich dann direkt mit 1D-, 2D- oder 3D-Multiphysik-Modellen verknüpfen, die in COMSOL Multiphysics® erstellt wurden.
Ein in COMSOL Systems™ erstelltes Modell einer elektrischen Schaltung, das mit einem in COMSOL Multiphysics® erstellten detaillierten 3D-Multiphysik-Modell gekoppelt ist, wodurch die Physik auf Schaltungs- und Komponentenebene gemeinsam analysiert werden kann.
Solche Technologien könnten auch im Zusammenhang mit einem elektrischen Rennwagen wie dem GEN4 der Formel E zum Einsatz kommen. Wichtige Aspekte des elektrischen Antriebsstrangs könnten auf Systemebene mithilfe von COMSOL Systems™ modelliert werden, wobei detaillierte multiphysikalische Modelle von Komponenten wie dem Motor, den Batterien oder dem regenerativen Bremssystem einbezogen werden. Dieser mehrstufige Ansatz würde es ermöglichen, beispielsweise den Elektromotor genauer unter die Lupe zu nehmen, um bei Bedarf die Auswirkungen von elektromagnetischen Verlusten, Wärmeentwicklung und Temperatur auf den Motorbetrieb zu erfassen und gleichzeitig das Verhalten des Fahrzeugs als Ganzes effizient zu analysieren.
Gemeinsam eine schnellere Zukunft gestalten
Um im elektrischen Motorsport an der Spitze zu stehen und ein erfolgreiches Produkt zu entwickeln, muss der Schwerpunkt auf Optimierung und Effizienz liegen. Dieses synergetische Ziel macht die Partnerschaft zwischen der Formel E und COMSOL für beide Seiten vorteilhaft, da jede Partei auf ihrem technologischen Weg entscheidende Meilensteine erreicht.
Mit GEN4 führt die Formel E ihr bislang schnellstes Auto ein und behält dabei den Fokus auf Effizienz und Energiemanagement bei, der die Meisterschaft geprägt hat. Gleichzeitig wird COMSOL Multiphysics® Version 2027 Ingenieuren leistungsstarke neue Funktionen für die Modellierung elektrischer Maschinen, die Analyse miteinander verbundener Systeme und die Untersuchung multiphysikalischer Wechselwirkungen bieten, die die Leistung in der Praxis beeinflussen.
Für sich genommen treiben diese beiden Technologieführer Innovationen voran. Durch ihre Partnerschaft können sie diese beschleunigen.
Simulation als Motor für den elektrischen Rennsport
Um mehr über COMSOL Multiphysics®, die kommende Version 2027 und den Einsatz der Software im Motorsport zu erfahren, besuchen Sie die folgenden Links:
Kommentare (0)