Waarom brandstof juist een grote rol speelt bij de elektrificatie van de Formule 1 | GPFans Special

Brandstof speelt een enorme rol in de Formule 1. Oliemaatschappijen werken dag en nacht op volle kracht om zoveel mogelijk te onderzoeken en te testen wat resulteert in de beste prestaties met de huidige power units. Maar wat voor brandstof gebruikt een F1-auto? Komt tanken ooit nog terug? En hoeveel invloed hebben de oliemaatschappijen?

Hoe langer de koningsklasse van de autosport bestaat, hoe meer regels erbij komen. Vanaf 1950, het allereerste Formule 1-seizoen, tot en met 1957 mochten teams zelf beslissen wat voor brandstof ze gebruikten. 'Normale' benzine kwam toendertijd in raceauto's eigenlijk weinig voor. De Mercedes-Benz W125 van vóór de Tweede Wereldoorlog liep bijvoorbeeld op 40% methanol, 32% benzeen, 24% ethanol en slechts 4% lichte benzine. In 1958 introduceerde de FIA een regel dat iedereen Avgas moest gebruiken, benzine uit de luchtvaart met een octaangehalte van 130. Drie jaar later mochten teams weer zelf een oliemaatschappij uitkiezen om mee samen te werken, maar het octaangehalte moest omlaag tussen de 100 en 102, zoals er ook uit de pomp kwam voor straatauto's.

Giftige stoffen

Brandstofleveranciers mochten wel van alles aan de vloeistof toevoegen, zolang het maar aan het octaangehalte voldeed. Vooral in de jaren 80 werd er veel geëxperimenteerd met exotische middelen. Onder andere Williams, Lotus en McLaren reden in die tijd met Honda-motoren. De Japanse autogigant werkte met Shell samen om voor de 1.5 liter turbokrachtbron een brandstof te ontwikkelen die bijna puur tolueen was, een giftige stof waarvan je ogen en huid gingen irriteren. BMW, de motorleverancier van onder andere Brabham, Arrows en Benetton, haalde ondertussen inspiratie uit de gevechtsvliegtuigen die de Luftwaffe inzette tijdens de Tweede Wereldoorlog en maakte een mix van benzeen, xyleen en tolueen. De FIA besloot echter voor 1992 in te grijpen en er mochten geen stoffen meer worden verbrand die niet in 'normale' benzine zat, en het seizoen daarop ging de Formule 1 over op ongelode benzine die voldeed aan de standaard van de Europese Unie.

Eerste tankstop

Juan Manuel Fangio was de eerste coureur die ervoor koos om tijdens een Grand Prix te tanken en het gebeurde tijdens wat wordt beschouwd als zijn beste Formule 1-race ooit. De legendarische Argentijn, die uiteindelijk vijf wereldkampioenschappen zou verdienen, besloot om op de Nürburgring in 1957 een halve tank mee te nemen. Hij kwam in ronde 13 van 22 binnen met een voorsprong van een halve minuut op Mike Hawthorn en Peter Collins, maar de pitstop verliep rampzalig. Een monteur raakte een wielmoer kwijt en hij had niet door dat die onder de Maserati terecht was gekomen. Fangio kwam 48 seconden achter de Ferrari's weer de baan op. In 9 van de 10 ronden die volgden, verbrak hij elke keer weer het ronderecord, en hij haalde Collins en Hawthorn in op jacht naar de overwinning.

Brabham brengt tankstops terug

Gordon Murray berekende voor de Grand Prix van Oostenrijk van 1982 dat de door hem ontworpen Brabham over de gehele race sneller zou zijn door te starten met slechts een halve tank. De BT50 met de slurpende BMW-turbomotor was daardoor lichter en kon dus twee stints relatief hard lopen in plaats van één stint relatief langzaam. Daar kwam als pluspuntje bij dat ze met een zachtere en dus snellere bandencompound konden rijden, want ze hadden tijdens het bijtanken toch de tijd om er een nieuw setje rubber op te zetten. Nelson Piquet bleek op de juiste strategie te zitten, maar de elektronica zou uiteindelijk de geest geven. Brabham bewees wel dat de pitstraat niet langer een plek was om alleen maar lekke banden te verwisselen of om schade te repareren en de andere teams begonnen al gauw het bijtanken te kopiëren.

Bijtanken verboden

Voor de fans van bijtanken was het feestje echter snel voorbij. De FIA besloot om het vanaf 1984 te verbieden vanwege veiligheidsoverwegingen. Daarnaast werd er een regel ingesteld dat er per auto niet meer dan 220 liter aan brandstof verbruikt mocht worden in een Grand Prix. Op die manier was het onmogelijk om de steeds sterker wordende turbo's op volle toeren te laten draaien en zo hield de internationale autosportbond de snelheid van de Formule 1-auto's beperkt. In 1986 ging de maximale hoeveelheid brandstof naar 195 liter en in 1988 naar 150 liter. Het seizoen daarop gingen de turbomotoren de prullenbak in, aangezien de kosten de pan uitrezen, en mochten de teams zoveel brandstof gebruiken als ze maar wilden met de atmosferische motoren.

Onvoorspelbare Grands Prix

De FIA stond vanaf 1994 bijtanken weer toe in een poging de Formule 1 wat onvoorspelbaarder te maken. Dit kwam na twee seizoenen waarin Williams domineerde. Nigel Mansell scoorde in 1992 meer dan twee keer zoveel punten als de volgende niet-Williams en dat was de Benetton van Michael Schumacher. In 1993 won Alain Prost zeven van de eerste tien Grands Prix om vervolgens zijn vierde en laatste wereldtitel twee races voor het einde van het seizoen veilig te stellen. De tankstops kwamen niet zonder gevaar. Denk daarbij aan Jos Verstappen op de Hockenheimring in 1994, Eddie Irvine op Spa-Francorchamps in 1995 en Kimi Räikkönen in São Paulo in 2009 die allemaal in brand vlogen. Bijtanken werd in 2010 weer verboden, opnieuw vanwege de veiligheid en de kosten, maar ook om de koningsklasse groener te laten lijken.

Elektrisch vermogen

Sinds 2014 wordt er gereden met hybridemotoren in de Formule 1. Door middel van de MGU-H, die de hitte van de uitlaat omzet in elektrisch vermogen, en de MGU-K, de elektromotor die in verbinding staat met de verbrandingsmotor en kinetische energie van de remmen opslaat in de batterij, worden de auto's steeds zuiniger. Er mocht toendertijd maar 100 kilogram benzine per race verbruikt worden - tegenwoordig is dat 110 kilogram, maar vaak vullen de teams de tank niet helemaal - en de verbranding mag niet sneller gaan dan 100 kilogram per uur. In 2026 worden er nieuwe motorreglementen geïntroduceerd waarbij de ingewikkelde MGU-H verdwijnt, maar de MGU-K qua vermogen van 120 naar 350 kilowatt gaat. Dat zal de auto's bijna 50 procent elektrisch maken.

Biofuel of e-fuel?

Dat maakt de benzine die de verbrandingsmotor ingaat niet minder belangrijk, in tegendeel zelfs. De brandstof zal namelijk CO2-neutraal worden. Koolstofdioxide wordt gehaald uit bronnen die we al kennen, zoals huishoudelijk afval of non-food biomassa, wat bij temperaturen van 700°C wordt omgezet tot een gas, of de koolstofdioxide wordt direct uit de atmosfeer getrokken. Door middel van chemische reacties wordt het gas omgezet in vloeibare koolwaterstoffen en dat kan gebruikt worden als een synthetische brandstof voor de Formule 1-auto. Omdat er evenveel koolstofdioxide ingaat als dat er uitkomt, is het CO2-neutraal. De synthetische brandstof wordt ook wel biobrandstof genoemd. Maatschappijen kunnen er ook voor kiezen om voor de Formule 1 e-fuel of elektrobrandstof te produceren via duurzame energie, zoals windenergie of zonne-energie.

Samenwerking met oliemaatschappij

De brandstofproducenten die samenwerken met de Formule 1-teams spelen een grote rol in de prestaties van de auto's. Wanneer de brandstof uit de vaten wordt gehaald en de pomp ingaat aan het begin van een Grand Prix-weekend, wordt bij ieder team de brandstof door de oliemaatschappij getest op onzuiverheden die mogelijk zijn opgelopen tijdens het transport. De brandstof wordt opnieuw getest, wanneer het uit de pomp komt om zeker te weten dat de pomp niet verontreinigd is. De FIA neemt vervolgens een monster mee om te testen of de brandstof wel voldoet aan de technische reglementen. Oliemaatschappijen en teams werken constant samen om de meest krachtige en meest zuinige brandstof te creëren. Ieder team mag maximaal vijf verschillende formules per seizoen gebruiken. Die worden bij de FIA aangegeven en dan in twee aparte monsters van ieder 5 liter getest door middel van gaschromatografie, voordat het F1-seizoen begint. Voor ieder Grand Prix-weekend worden er maximaal twee van de vijf formules uitgekozen om mee te racen.

Dit zijn alle teams op een rijtje met de bijbehorende brandstofproducenten.

Waarom speelt brandstof zo'n grote rol?

In een tijd waarin er steeds meer elektrische auto's de weg op gaan en waarin Formule 1-bolides steeds meer gebruikmaken van elektrisch vermogen, zou je zeggen dat de brandstof in de verbrandingsmotor een alsmaar kleinere rol gaat spelen. Echter, de biofuels en e-fuels die ontwikkeld worden voor de Formule 1, zijn brandstoffen die in de toekomst ook gewoon verkrijgbaar zijn aan de 'normale' pomp zonder dat er al teveel aanpassingen gemaakt hoeven te worden aan de benzineauto's op straat. Elektrische auto's zijn duur om te produceren en, al zijn ze op de weg natuurlijk wel zuiniger, bij de ontwikkeling komen er weer andere milieukwesties bij kijken. Synthetische brandstoffen zijn een duurzaam en goedkoper alternatief, in ieder geval op de relatief korte termijn.

De Formule 1-brandstof is niet alleen belangrijk voor de maatschappij, maar het speelt ook mee in de prestaties van de power units. Vloeistoffen worden niet meegerekend in het minimumgewicht waaraan de auto's moeten voldoen. Een brandstofproducent kan een competitief voordeel vinden door het zuinigste mengsel proberen te creëren, want hoe zuiniger de brandstof, hoe minder er in de auto hoeft om de finish te bereiken. In de Formule 1 geldt de stelling dat elke 10 kilogram 3 tienden van een seconde per ronde kost. Stel dat een coureur 10 kilogram minder brandstof aan boord heeft vanaf de start, dan kan dat 15 à 20 seconden over een gehele racelengte schelen. Een brandstofproducent kan er ook voor kiezen om het krachtigste mengel proberen te creëren. Dan heeft een auto iets meer gewicht aan boord, maar ook meer pk's. Wie hier de beste balans in vindt, zal de meest competitieve brandstof leveren.

Testen voor 2026

Aangezien de brandstof dus zo belangrijk is, wordt er al voor het seizoen 2026 constant getest en worden er per producent honderden miljoenen euro's geïnvesteerd. Zo is het Saoedisch staatsoliebedrijf Aramco, de titelsponsor van Aston Martin, een samenwerking aangegaan met het Spaanse Repsol en heeft het onderzoekscentra geopend puur om e-fuels te testen en produceren voor de Honda-krachtbron van 2026. Maar hoe kan er zoveel geld besteed worden, wanneer de Formule 1 een kostenplafond heeft? De motoren die worden ingezet voor de tests, hebben slechts één cilinder in plaats van dat het de gehele V6 is, en worden dus niet gezien als een Formule 1-motor. ExxonMobil, het moederbedrijf van Red Bull-partners Esso en Mobil 1, zouden ook al de keuze hebben gemaakt om e-fuels te produceren. Audi-partner BP en Mercedes-partner Petronas lijken de voorkeur te hebben voor biofuels. Shell is er naar verluidt nog niet over uit welke duurzame brandstof de beste is en de vraag is of de partner van Ferrari twee keer zoveel geld spendeert om beiden te testen of dat ze te laat hun keuze gaan maken en een achterstand zullen hebben op het gebied van de ontwikkeling van de brandstof.

De nieuwe reglementen voor deze brandstoffen kunnen een bepaalde maatschappij en dus een bepaald F1-team een voorsprong gaan geven op de rest van het veld, op dezelfde manier dat Mercedes in 2014 ontzettend goed uit de startblokken kwam bij de overstap naar hybridemotoren en het jaren duurde voordat Ferrari en Red Bull het gat konden dichten. Of dat gaat gebeuren, ontdekken we na het seizoen van 2025, maar dat er zoveel geld uitgegeven wordt aan brandstof voor F1-auto's die half-elektrisch zullen zijn, laat maar zien hoe belangrijk de gele vloeistof is.

IT'S SHOWTIME!

It's showtime! Wed €10 en scoor €50 aan free bets!

• Adv • Wat kost gokken jou? Stop op tijd, 18+

Gerelateerd

Longread ✍️

De grootste gevaren op de weg uit de geschiedenis van de Formule 1

• Gisteren 18:59
• 1

Column ✍️

De Formule 1 moet de Virtual Safety Car verruilen voor deze Nederlandse uitvinding

• 10 november 2024 19:05
• 5