LMDh-Motoren: Warum die Hubraum-Monster zurückkehren

(Motorsport-Total.com) – Wäre da nicht der Hybrid-Antriebsstrang, könnte man sich 15 Jahre zurückversetzt fühlen: Drei der vier LMDh-Autos geben bei den 24 Stunden von Daytona an diesem Wochenende ihr Debüt in der GTP-Klasse großvolumige, teilweise aufgeladene V8-Motoren . Nur Acura ist in dieser Hinsicht ein bisschen ein Außenseiter.

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Die neue LMDh-Generation kommt mit viel Hubraum – und das nachhaltig!

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Die Motoren der vier Hersteller:
Acura ARX-06: 2,4-Liter-Turbo-V6
BMW M Hybrid V8: 4,0-Liter-Turbo-V8
Cadillac V-LMDh: 5,5-Liter-V8-Saugmotor
Porsche 963: 4,6-Liter-Turbo-V8

Woher kommt dieser scheinbare Rückschritt? Der Hauptgrund liegt in den Vorschriften. Aber auch aktuelle Trends in der Massenproduktion spielen eine Rolle. Und nicht zuletzt die Frage, was Nachhaltigkeit eigentlich bedeutet.

Kommen wir zum ersten und wichtigsten Punkt: Das Reglement favorisiert großvolumige Motoren mit flachem Drehmomentverlauf. Es galt das alte LMP1-Reglement: Der Hybrid zieht mit voller Kraft, egal was der Verbrenner macht. Im Hypercar/GTP-Reglement, ob LMH oder LMDh, gilt ein ganz anderes Prinzip.

Die Leistungskurve ist genau vorgegeben. Je mehr der Elektromotor arbeitet, desto stärker wird die Leistung des Verbrennungsmotors reduziert. Dies geschieht elektronisch. Das bedeutet aber, dass der Verbrennungsmotor im unteren Drehzahlbereich theoretisch in der Lage sein muss, die Leistung selbst zu erzeugen. Großvolumige Einheiten können dies besser als kleine.

Die kleinen Motoren haben auch keinen Gewichtsvorteil mehr, da das Gewicht auf 180 Kilogramm fixiert ist. 707 PS müssen sie aus eigener Kraft aufbringen können. Der Rest des Antriebsstrangs, einschließlich der Drehpunkte, ist einheitlich. Damit fügen sich die großen V8-Motoren optimal in das LMP2-Gesamtfahrwerkskonzept und Standardkomponenten wie Getriebe und Hybridkomponenten (MGU) ein.

Warum der aktuellere DTM-Motor für BMW ausscheidet

Als die LMDh-Philosophie vor drei Jahren zum ersten Mal vorgestellt wurde, galt die Prämisse, dass das Gerät aus der Serie stammen musste, immer noch. Diese Passage wurde inzwischen heimlich gelöscht. So konnte beispielsweise BMW den alten DTM-V8-Motor (P66/1) als Basis für den M Hybrid V8 nehmen und mit einem Turbolader kombinieren.

„Wir wollten drei Dinge kombinieren: die DNA des Herstellers, was am besten zum Reglement passt und was angesichts des engen Layouts realistisch erschien“, sagt Projektleiter Maurizio Leciuta. Eine komplette Motorenneuentwicklung kam für BMW daher nicht infrage. „Da wir auf einem bestehenden Motor aufbauten, konnten wir Entwicklungszeit einsparen.“

„Wir haben uns eine V8-Biturbo-Architektur ausgedacht, die wir auch in unserem M8-Straßenauto verwenden. Wir wussten, dass wir uns bei unserem Hubraum auf Turboaufladung verlassen mussten. Es hat uns geholfen, die Leistung zu erzielen, die wir brauchten.”

Ulrich Schulz, Leiter Motoren BMW M Motorsport, ergänzt: „Wir haben den P48-Motor auch aus dem BMW M4 DTM übernommen [2,0-Liter-Turbo aus der Class 1] und der P63-Motor [4,4-Liter-V8-Turbo] gesehen vom BMW M8 GTE. Aber die möglichen Zuverlässigkeitsprobleme beim P48 und das hohe Gewicht des P63 sprachen dagegen.”

Beim Umbau des P66/1 zum P66/2, einem Versuchsmotor, und schließlich zum P66/3, dem finalen Rennmotor, bündelte BMW sein Wissen aus der Formel-1- und der Formel-E-Ära. Auf diese Weise wurden Ressourcen aus drei verschiedenen Motorsportprogrammen kombiniert.

Auch Porsche nutzt die Regale

Urs Kuratle (Leiter der LMDh Motorsport Factory bei Porsche) beantwortet die gleiche Frage: „Wir hatten eine ganze Reihe von Motoren, die möglich gewesen wären. [2,0-Liter-V4] Ein 919-Motor, der aber nicht nach diesen Vorschriften gebaut wurde und zu teuer gewesen wäre.

Der Mini-Motor wurde konsequent auf Leichtbau und minimale Größe gekürzt. Es würde nicht in das LMDh-Paket passen und müsste künstlich schwerer sein. Stattdessen wurde der Motor aus dem 918 Spyder übernommen und mit einem Turbo kombiniert. BMW und Porsche gingen einen ähnlichen Weg.

Der Motor des Porsche 963 hat eine flache Kurbelwelle und ist auf einen sehr kurzen Hub ausgelegt“, erklärt Stephan Moser, Chef-Antriebsingenieur des Porsche 963. Aufgrund des relativ großen Hubraums müssen die Turbolader den Umgebungsdruck nur um 0,3 bar erhöhen .

„Der Vorteil: Der Motor behält seine Grundcharakteristik als Saugmotor und reagiert sehr direkt auf Befehle des Gaspedals. Beeindruckend: Im Porsche 918 Spyder ist der 9RD kein tragendes Bauteil. Mit ein paar zusätzlichen Boosts kann es diese Aufgabe jedoch jetzt in 963 übernehmen.

Nachhaltigkeit in neuem Licht

Diese Beispiele zeigen, dass Nachhaltigkeit heute anders gedacht wird. Lange Zeit wurde der Begriff nur unter der Prämisse der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs geprägt. Dies führte jedoch im Laufe der Zeit zu immer teureren Aggregaten, die teilweise aus exotischen Materialien bestanden und immer komplexer wurden.

Mittlerweile ist das Einsparpotenzial so gering, dass es nicht mehr im Verhältnis zu den Kosten steht. Beispiel: Mit der LMP1-Generation 2014 konnte der Kraftstoffverbrauch bei den 24 Stunden von Le Mans im Vergleich zu 2013 um 30 Prozent gesenkt werden. Eine weitere Reduzierung um 30 Prozent würde jetzt ein Vielfaches kosten.

Der Einsatz nachhaltiger Kraftstoffe hat das Thema Kraftstoffverbrauch ohnehin in den Hintergrund gedrängt. Nachhaltigkeit wird heute ganzheitlich gedacht: Ein robuster Motor, der vielleicht ein paar Prozent mehr verbraucht, aber nicht aufwendig entwickelt werden muss und keine exotischen Rohstoffe verwendet, wirkt mit einem umweltfreundlichen Kraftstoff plötzlich sehr nachhaltig.

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Effizient, aber nicht nachhaltig: Die LMP1-Ära ist aus Kostengründen verschwunden Zoomen

Ulrich Schulz (BMW): „Ein großer Vorteil ist, dass wir auf vorhandene Materialien wie Stahl und Aluminium zurückgreifen konnten – sowohl für die Motorbasis als auch für einzelne Komponenten wie Wellen, Gehäuse und andere Kleinteile. Dadurch haben wir viel Geld gespart. Es ist nachhaltig und effizient.”

Dieser ganzheitlichen Art der Nachhaltigkeit wird auch in anderen Regularien Rechnung getragen: Kein Autohersteller der Welt muss heute nachweisen, dass er aus einem gegebenen Hubraum zehn PS mehr herausholen kann als jeder andere. Das Wissen haben jedenfalls alle Hersteller. Daher die vorgeschriebene Leistungskurve.

Außerdem müssen die Hersteller nicht mehr beweisen, dass sie ein überlegenes Chassis bauen können. Ergo wurden Gleichteile in den 2010er Jahren immer häufiger. Heute setzt man auf ein standardisiertes LMP2-Chassis. Und kein Auto bekommt mehr Custom-Reifen, wodurch tausende und abertausende Testkilometer mit Einwegreifen überflüssig werden. Standardbereifung ist angesagt.

V8-Sauger: The American Way

Downsizing ist auch in der Automobilindustrie ein schwieriges Problem. Spätestens mit der Einführung des WLTP-Zyklus verschwanden die Vorteile kleiner Turbomotoren. Die Vorteile dieser Motoren im Teillastbereich lassen sich im Motorsport ohnehin nicht ausspielen. Bei Volllast gilt das alte Prinzip: Turbo fahren, Turbo säuft.

Möglicherweise kommt Cadillac auch mit einer Architektur, die noch vor wenigen Jahren kaum jemand für die 2020er-Jahre vermutet hätte: Ein 5,5-Liter-V8-Saugmotor mit Crossplane wird in den kommenden Jahren die Herzen von Motorsportfans höher schlagen lassen. Das amerikanischste aller GTP-Autos ist auch dem Zeitdruck geschuldet.

„Wie alle anderen hatten wir nicht viel Zeit, um eine Entscheidung zu treffen. Dabei haben wir vor allem im Achtzylinderbereich auf unsere jahrzehntelange Motorsporterfahrung mit General Motors zurückgegriffen“, sagt GM-Motorsportdirektorin Laura Vonthrop Clauser.

„Wir haben so schnell wie möglich Verpackungsstudien für verschiedene Motoren durchgeführt. Dann haben wir uns die Leistungsanforderungen angeschaut. Aufgrund unserer Erfahrung war es sinnvoll, mit der V8-Architektur fortzufahren.“

Der LMC55R ist eine Neuentwicklung, die das Rad nicht neu erfindet, sondern im Wesentlichen auf dem DPi-Motor basiert. Auch hier stand die Profitabilität im Fokus. „Wir bereuen nichts, zumal wir auch in der WEC antreten werden.“ Ich denke, wir werden Amerika mit unserem Auto laut und stark vertreten. Darauf sind wir stolz.”

Warum Acura gegen den Strom schwimmt

Die große Ausnahme ist, wie erwähnt, Acura. Auch Honda Performance Development (HPD) nutzte den Effizienzgedanken, allerdings auf andere Weise: Die Entwicklung des LMDh-Motors wurde mit dem IndyCar-Aggregat kombiniert.

Inzwischen hat IndyCar die 2,4-Liter-Motoren auf Eis gelegt und wird vorerst bei den bestehenden 2,2-Liter-Aggregaten bleiben. Aber immerhin hat HPD die Entwicklungskosten nicht komplett vermasselt: Im Acura ARX-06 kommt ein auf fünfstellige Drehzahlen ausgelegter V6-Turbomotor zum Einsatz.

Aber warum überhaupt die Umstellung auf ein neues Konzept? Mit dem AR35TT hatte HPD einen Motor, der seinen Grundeigenschaften entsprechend [als HR28TT] stammt aus dem Jahr 2011. „Es wäre einfach gewesen, die DPi-Engine zu nehmen und sie in unser LMDh zu stecken. Aber so machen wir das nicht“, sagt HPD-Präsident David Salters.

Als die Motorenentscheidung Anfang 2021 fiel (laut Salters am 2. Januar!), konnte HPD natürlich noch nicht ahnen, dass der IndyCar-Motor abgekündigt würde. Doch als die Entscheidung fiel, war die Entwicklung so weit fortgeschritten, dass der „point of no return“ längst überschritten war.

„Wir sind in mehreren Rennserien engagiert. Es wäre töricht, dort keine Synergien zu schaffen. Wir mögen verrückt sein, aber nicht so verrückt. Es gibt Ähnlichkeiten. Damit fängt es an, aber dann geht es [die Projekte] außer weil sich das Einsatzgebiet ändert. HPD gibt es seit 30 Jahren. Natürlich ist viel Wissen in die Entwicklung geflossen.”

„Manche Dinge müssen [für das jeweilige Projekt] zugeschnitten werden. Schließlich ist ein 24-Stunden-Rennen wie fünf Grand Prix hintereinander. Unsere Aufgabe war es, den bestmöglichen Motor für unsere Zukunft im Motorsport zu bauen.“

Auch ein emotionaler Aspekt floss in die Entwicklung ein: „Das könnte der letzte Verbrennungsmotor sein, den wir für den Motorsport entwickeln. Ich weiß nicht. Ich habe zu unseren Jungs und Mädels gesagt: „Lasst uns unser Bestes geben, denn das könnte das letzte Mal sein, dass wir bei einem weißen Blatt Papier anfangen.“ Also wollten wir alles, was wir in unserer Geschichte gelernt haben, in dieses Produkt einfließen lassen.”

„Wir sind ein großes Risiko eingegangen“, gibt er zu. „Wir haben unseren Jungs und Mädels bei der Verpackung völlige Freiheit gelassen. Wir haben die bestmögliche Verpackung für unseren Motor gefunden und sind sehr stolz darauf. Der relativ kleine Motor musste sich an die Infrastruktur anpassen, die auch größere Motoren aufnehmen konnte.

Bleiben noch Lamborghini und Alpine, die 2024 auf den Markt kommen. Während sich Lamborghini kürzlich auch für einen V8-Turbo entschieden hat, hat Alpine das Motorproblem noch nicht bekannt gegeben – und es ist noch nichts durchgesickert. Das LMDh-Auto soll am 6. Februar vorgestellt werden.

Übrigens freute sich Urs Kuratle am Ende der Medienrunde: «Es ist sehr interessant zu hören, dass wir intern alle die gleichen Themen diskutiert haben. Aber wir sind auf ganz andere Lösungen gekommen. Warum haben wir alle so unterschiedliche Antworten gefunden? Wir müssen uns auf jeden Fall zusammensetzen und darüber reden!“