Ferrari Hypersail: “Winch-by-Wire” macht Muskelkraft zu Strom

Mit dem „Winch-by-Wire“-Sytem interpretiert Ferrari das klassische Winschensystem neu. Die von der Crew erzeugte Muskelkraft treibt nicht länger mechanische oder hydraulische Systeme direkt an, sondern wird unmittelbar in elektrische Energie umgewandelt. Diese lässt sich zentral speichern und in Echtzeit genau dann abrufen und dort einsetzen, wo sie benötigt wird. Etwa zum Trimmen der Segel oder für hydraulische Funktionen an Deck.

Geringere körperliche Belastung effizientes Arbeiten

Für die Crew bringt das einen entscheidenden Vorteil: Die Kurbelbewegung kann konstant und effizient ausgeführt werden, unabhängig von der jeweiligen Belastung. Während herkömmliche Systeme mit steigender Last deutlich mehr Kraftaufwand erfordern, sorgt Winch-by-Wire dafür, dass sowohl die elektromechanische Effizienz als auch die körperliche Leistungsfähigkeit der Crew optimal genutzt werden. Auf diese Weise kann eine einzelne Person deutlich höhere Lasten kontrollieren, als mittels klassischen mechanischen oder hydraulischen Systemen möglich wäre.

Die über Grinder-Podeste erbrachte Leistung wird dabei von denselben Elektromotoren erzeugt, die auch in den aktiven Fahrwerken des Ferrari-SUVs Purosangue und des Hypercar F80 zum Einsatz kommen. Anschließend wird sie in das Bordnetz eingespeist und für die Bedienung der Winschen oder hydraulischer Systeme genutzt. Der Weg dorthin war spannend, wie Lanzavecchia berichtet. „Wir beschäftigten uns intensiv mit der Optimierung der menschlichen Kraftabgabe, um zu verstehen, wie Segler an den Grindern möglichst effizient Energie erzeugen.“ Dafür wurde unter anderem ermittelt, wie viel Sauerstoff ein Athlet bei verschiedenen Kurbelgeschwindigkeiten verbraucht. Das Ergebnis: Es gibt eine optimale, konstante Kurbelgeschwindigkeit, bei der die Segler am wenigsten Energie verbrennen. Diese Geschwindigkeit spart etwa 15 bis 20 Prozent ein.

Energiebilanz als Herzstück der Entwicklungsarbeit

Doch warum Grinder-Podeste statt Fahrräder, wie sie beim America’s Cup eingesetzt werden? Tatsächlich analysierte das Entwickler-Team verschiedene Konzepte. Biomechanisch ist die Sache klar: Mit den Beinen lässt sich mehr Leistung erzeugen als mit den Armen. „Aber“, schränkt Lanzavecchia ein, „es hängt auch davon ab, was die Crew im Cockpit sonst noch tun muss. Vielleicht springt man zwischen verschiedenen Aufgaben hin und her, vielleicht muss man schnell woanders anpacken. Das ist eine ganz andere Situation als im America’s Cup, wo bestimmte Athleten ausschließlich pedalieren.“

In Teil 3 des Ferrari Hypersail-Artikels gehen wir auf das spannende Energiekonzept des radikalen Offshore Racer ein und verraten, was es mit den 18 angemeldeten Patenten auf sich hat.