Superrechner machen Wind
Ist das Design in der virtuellen CAD-Welt abgeschlossen, geht es an das Fein-Tuning der Prototypen. Dabei sind Hochleistungsrechner unverzichtbar, wenn die Teams beispielsweise computergestützte Prüfstände und Simulationssoftware einsetzen. „Wir leben heute in einer digitalen Welt, und in der Formel 1 gehen wir bis an die Grenzen der Simulationstechnik und Rechnerkapazitäten“, erläuterte John Howett, Präsident des Toyota-Teams. Es gehe darum, zu verstehen, wo noch Leistungsreserven für die Zukunft liegen. Zwar liefen nach wie vor Tests auf der Rennstrecke. Was dort konkret auf dem Asphalt getestet wird, sei jedoch im Vorfeld durch Computersimulationen vordefiniert worden.
Auch BMW Sauber setzt auf IT, um seine Renn-Boliden die entscheidenden Sekunden schneller zu machen. Supercomputer sollen beispielsweise Windkanaltests unterstützen oder diese sogar ganz ersetzen. Teilweise lassen sich mit Hilfe der numerischen Strömungsmechanik, der so genannten Computanional-Fluid-Dynamics-Technik (CFD), sogar mehr Ergebnisse erzielen als im Windkanal oder auf der Strecke. Mit Hilfe der Rechner lässt sich unter anderem die Aerodynamik von Fahrzeugen in Extremsituationen berechnen, zum Beispiel eines schleudernden Wagens. Im Windkanal sei dies unmöglich, konstatieren die Techniker des Rennstalls.
Dabei zerlegt ein Superrechner die Oberfläche des Boliden sowie die vorbeiströmende Luft in mehr als 100 Millionen einzelne Zellen, deren Verhalten und Einfluss sich so in ganz verschiedenen Rennsituationen und Fahrmanövern berechnen lässt. Auf Basis dieser Ergebnisse können die Techniker schnell entscheiden, welche Teile des Wagens zu modifizieren sind, um die Fahreigenschaften zu optimieren. Beispielsweise werden zunächst unterschiedliche Heckflügel im Computer getestet, bevor die Varianten, die in der Simulation am besten abgeschnitten haben, ihre Fähigkeiten im realen Windkanal unter Beweis stellen müssen. Das macht die Arbeit der Ingenieure effizienter und billiger. Windkanaltests sind aufwändig und kosten viel Geld, heißt es von Seiten des Rennstalls. Investitionen in Hard- und Software machten sich deshalb schnell bezahlt.
Der Super-Rechner im schweizerischen Hinwil kann sich sehen lassen. Ein Cluster aus 512 Dual-Core-Xeon-Prozessoren von Intel simuliert die Luftströmung rund um den Boliden. Das System mit dem Namen „Albert 2“ erreicht eine Rechenleistung von über 12.000 Gflops, das sind mehr als zwölf Billionen Fließkomma-Rechenoperationen in der Sekunde. Weitere Eckdaten des Hochleistungssystems: 2048 GB Arbeitsspeicher, knapp 20.500 GB lokale Festplattenkapazität und weitere 15 TB Plattenspeicher, die über einen separaten File-Cluster bereit gestellt werden.