De motorsport wordt digitaal: technologieën die de racesport veranderen

Racen draait al lang niet meer alleen om brandstof, banden en de reactiesnelheid van een coureur. Moderne Formule 1-teams, enduranceklassen en elektrische raceklassen maken steeds meer gebruik van algoritmen, simulaties en slimme software. Deze systemen kunnen grote hoeveelheden informatie verwerken en soms sneller reageren dan een mens.

Waar teams vroeger vooral vertrouwden op ervaring en gevoel, is racen nu ook een technologisch schaakspel. Ingenieurs analyseren tijdens iedere ronde enorme hoeveelheden gegevens. Coureurs trainen ondertussen met digitale versies van hun raceauto. De fysieke en digitale wereld zijn daardoor bijna niet meer van elkaar te scheiden.

Digitale tweelingen: eerst virtueel racen

Moderne raceteams maken een digitale kopie van hun auto. Dit wordt een digitale tweeling genoemd. Het virtuele model bevat vrijwel ieder onderdeel van de echte auto, van de ophanging tot de aerodynamica.

Ingenieurs gebruiken deze digitale versie om verschillende instellingen te testen zonder onderdelen van de echte auto te vervangen. Dat bespaart tijd en geld. Het levert bovendien informatie op die tijdens een normale testsessie op het circuit veel moeilijker te verzamelen is.

In simulators kunnen teams miljoenen virtuele ronden rijden. Daarbij testen ze onder meer:

• Slijtage van de banden
• Verschillende hoeveelheden brandstof
• Instellingen van de ophanging
• Koeling van de motor en remmen
• Veranderingen in het weer

Een echt testprogramma kan nooit zoveel mogelijkheden in korte tijd doorlopen. De beste simulators bootsen zelfs trillingen, hobbels en de reactie van de ondergrond na. Hierdoor voelt een rit over een kerbstone bijna hetzelfde als in een echte auto.

Coureurs doen ook regelmatig zogeheten human-in-the-loop-sessies. Daarbij bestuurt de coureur zelf de simulator, terwijl het systeem de handelingen direct verwerkt in actuele rekenmodellen. Zo kunnen de rijstijl van de coureur en de technische instellingen van de auto al vóór de echte race op elkaar worden afgestemd.

Een digitale racebeleving voor fans

Nieuwe technologie verandert niet alleen het werk van coureurs en ingenieurs. Ook fans krijgen steeds meer informatie te zien.

Tijdens sommige races worden bijvoorbeeld hartslaggegevens van coureurs gedeeld. Kijkers kunnen daardoor zien hoeveel lichamelijke druk een spannende inhaalactie of snelle kwalificatieronde veroorzaakt.

Ook augmented reality speelt een steeds grotere rol. Hiermee kunnen extra gegevens over het livebeeld worden geplaatst. Denk aan de snelheid van een auto, het verschil met een tegenstander of de toestand van de banden.

Via streamingdiensten kunnen fans bovendien steeds vaker zelf een camerastandpunt kiezen. Ze kunnen bijvoorbeeld de boordcamera van hun favoriete coureur volgen of tijdens de race schakelen tussen verschillende auto’s. Dat maakt de kijkervaring persoonlijker.

De belangstelling van racefans stopt niet wanneer de wedstrijd is afgelopen. Veel liefhebbers zoeken ook buiten het raceweekend naar manieren om met de sport bezig te blijven. Gokken op race-uitslagen is daar een voorbeeld van. Ook online casinospellen die draaien om snelheid en spanning zijn populairder geworden.

Platforms waarop gokken zonder registratie mogelijk is, trekken daarbij aandacht doordat gebruikers geen lang aanmeldproces hoeven te doorlopen. Ze richten zich op mensen die gewend zijn aan snelle digitale diensten en directe toegang.

Dat past bij dezelfde ontwikkeling die ook in de autosport zichtbaar is. Zowel moderne racesystemen als digitale entertainmentplatforms leggen de nadruk op snelheid, gegevens en directe beschikbaarheid.

AI helpt teams bij hun racestrategie

Kunstmatige intelligentie heeft de racestrategie sterk veranderd. AI-systemen kunnen tijdens een raceweekend duizenden mogelijke scenario’s doorrekenen.

Daarbij houden ze onder meer rekening met:

• Veranderende weersomstandigheden
• Safetycars
• De positie van tegenstanders
• Bandenslijtage
• Verkeer op de baan
• De verwachte rondetijden

Teams kozen het moment van een pitstop vroeger vooral op basis van ervaring en gevoel. Tegenwoordig berekent software steeds vaker wanneer het beste moment is om binnen te komen.

Zo’n systeem kijkt niet alleen naar de eigen auto. Het houdt ook rekening met de posities en strategieën van andere teams. Daardoor kan het voorspellen of een coureur na zijn pitstop in vrij verkeer terechtkomt of juist achter langzamere auto’s belandt.

Software voor beeldherkenning volgt ondertussen de rijlijnen en bewegingen van concurrenten. Hiermee kunnen patronen worden ontdekt die menselijke analisten mogelijk over het hoofd zien. Deze informatie kan helpen bij het plannen van een inhaalactie of bij het verdedigen van een positie.

AI speelt ook een belangrijke rol bij het besparen van brandstof. Coureurs gebruiken hiervoor onder meer de lift-and-coast-techniek. Daarbij laten ze het gaspedaal vóór een bocht eerder los en rollen ze een stukje door voordat ze remmen.

Software berekent per deel van het circuit waar een coureur dit het beste kan doen. Hierdoor kan het team brandstof besparen zonder onnodig veel tijd te verliezen. Iedere ronde wordt opnieuw aangepast aan de actuele situatie.

Elektrische en hybride raceauto’s draaien op software

Door de komst van elektrische en hybride aandrijflijnen is software nog belangrijker geworden.

Een voorbeeld is torque vectoring. Hierbij wordt de kracht van de motor apart over de wielen verdeeld. De coureur stuurt, maar software bepaalt hoeveel kracht ieder wiel op dat moment krijgt. Dat kan zorgen voor meer grip en een stabielere auto in bochten.

Ook remsystemen worden steeds vaker digitaal geregeld. Bij elektrische en hybride auto’s wordt een deel van de remenergie teruggewonnen en opgeslagen in de accu. Dit heet regeneratief remmen.

Software bepaalt hoeveel remkracht wordt gebruikt om energie terug te winnen en hoeveel door de gewone remmen wordt geleverd. Die balans moet heel precies zijn. Een verkeerde verdeling kan de auto onrustig maken of onderdelen te warm laten worden.

De temperatuur van de batterijcellen wordt daarom voortdurend gecontroleerd. Als een batterijcel te warm wordt, kan dat leiden tot schade of zelfs brand. Slimme systemen moeten problemen vroeg herkennen en ingrijpen voordat de situatie gevaarlijk wordt.

Elektrische raceklassen zoals de Formule E gebruiken daarnaast software om het gevoel van schakelen na te bootsen. Daardoor voelt de auto voor de coureur gedeeltelijk als een traditionele raceauto, terwijl de aandrijving volledig elektrisch en digitaal wordt geregeld.

De moderne raceauto is altijd verbonden

Een moderne Formule 1-auto kan tijdens een race meer dan honderd gigabyte aan gegevens produceren. Honderden sensoren meten voortdurend temperaturen, krachten, druk en elektronische signalen.

Deze informatie wordt draadloos doorgestuurd naar de pitmuur. Een deel van de gegevens gaat ook naar externe servers. Daardoor kunnen ingenieurs op een andere locatie tijdens de race naar dezelfde informatie kijken als het team op het circuit.

De verbinding moet onder zware omstandigheden betrouwbaar blijven. Gegevens moeten zo snel mogelijk aankomen, want zelfs een kleine vertraging kan invloed hebben op een belangrijke beslissing.

Daarom investeren raceteams veel geld in:

• Snelle en beveiligde dataverbindingen
• Eigen cloudsystemen
• Krachtige computers
• Software voor realtime analyse
• Bescherming tegen digitale aanvallen

De analyse stopt niet wanneer de race is afgelopen. Na de finish worden alle gegevens opnieuw bekeken. Teams maken uitgebreide rapporten over de prestaties van de auto, de coureur en de gekozen strategie.

Die informatie wordt vervolgens gebruikt om de auto verder te verbeteren en de volgende race voor te bereiden. In de moderne autosport zijn gegevens bijna net zo belangrijk als snelheid. Het team dat informatie het beste verzamelt en gebruikt, heeft daardoor een duidelijk voordeel.

Foto: JOHN BEARBY IMAGES via Unsplash.