Project Description

Formel 1: Körperliche Belastung im Cockpit

cosinuss° kooperiert mit einem der führenden Formel-1-Teams und integriert die patentierte earconnect™ Technologie in den Ohrhörer eines Motorsport-Funksets.

220 km/h gleich 220 bpm: Puls und Geschwindigkeit rasen in die Höhe. Formel-1-Piloten werden während Rennen extremen körperlichen Belastungen ausgesetzt. Beschleunigungs- und Fliehkräfte, extreme Hitze und psychischer Druck bringen sie an ihre geistigen und körperlichen Grenzen. Vor allem aus Sicherheitsgründen überwacht cosinuss° jetzt die Vitalparameter der PS-Athleten im Cockpit eines der führenden Rennteams. Wir haben die Technik des cosinuss° One in das kabelgebundene Talk-Back-System der Formel-1-Fahrer eingearbeitet.

Überwachung der Vitalwerte mit cosinuss°

Die Messdaten des Autos werden über CANBUS kommuniziert und vom Auto aus wireless an die Crew gesendet. Die Rennfahrer selbst tragen ein In-Ear-Audio-System unter ihrem Helm, ihre Vitalparameter wurden bisher jedoch noch nicht erfasst.
Wir haben die Technologie unseres One°-Sensors bereitgestellt und die Kommunikation dabei hardwarelos an das bestehende CANBUS-System angeschlossen. Die Funktionen des cosinuss° One bleiben alle erhalten. Im Gehörgang positioniert, übermittelt die earconnect™-Technologie die Vitalparameter der Formel-1-Fahrer in Echtzeit und über das gesamte Rennen hinweg an die Teamleitung in der Box. Erfasst wurden:

  • Pulsfrequenz
  • Herzratenvariabilität
  • Körpertemperatur
  •  Beschleunigungskräfte

Schwerwiegende Beschleunigungs- und Fliehkräfte

Durch die sehr hohen Geschwindigkeiten, die bei Formel-1-Rennen erreicht werden, kommt es in den kurvenreichen Rennstrecken zur Einwirkung von außerordentlich hohen g-Kräften auf den Körper der Piloten. Die Stärke dieser Beschleunigungskräfte sind vergleichbar mit jenen in einem Düsenjet. Bei einer Beinahe-Vollbremsung in den Kurveneinfahrten, von einer extrem hohen Geschwindigkeit bis kurz vor den Stillstand der Boliden, kann ein Formel-1-Pilot mit bis zu 6 g, d.h. mit dem bis zu 6-fachen seines Körpergewichts, belastet werden. In langgezogenen Hochgeschwindigkeitskurven wird der Fahrer von den Fliehkräften entgegen die Lenkrichtung gezerrt und mit ca. 4 g belastet, was besonders für Kopf und Nacken eine außergewöhnliche Belastung ist. Aber auch die Muskeln der Schultern, Arme und Beine sind schweren Belastungen ausgesetzt: Sie bewältigen während eines Rennens in ca. 60 Runden eine Last von insgesamt 40.000 kg.

Hitzeentwicklung und übermäßiger Flüssigkeitsverlust

Ein Formel-1-Fahrer verliert bei Hitzerennen nach 60 Runden rund vier Liter Flüssigkeit und verbrennt bis zu 3.000 Kalorien. Diese körperliche Energieumwandlung führt streckenweise zu einer Höchsttemperatur von 60 ° Celsius unter dem feuerfesten Overall.
Formel-1-Piloten fahren knapp 2 Stunden eingekleidet in voller Montur mit feuersicheren Overalls und Integralhelmen eingeengt im winzigen Cockpit. Festgezurrt mit 6-Punkt-Gurten und mit nahezu keiner Bewegungsfreiheit müssen sie hellwach Höchstleistungen abliefern. Die Enge und die auf den Körper wirkenden Kräfte bedeuten eine extreme Stresssituation für den Fahrer. So ist es nicht verwunderlich, dass sich ihre Körper während der Rennfahrt, genau wie ein Motor, extrem aufheizen. Bei sogenannten “Hitzerennen” in oftmals exotischen Teilen unserer Erde erschwert zusätzlich das Klima die Bedingungen.

Spitzengeschwindigkeit gleich Spitzenpuls

Anspruchsvolle Formel-1-Strecken lassen den Piloten keine Zeit, zwischen den Manövern durchzuatmen. Während dem Rennen liegt der Spitzenpuls bei 180 bis 210 Schlägen pro Minute. Die mentale Stresssituation im Rennwagen, das durchgehende Aufrechterhalten der Konzentration in Kombination mit der schwerwiegenden körperlichen Belastung der Muskeln durch Beschleunigungs- und Fliehkräfte, sowie die übermäßigen Hitzeentwicklung, treibt den Herzschlag eines Formel-1-Fahrers in Höhen, die im Grenzbereich des Ausdauersports liegen. Ein Moment der Achtlosigkeit oder der Schwäche könnte schwere Konsequenzen für die Piloten selbst, ihre Mitstreiter, das Publikum oder das Material haben.

Durchschnittlich schlägt das fitte Herz eines Formel-1-Fahrers während eines Rennens für gewöhnlich zwischen 140 und 170 mal pro Minute. Dieser Wert ist, in Anbetracht der Tatsache, dass ein Rennen bis 2 Stunden dauert und die hohe Pulsfrequenz über die wirklich gesamte Dauer aufrecht erhalten wird, eine beachtenswerte Leistung der Fahrer. Je nach Popularität des Rennens, der Tagesform des Fahrers oder Schwierigkeitsgrad der Strecken werden die Werte oft getoppt.

Psychischer Druck

Ein Formel-1-Rennen ist eine extreme Stresssituation für den Körper eines Formel-1-Fahrers. Pro Minute schüttet ein Rennfahrer doppelt so viel Adrenalin und Noradrenalin aus, wie ein Sportler, der sich auf dem Fahrradergometer verausgabt. Bei untrainierten Menschen kann eine solche Dauerbelastung zur Beeinträchtigung der Sehleistung und der Feinmotorik führen, d.h. es kann zu Halluzinationen kommen und das Lenkrad kann nicht mehr präzise gesteuert werden. Professionelle Rennfahrer können sich aber keine falsche Bewegung leisten oder einen Aussetzer haben, es droht immer die Gefahr sich und andere damit unter Umständen verletzen oder ums Leben zu bringen. Deswegen müssen sie während der gesamten Fahrzeit höchst konzentriert sein. Ebenso wie der Körper muss auch die Psyche eines Formel-1-Fahrers sozusagen in Höchstform sein.

Earconnect™ im Funkset

Eine wahnsinnige Leistung, die in der Formel 1 den Sportlern abverlangt wird. Formel 1 ist ein Hochleistungssport, der durch die präziseste Überwachung der Autoleistung und akkuratestem Einsatz des gesamten Teams an der richtigen Stelle den Erfolg der Mannschaften ausmacht. Die Vitalparameter des Fahrers konnten in dieser Präzision jedoch bisher nicht überwacht werden. Mit der earconnect™-Technologie kann ein führendes Formel-1-Team nun die Vitalparameter, Pulsfrequenz, Körpertemperatur und Beschleunigung nicht nur am, sondern direkt im Athleten selbst erfassen — über den gesamten Rennverlauf hinweg.

  • Vorbereitung der Athleten,
  • Betreuung der Athleten im Rennen selbst
  • detaillierte Analyse der Fahrer nach dem Rennen.

Die eraconnect™ Technologie wird in das bestehende Funkset der Piloten integriert und es bedarf keiner neuen Einheit im Cockpit. Das ist nicht nur optimal für den Fahrer, sondern auch der Datenaustausch bei 220 km/h in einem aufs Gramm geeichte Fahrzeug ist nicht ganz einfach. Doch die Technik des cosinuss° One integriert sich hier reibungslos.

Der Körper kann bei Überanstrengung die Höchstleistung nicht dann abrufen, wenn sie gebraucht wird. Ein Formel-1-Rennen erfordert aber die optimale Performance von Anfang bis Ende. Bei Rennfahrern kann eine Überschreitung seiner persönlichen Leistungsgrenze fatale Folgen haben. Durch das Beobachten von Vitalparametern wie Herzratenvariabilität, Pulsfrequenz und Körpertemperatur hilft cosinuss° den Fahrern und dem Team dabei, dass ein Formel-1-Fahrer den kritischen Punkt nicht überschreitet, an dem er die Kontrolle über seinen Körper verliert. Präzises Monitoring ist essentiell für die Sicherheit des Fahrers und den Erfolg des ganzen Teams.