Achtergrond: Wat Formule 1 kan leren van waterstofracers uit Delft

De discussie over het energiemanagement in de Formule 1 is de afgelopen weken in een stroomversnelling geraakt. Van superclipping tot jojo-racen en problemen met de veiligheid: de nieuwe 2026-regels roepen vragen op bij zowel fans als coureurs. Wat betekent energiemanagement concreet voor hoe een coureur een ronde rijdt? En waarom leidt dat systeem in de praktijk tot zulke grote snelheidsverschillen?

Een studententeam uit Delft werkt al jaren met vergelijkbare principes. Bij Forze Hydrogen Racing bouwen en ontwikkelen studenten een waterstof raceauto om de buitenwereld bekend te maken met waterstof als duurzame oplossing. Ook hier speelt energiemanagement een centrale rol. Juist vanuit die praktijkervaring kijken zij met interesse — en nuance — naar de discussie in de Formule 1.

"Wij merken dat er onder de Formule 1-fans veel onduidelijkheid heerst over wat dat energiemanagement nou precies betekent", legt Merijn Everstein, powertrain engineer van het team, uit. "Terwijl wij dit soort systemen al sinds 2007 gebruiken. Daardoor begrijpen wij heel goed wat de positieve kanten kunnen zijn."

Vergelijkbare principes, andere bron

Hoewel de technologie op papier verschilt, zijn de onderliggende principes opvallend vergelijkbaar. Waar Formule 1-auto's hun energie halen uit een combinatie van verbrandingsmotor en vanaf 2026 een nog grotere elektrische component, werkt Forze met een waterstofbrandstofcel als primaire energiebron.

"De brandstofcel laat waterstof met zuurstof reageren waardoor er water en energie ontstaat. Die energie is de aandrijving van onze elektromotoren", licht Everstein toe. "Dus waar men in de Formule 1 actieve energie genereert door middel van verbranding en dus warmte, doen wij dat via een chemische reactie. Daarnaast hebben we, net als in de Formule 1, regeneratief remmen, waarmee we de batterij kunnen opladen. Deze manier van energie leveren én terugwinnen is erg vergelijkbaar."

De waterstofauto van Forze Hydrogen Racing in actie op Circuit Zandvoort.

Foto door: Forze Hydrogen Racing

Dat tweerichtingsverkeer — energie gebruiken en tegelijkertijd terugwinnen — vormt de kern van modern racen. Het maakt prestaties niet langer alleen afhankelijk van vermogen en grip, maar ook van hoe slim je met energie omgaat. Precies dat element zorgt momenteel voor discussie in de Formule 1.

Strategisch racen in plaats van vol gas

Volgens het Delftse team zit de grootste verandering niet zozeer in de techniek, maar in de manier van racen die daaruit voortvloeit. Everstein: "Je rijdt niet meer altijd op de limiet van je materiaal, maar maakt veel meer strategische keuzes over energiegebruik."

Die strategische laag is alleen vaak onzichtbaar voor het publiek. Waar traditionele performance — rempunten, lijnen, inhaalacties — direct zichtbaar is, speelt energiemanagement zich grotendeels achter de schermen af. "Er wordt steeds kritiek op geleverd, terwijl het ook een extra dimensie toevoegt. Voor ons is dat juist een interessant onderdeel van racen", aldus Everstein.

Een concreet voorbeeld dat de laatste tijd vaker voorbij komt en goed illustreert hoe fundamenteel die verandering is: soms is langzamer rijden tegenwoordig juist sneller. "Bij ons kan het ook voordelig zijn om een bocht niet maximaal aan te vallen, omdat je dan meer energie terugwint via regeneratief remmen, die je na de bocht weer nodig hebt. In plaats van dat we puur kijken naar rondetijd, kijken we naar het totale energieplaatje over een ronde. Dat is vergelijkbaar met wat je nu ook in de Formule 1 ziet."

Wanneer remmen belangrijker wordt dan grip

Die verschuiving heeft ook gevolgen voor iets ogenschijnlijk basaals als het aanrempunt. Waar dat traditioneel wordt bepaald door bandengrip en aerodynamica, speelt energiebeheer nu een minstens zo grote rol. "Bij ons wordt het aanrempunt soms niet meer gedicteerd door de grip van de banden, maar door hoe lang het duurt om je batterij weer op te laden", legt Everstein uit. "Dus je remt eerder, niet omdat het moet voor de bocht, maar omdat het helpt om energie terug te winnen."

Dat principe is één-op-één terug te zien in de Formule 1, waar coureurs soms eerder liften of anders door bochten rijden om energie te managen. De snelheidsverschillen die daardoor tussen auto's kunnen ontstaan, komen vooral voort uit de mate waarin dat gebeurt.

Waarom F1 met grotere verschillen kampt

Hoewel de basis vergelijkbaar is, ziet het team van Forze ook duidelijke verschillen — met name in de extremen die momenteel in de Formule 1 zichtbaar zijn. "Wij zien ook snelheidsverschillen, maar niet in dezelfde mate. Dat komt deels doordat wij op lagere snelheden rijden, maar ook omdat onze motivatie om eerder van het gas te gaan anders is. Wij focussen vaak op efficiëntie en waterstofbesparing, terwijl men in F1 soms juist energie 'verplaatst' binnen een ronde. Daarnaast hebben wij nog een extra uitdaging ten opzichte van F1, namelijk onze brandstofcel. Deze werkt het meest efficiënt bij een bepaalde druk, temperatuur en luchtvochtigheid. Dit wordt ook meegenomen in de keuzes die wij maken voor ons energiemanagementsysteem."

In de Formule 1 is de energie die op zo'n moment wordt teruggewonnen cruciaal om later in de ronde voldoende vermogen te hebben, mede door de fifty-fiftyverdeling tussen de interne verbrandingsmotor en de MGU-K. Daar ligt volgens Everstein ook een belangrijke verklaring voor de huidige kritiek. "De manier waarop het nu geïmplementeerd is in de Formule 1, staat nog in de kinderschoenen. Zeker als de verschillen tussen auto's zo groot zijn, kan dat problemen geven — ook qua veiligheid."

De recente discussie over grote snelheidsverschillen in bochten onderstreept dat punt. Waar de ene auto energie terugwint, kan een andere auto op datzelfde moment juist vol vermogen rijden.

Oplossingen: minder extremen, meer uniformiteit

Volgens Forze hoeft de oplossing niet per se gezocht te worden in minder vermogen, maar eerder in het verkleinen van de extremen. "Je zou kunnen kijken naar een limiet op hoeveel energie je mag terugwinnen, of naar regels die bepalen in hoeveel bochten dat mag gebeuren. Dan haal je dat grote snelheidsverschil — en daarmee het veiligheidsrisico — eruit."

Ook zou de FIA met regels kunnen komen die preciezer voorschrijven hoeveel energie er op een bepaalde plek uit het remmen kan worden gehaald. "Dan is de situatie voor elke auto vergelijkbaar in elke bocht." 

Een andere, meer subtiele oplossing ligt in de manier waarop energie wordt teruggewonnen. "Op dit moment gaat er soms in één keer te veel energie naar de batterij", wijst Everstein op het fenomeen superclipping. "Als je dat meer over de ronde spreidt, behoud je het totale vermogen, maar verminder je de pieken en dalen."

Dat soort finetuning is volgens Everstein een logisch onderdeel van de ontwikkelingsfase waarin de Formule 1 zich momenteel bevindt met de nieuwe power units.

Een systeem dat continu in ontwikkeling is

Wat volgens Forze vaak wordt onderschat, is hoe complex het energiemanagement daadwerkelijk is. Het team uit Delft werkt met een eigen Energy Management System (EMS), dat continu data van verschillende componenten verwerkt. "Het systeem kijkt naar de brandstofcel — hoeveel energie die levert en hoe warm die is — naar de batterij — hoe vol die is en wat de temperatuur is — en naar de motoren. Op basis daarvan bepaalt het continu de optimale balans."

De Honda RA626H, waarmee Aston Martin dit jaar in de Formule 1 rijdt.

Foto door: Honda

Dat betekent ook dat het systeem constant moet anticiperen op wat er op de baan gebeurt. "Als je bijvoorbeeld hard aan het remmen bent en al veel energie terugwint, heeft het geen zin om tegelijkertijd extra energie te produceren. Dan moet het systeem zichzelf terugregelen om brandstofverspilling te voorkomen."

Die complexiteit zorgt ervoor dat het systeem nooit 'af' is. "Onze auto is vijf jaar in ontwikkeling en we zitten inmiddels al op de vierde versie van het energiemanagementsysteem. En we werken nu aan de vijfde. Het blijft een proces van verbeteren, testen en aanpassen."

Verschil tussen kwalificatie en race

Net als in de Formule 1 speelt energiemanagement ook bij Forze een andere rol in de kwalificatie dan in de race. "Tijdens een race focussen we vooral op het besparen van waterstof, omdat we een vaste hoeveelheid aan boord hebben voor een uur racen. In kwalificatie laten we dat los en proberen we juist maximale performance te halen."

Daarin zit een belangrijk verschil met de Formule 1, waar de batterij gedurende een kwalificatieronde vaak ook nog actief gemanaged moet worden. "Bij ons levert de brandstofcel continu hetzelfde vermogen, de batterij is meer een soort boost voor extra vermogen. In de Formule 1 is die balans anders, waardoor je daar meer situaties krijgt waarin je energie moet 'opsparen' binnen een ronde."

Andere technologie, vergelijkbare uitdagingen

Ook op het gebied van energieopslag wijkt Forze af van de Formule 1. Waar F1 gebruikmaakt van lithium-ionbatterijen, werkt het Delftse team met supercapacitors. "Dat is een andere manier van energie opslaan, waarbij je heel snel energie erin en eruit kunt halen. Het is ook veiliger dan lithium, maar de uitdaging is dat het zwaar is en veel ruimte inneemt. We hebben nu een accumulator die zo'n 100 kilo weegt."

Merijn Everstein, powertrain engineer bij Forze Hydrogen Racing.

Foto door: Forze Hydrogen Racing

Supercapacitors hebben ook andere koelingseisen. Dat alles bij elkaar verklaart waarom de Formule 1 voor een andere oplossing heeft gekozen. "Voor ons werkt dit omdat we elektrische energie krijgen vanuit zowel de brandstofcel als het regeneratief remmen. In de Formule 1 hebben ze te maken met de warmte van de verbrandingsmotor en verder alleen elektriciteit uit het remmen. Dus die hebben niet vanaf twee kanten stroom richting de energieopslag zoals wij, waardoor ze een traditionele batterij kunnen gebruiken."

De les uit Delft

De belangrijkste les die het team uit Delft meegeeft, is dat energiemanagement de sport verandert — maar niet per definitie verslechtert. "Het voegt een strategische laag toe die er eerder minder was", aldus Everstein, die zelf ook op een dag in de Formule 1 hoopt te werken. "Ik denk dat dat voor heel veel mensen wennen is, maar dat betekent niet per se dat het iets negatiefs hoeft te zijn."

En misschien zit daar wel de kern van de huidige discussie in de Formule 1. Niet zozeer in de technologie zelf, maar in de manier waarop die wordt toegepast en gecommuniceerd. Want zoals het team uit Delft laat zien: racen met een verfijnde vorm van energiemanagement kan al jaren. Alleen vraagt het om een andere manier van kijken — en misschien ook om een andere manier van uitleggen.