STEM Racing (ehemals F1 in Schools) ist ein internationaler MINT-Wettbewerb für Schülerteams. Vom CAD-Entwurf bis zur Ziellinie entwickeln wir unseren CO₂-Mini-Rennwagen in einem strukturierten Prozess – Design, Fertigung, Tests und Optimierung im virtuellen Windkanal. Dabei arbeiten wir wie ein kleines Start-up: Zeitplan, Budget, Projektmanagement, Marketing & Digital Media, Sponsoring, Portfolios und die Jurypräsentation sind genauso entscheidend wie die Performance auf der Strecke.
STEM Racing (früher: F1 in Schools) ist ein internationaler MINT-Wettbewerb für Schülerteams (11–19 Jahre). In Teams entwickeln wir einen Miniatur-Rennwagen, fertigen ihn präzise und bringen ihn anschließend auf die Strecke. Angetrieben wird das Auto durch eine CO₂-Kartusche, auf der 20-Meter-Bahn, wo jede Millisekunde zählt.
Der Wettbewerb ist multidisziplinär: Neben einem schnellen Auto geht es darum, ein Projekt professionell umzusetzen. Dazu gehören:
Entscheidend ist die Gesamtleistung: Rennzeit und Reaktionszeit sind wichtig – genauso wie der Technik-Check (Scrutineering), Konstruktion und Fertigungsqualität, das Projekt- und Teamkonzept sowie die Jury-Präsentation. Am Ende gewinnt das Team mit der höchsten Gesamtpunktzahl.
Es gibt mehrere Ebenen: regional, national und schließlich die World Finals. Die besten Teams qualifizieren sich jeweils für die nächste Stufe.
Wir sind Team APEX Innovation aus Aachen!
Unser Team besteht aus sechs Schülerinnen und Schülern des Einhard-Gymnasiums Aachen und des Helmholtz-Gymnasium Essen. Gemeinsam verfolgen wir ein klares Ziel: Qualität. Innovation. Präzision. Performance.
APEX steht für Ambitious, Performance, Engineering und Xcceleration – unseren Anspruch, in jedem Bereich Spitzenleistung zu liefern. „Innovation“ bedeutet, dass es uns nicht nur um die Bestzeit geht, sondern unser Gesamtprojekt ständig weiterentwickeln und neue Ideen umsetzen – in Konstruktion und Technik, bei Tests und Optimierung sowie in Marketing, Portfolios und Sponsoring. Unser Logo spiegelt das wider: Tempo und Präzision durch die dynamische Silhouette, Professionalität durch klare Formen und eine moderne Farbgebung.
Unser Auto ist das Ergebnis kontinuierlicher Tests mittels CAE-Analysen, Windkanaltests und realer Testfahrten.
Um zu verstehen, was bei der Entwicklung des Autos wichtig ist, müssen wir zunächst klären, welche Kräfte auf das Auto wirken.
Durch die technischen Vorschriften bei STEM Racing können wir die Beschleunigungskraft nicht verändern – deshalb liegt unser Fokus auf Aerodynamik. Luftwiderstand ist die Kraft der Luft, die das Auto beim Fahren bremst: Je glatter und stromlinienförmiger die Form, desto weniger wird es abgebremst. Ziel ist es daher, den Luftwiderstand zu senken, also das Auto möglichst stromlinienförmig zu gestalten. Dafür nutzen wir z. B. einen virtuellen Windkanal (CFD).
In der Kartusche sind 8 Gramm CO₂-Gas. Weil der Platz darin sehr klein ist, steht das Gas unter hohem Druck. Wenn die Kartusche angestochen wird, strömt das CO₂ hinten heraus. Dabei passiert Folgendes: Das Gas wird nach hinten „weggeschossen“ – und dadurch wird das Auto nach vorn angetrieben (Newtons drittes Gesetz actio = reactio).
Eine weitere bremsende Kraft ist Reibung, zum Beispiel an den Stellen, an denen sich die Räder auf der Achskonstruktion drehen. Um diese Reibung zu reduzieren und den Lauf zu verbessern, können Kugellager eingesetzt werden, da sie die Rotation deutlich leichter und gleichmäßiger machen.
Da die Menge der CO₂-Kartusche vorgeschrieben ist, ist es wichtig, das Gewicht so niedrig wie möglich zu halten, um eine schnellere Beschleunigung zu erreichen (zweites Newtonsches Gesetz).
Um einen präzisen und schnellen Zusammenbau zu gewährleisten, ist es wichtig, dass das Auto einfach zu fertigen ist. Für Präzision werden Zusammenbauvorrichtungen benutzt.
Tilke Engineers & Architects zählt weltweit zu den führenden Ingenieurbüros für die Planung und Realisierung von Rennstrecken im Motorsport. Zahlreiche moderne Formel-1-Strecken basieren auf Entwürfen des Unternehmens, das für technische Exzellenz, Präzision und innovative Planung steht.
Mit Hauptsitz in Aachen und enger Verbindung zur Formel 1 ist Tilke ein idealer Partner für unser STEM-Racing-Team. Die finanzielle Unterstützung durch Tilke leistet einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung unseres Projekts und ermöglicht die gezielte Weiterentwicklung unserer technischen Konzepte.
Wir bedanken uns herzlich für das Vertrauen und die wertvolle Unterstützung.
Mit der igus GmbH unterstützt uns ein international führender Spezialist für Hochleistungskunststoffe und Lagertechnik. Igus stellte unserem Team Filament für die additive Fertigung sowie hochwertige Kugellager und Gleitlager zur Verfügung.
Der Einsatz der igus-Kugellager ermöglicht eine deutliche Reduktion der Reibungsverluste in rotierenden Komponenten und sorgt für einen gleichmäßigen, energieeffizienten Lauf. Dadurch wird der verfügbare Antriebsimpuls effektiver in Beschleunigung umgesetzt. Ergänzend reduzieren die wartungsfreien Gleitlager Gewicht und Reibung. Das bereitgestellte Filament erlaubte zudem die präzise und gewichtsoptimierte Herstellung funktionaler Bauteile.
Die Unterstützung von igus trägt maßgeblich zur Effizienz, Zuverlässigkeit und Gesamtperformance unseres Rennwagens bei.
Stöcker Engineering ist ein auf präzise Fertigungs- und Engineering-Dienstleistungen spezialisiertes Unternehmen mit Schwerpunkt auf additiver Fertigung. Das Unternehmen unterstützte unser Team durch die präzise Herstellung von Achsen und Rädern mittels SLS-3D-Druck.
Durch eine hohe Genauigkeit und Oberflächenqualität der Bauteile wird die Reibung, Fahrstabilität sowie Fahrzeit verbessert.
Wir freuen uns sehr über die Unterstützung!
ANSYS unterstützte unser Team durch die Bereitstellung professioneller Simulationssoftware für CFD-Strömungsanalysen sowie für strukturelle Stabilitäts- und Festigkeitsuntersuchungen. Mithilfe der simulationsgestützten Analysen konnten wir den Luftwiderstand massiv reduzieren, Bauteile hinsichtlich Belastung und Verformung optimiert und konstruktive Entscheidungen fundiert getroffen werden.
Die Kombination aus CFD und struktureller Analyse (CAE) erhöhte Effizienz, Sicherheit und technische Qualität unseres Fahrzeugs.
Die FH Aachen unterstützte unser Team in den Bereichen Konstruktion, Fertigung und Analyse. In Zusammenarbeit wurden Reifen aus POM konstruiert und gefertigt sowie mit integrierten Kugellager versehen, um Reibungsverluste zu minimieren und einen gleichmäßigen Lauf der Räder zu gewährleisten.
Zudem unterstützten sie das Team bei der Einarbeitung in das CAD-Programm und begleitete die konstruktive Auslegung mehrerer Bauteile. Zudem koordinierten und leiteten sie die Produktion der Achsen und brachte ihre Expertise in Strömungsanalysen sowie Windkanaltests ein. Die Unterstützung ermöglichte eine Umsetzung auf professionellem Entwicklungsniveau.
Die Kanzlei Tholl aus Essen steht für vertrauensvolle Mandantenbeziehungen, hohe Qualitätsstandards und ausgeprägtes betriebswirtschaftliches Verständnis. Die Kanzlei unterstützte unser Team sowohl beratend als auch finanziell und leistete damit einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung des Projekts.
Die langjährige Erfahrung und fundierte juristische Expertise machen Tholl Rechtsanwälte zu einem verlässlichen Partner.
Die Seele Consulting & Management GmbH unterstützte unser Team als digitaler Partner bei der Beratung, Betreuung und Optimierung unserer Webseite. Die Unterstützung umfasste konzeptionelle Beratung, technische Umsetzung sowie Hinweise zur laufenden Verbesserung der Online-Präsenz.
Durch diese Zusammenarbeit konnte die Webseite strukturiert, professionell und zielgruppengerecht aufgebaut werden und dient als zentrale Plattform für Projektkommunikation, Sponsorenpräsentation und Öffentlichkeitsarbeit.
zdi Aachen stellte unserem Team im Rahmen einer allgemeinen MINT-Förderung finanzielle Mittel zur Verfügung, mit denen die für den Wettbewerb erforderlichen CO₂-Patronen beschafft wurden. Dadurch konnten umfangreiche Testläufe durchgeführt und eine regelkonforme Teilnahme am Wettbewerb sichergestellt werden.
Die Förderung ermöglichte es, technische Entwicklungsprozesse unter realen Wettbewerbsbedingungen umzusetzen und das Fahrzeug gezielt weiterzuentwickeln.
Der Förderverein des Einhard-Gymnasiums Aachen (VfE) unterstützte das Projekt organisatorisch und finanziell und übernahm die Abwicklung der Sponsorengelder. Dadurch wurde eine strukturierte und verlässliche Grundlage für die Umsetzung des Projekts geschaffen.
Durch die Kooperation mit dem Formula-Student-Team EcurieAix (RWTH Aachen) war ein regelmäßiger Austausch möglich. Formula Student ist ein internationaler Hochschulwettbewerb, bei dem Teams einen eigenen Rennwagen entwickeln, bauen und in technischen sowie organisatorischen Disziplinen bewerten lassen – im Vergleich zu STEM Racing deutlich umfangreicher, aber vom Grundprinzip sehr ähnlich.
Dabei haben wir besonders in den Bereichen Marketing, Sponsorengewinnung und Projektmanagement gelernt, ebenso in Aerodynamik und Fertigung. Dieses Wissen hat unsere Arbeitsweise klar verbessert: Prozesse wurden strukturierter, Entscheidungen am Fahrzeug fundierter und die Umsetzung insgesamt effizienter.