Een Formule 1-auto bestaat voor ongeveer 75% uit carbon fiber — van de vleugels tot het chassis, en zelfs de cockpit. Die cijfers onderstrepen het belang van dit ultralichte, supersterke materiaal.
Wie zich verdiept in het gebruik van carbon fiber en andere lichtgewicht materialen in F1-auto’s ontdekt hoe teams elk grammetje optimaliseren voor maximale snelheid, veiligheid én duurzaamheid.
Carbon fiber is dé basis van moderne Formule 1-auto’s. Van het chassis tot de voorvleugel: vrijwel elk zichtbaar en dragend onderdeel is ermee opgebouwd. Dat heeft alles te maken met de unieke eigenschappen van het materiaal.
Carbon fiber biedt een uitzonderlijke verhouding tussen sterkte en gewicht. Het is vele malen sterker dan staal, maar weegt slechts een fractie. Hierdoor kunnen teams extreem lichte auto’s bouwen zonder in te leveren op veiligheid of stijfheid. Cruciaal in een sport waar duizendsten van een seconde het verschil maken.
Daarnaast is carbon fiber flexibel te vormen. Daardoor kunnen ontwerpers extreem aerodynamische onderdelen maken, volledig afgestemd op de luchtstromen rond de auto. Denk aan complexe vleugelelementen, diffuser-structuren en zelfs de cockpitbekleding.
Ook qua veiligheid scoort het materiaal hoog. Carbon fiber absorbeert enorme hoeveelheden energie bij een crash. De cockpit — ook wel de survival cell genoemd — is volledig gemaakt van carbon fiber, vaak versterkt met impactpanelen en een Halo-structuur.
Gewicht en sterkte: balanceren tot op de gram
In de Formule 1 telt letterlijk elke gram. Een lichtere auto accelereert sneller, remt beter en spaart brandstof. Maar het materiaal moet ook tegen een stootje kunnen — zeker met krachten die soms boven de 5G uitkomen in bochten of crashes.
Daarom gebruiken teams soms aanvullende materialen naast carbon fiber. Titanium en aluminium worden bijvoorbeeld ingezet bij ophangingspunten, waar lokale sterkte essentieel is. Maar het carbon fiber blijft de kern.
Een F1-auto in 2025 moet minimaal 800 kilogram wegen (inclusief coureur, exclusief brandstof). Van dat totaalgewicht komt zo’n 600 kilogram uit carbon fiber-onderdelen. De rest is verdeeld over elektronica, metalen, vloeistoffen en de powerunit.
“Om een koolstofvezelcomposietmateriaal geschikt te maken voor gebruik op de raceauto, moet het strenge laboratoriumtests ondergaan.” — Mercedes-AMG Petronas F1 Team
Alle gebruikte materialen ondergaan strenge tests op taaiheid, treksterkte en impactbestendigheid. Alleen wat aan alle eisen voldoet, mag in de auto worden gemonteerd.
Elke Formule 1-auto moet crashtests doorstaan vóór die de baan op mag. Hierbij test de FIA onder meer de impactbestendigheid van de cockpit en de werking van de Halo.
De survival cell — het beschermde deel rondom de coureur — is volledig opgebouwd uit carbon fiber composieten. Rondom zitten extra structuren zoals side impact panels en de neuscrashstructuur, allemaal ontworpen om energie af te voeren bij een ongeluk.
Na goedkeuring in het lab worden de materialen ook in praktijkomstandigheden getest. Pas als de data overeenkomen met de verwachtingen uit de simulaties, mogen ze echt worden ingezet op het circuit.
“Voor de overdracht van het laboratorium naar de racebaan zijn verdere tests en verificaties nodig om te garanderen dat het materiaal aan de verwachtingen voldoet.” — Mercedes-AMG Petronas F1 Team
Dankzij deze aanpak kunnen coureurs zelfs zware crashes overleven, zoals te zien was bij onder meer Romain Grosjean’s crash in Bahrein (2020).
Warmtebestendigheid en remtechnologie
Formule 1-auto’s worden blootgesteld aan extreme temperaturen, zeker rondom de motor, uitlaat en remmen. Carbon fiber zelf kan daar goed tegen, maar de hars die de vezels bindt bepaalt de limiet.
Moderne harsen kunnen temperaturen tot zo’n 200 graden Celsius aan. Bij onderdelen die nóg heter worden — zoals remschijven en remklauwen — gebruiken teams carbon-carbon composieten. Die kunnen tot boven de 1000 graden verdragen.
Soms worden delen extra beschermd met keramische coatings of hittewerende lagen. Vooral rondom de uitlaat en vloer zie je dat terug.
Mercedes werkt in 2025 zelfs met vernieuwde harsen die duurzamer zijn dan hun voorgangers, zonder in te boeten op prestaties. Hiermee wil het team richting zijn doelstelling om in 2040 volledig klimaatneutraal te zijn.
“Om een duurzaam koolstofvezelcomposiet te maken, moeten beide componenten – de vezels en het harssysteem – worden aangepakt.” — Mercedes-AMG Petronas F1 Team
De toekomst van lichtgewicht materialen ligt niet alleen bij carbon fiber. Teams experimenteren ook met hybride composieten (zoals carbon/aramide), bio-composieten en gerecyclede materialen.
Mercedes introduceert in 2025 een nieuwe generatie duurzame carbon fiber met Invireo — een milieuvriendelijker alternatief voor de traditionele grondstof acrylonitril. Hiermee willen ze laten zien dat high-performance niet ten koste hoeft te gaan van duurzaamheid.
“Het besluit van Mercedes om Invireo te gebruiken zal het resultaat zijn van een nauwe samenwerking tussen het team, INEOS Nitriles en Toray.” — INEOS Magazine
Deze technologieën kunnen op termijn ook gebruikt worden in de luchtvaart of ruimtevaart, waar dezelfde eisen gelden op het gebied van gewicht, sterkte en hittebestendigheid.
Ook de productie wordt efficiënter. Door optimalisatie van vezelpatronen en 3D-vormgeving is er minder materiaal nodig voor dezelfde sterkte. Dat betekent niet alleen lichtere auto’s, maar ook minder verspilling.
