BMW-Windkanal : Lass’ strömen

BMW eröffnet in München einen neuen Windkanal – und offenbart überraschende Ergebnisse.

Manches Auto wirkt schon von weitem windschlüpfig. Mit rundem Bug, glatter Haut und schmalem, flachem Heck nimmt es sich den Tropfen als Vorbild, die günstigste Form für niedrigen Luftwiderstand. Es schlüpft durch den Wind, der viel gebrauchte Begriff windschlüpfrig führt durchaus in eine falsche Richtung. Der Kenner weiß sogar die Zahl, mit der Aerodynamiker die Qualität dieser Windschlüpfigkeit messen: 0,30 oder, bei besonders guten Beispielen wie dem neuen E-Klasse-Coupé, 0,24. Diese Zahl ist der sogenannte cw- oder auch cx-Wert.

Aber wie schlichte Zahlen oft, sagt dieser sogenannte Luftwiderstands-Beiwert allein nur wenig. Denn nicht er steht für den tatsächlichen Windwiderstand, sondern das Produkt aus cw und F – wobei F die Querschnittsfläche ist, also das Auto genau von vorn betrachtet. Diese Luftwiderstandsfläche drückt etwas Logisches aus: Ein Auto wird umso mehr vom Wind gebremst, je breiter und höher es ist.

Der Blick mag mit Wohlgefallen über eine aerodynamische Karosserie fallen – kann sich aber täuschen: Die sichtbare Form entscheidet nur über 40 Prozent des Luftwiderstands. Für 30 Prozent sind die Räder verantwortlich, 20 entfallen auf den Unterboden, die letzten zehn Prozent auf die Durchströmung der Karosserie – auf die Kühlluftöffnungen. Diese 60 Prozent „versteckter Luftwiderstand“ rücken mehr und mehr in den Fokus der Aerodynamiker; auch bei BMW, wo man jüngst einen neuen Windkanal in Betrieb nahm, den „modernsten in Europa“.

Er lässt Sturm bis 300 km/h brausen – als Besonderheit bei rollendem Auto. Unter ihm auf dem Mess-Stand bewegt sich ein Stahlband. Für den tatsächlichen Luftwiderstand ist es ein Unterschied, ob ein Auto steht oder ob sich seine Räder drehen und die Fahrbahn unter der Karosserie hindurch gleitet. Gemessen werden auch Kriterien wie der Auftrieb an Vorder- und Hinterachse, die Empfindlichkeit gegen Seitenwind, Windgeräusche, die Verschmutzung von Scheiben, Spiegeln und Leuchten, nicht zuletzt die Zugluft im offenen Cabrio. Für den Fahrer am wichtigsten aber ist der Luftwiderstand. Zehn Prozent weniger sparen im Gesamtverbrauch etwa 2,5 Prozent. Bei hohen Geschwindigkeiten viel mehr: Ein Hundertstel im cw-Wert bringt bei 120 km/h etwa einen Viertelliter auf 100 Kilometer.

Breite Reifen, eine alte Erfahrung, erhöhen den Luftwiderstand. Eine Verkleidung der Räder könnte ihn deutlich mindern. Das wussten unsere Großväter schon. Verkleidete Kotflügel zumindest hinten waren in den 30er Jahren durchaus üblich. Eine ganz neue Entwicklung bei BMW ist dazu der Air Curtain: Der Fahrtwind bläst durch eine Düse in die vorderen Radhäuser und erzeugt einen gezielten Luftstrom. Er kühlt nicht nur die Bremsen, sondern verringert auch Wirbel unter den Kotflügeln und damit den Luftwiderstand. Besonders auf Sparsamkeit getrimmte Sondermodelle, etwa die Bluemotion-Versionen von VW, unterscheiden sich von der Serie durch schmale Reifen, glatte Unterbodenverkleidungen und oft auch durch gesteuerte Kühlluftöffnungen: Sie geben den Luftstrom nur frei, wenn der Motor es erfordert. Sie kommen zudem meist mit einer abgesenkten Karosserie. Die Hersteller bauen einfach das niedrigere Sportfahrwerk ein – eines der wenigen Beispiele, dass sich Ökonomie und Sport nicht im Wege stehen müssen.

Bis etwa 80 km/h, so die Aerodynamiker, ist der Roll- höher als der Luftwiderstand. Darüber wächst letzterer rapide: Genügen einem üblichen Kompaktwagen für 60 km/h etwa vier PS, so braucht er für 120 km/h schon 30 PS, für 180 km/h mehr als 100. Mit entsprechendem Verbrauch: Wer sparen will, kauft sich ein Auto mit möglichst niedrigem cw-Wert. Und hält seinen Gasfuß im Zaum.

Ein Surfbrett auf dem Dach übrigens erhöht den Luftwiderstand um bis zu 40 Prozent. Das offene Cabriodach kostet ähnlich viel (vor allem bei Viersitzern), ein nicht beladener Dachträger bis zu zehn Prozent. Das heruntergelassene Fenster in der Fahrertür schlägt mit etwa fünf Prozent zu Buche. Ein offenes Schiebedach dagegen erhöht den Luftwiderstand kaum, nur um etwa zwei Prozent. wolt

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