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Arbeiten im Windkanal : In der Geheimkammer der Luftikusse

Von teuren Lüften messtechnisch umströmt sich das Bild des sparsamen Automobils Bild: Hersteller

Autos werden immer leiser und sparsamer. Dafür verbringen sie unzählige Stunden im Windkanal. Die Arbeit erfordert große Fachkenntnis, unkonventionelle Ideen - und ist irrwitzig teuer.

          Weltmeister des Windkanals? Da fällt jedem etwas fortgeschritteneren Semester der Audi 100 ein, seinerzeit das vermeintlich erste Auto, das einen Cw-Wert von 0,30 erreichte. Das war 1982 und ein Rekord, der seinen Preis hatte. Die Frontscheibe stand so schräg, dass die Sonne schön viel Auftrefffläche hatte, und weil Klimaanlagen eine sündhaft teure Rarität oder gar nicht zu haben waren, geriet die Fahrt allzu oft zum Saunabesuch. Das wäre heute natürlich inakzeptabel, ebenso wie der Verzicht auf den rechten Außenspiegel. Doch 0,30 ist längst keine Hürde mehr. Und im Zuge immer strengerer Abgasvorschriften entbrennt ein neuer Wettbewerb unter den Ingenieuren, auf welchem Wege der geforderte Normverbrauch zu erreichen sei.

          Holger  Appel

          Redakteur in der Wirtschaft, zuständig für „Technik und Motor“.

          Manche Hersteller setzen weniger auf die ausgefeilteste Aerodynamik, weil sie das Tüfteln am letzten Leitblech für übertriebene Liebesmüh halten. Andere mehr. Zum Beispiel Mercedes-Benz, die mit ihrem CLA genanten Zwitter aus Coupé und Limousine den neuen Aerodynamik-Weltmeister stellen: Cw 0,22. Captain Future, der spektakuläre Hybridsportwagen BMW i8, erreicht in optimaler Abstimmung 0,26. Angenehmer Nebeneffekt der Bemühungen, sich möglichst wenig Wind um die Spiegel blasen zu lassen: Die Autos werden leise.

          Wer in der S-Klasse, der C-Klasse oder dem neuen Bus, der V-Klasse fährt, wird das sofort bemerken. Der Innengeräuschpegel der neuen Modelle ist gegenüber den Vorgängern deutlich niedriger, Mercedes spricht davon, ihn in manchen Versionen nahezu halbiert zu haben. Dafür sind natürlich auch andere Einflussfaktoren an Karosserie, Stirnfläche, Reifen und Dämmung verantwortlich, aber den Stuttgarter Luftikussen in ihrem neuen Windkanal kommt gewachsene Bedeutung zu.

          Hinter den beiden Türen warten die nächsten beiden Probanden Bilderstrecke

          75 Millionen Euro hat Daimler in die neue Anlage investiert, die aussieht wie ein riesiger Kinosaal mit Drehteller in der Mitte. Unter größter Geheimhaltung werden die Modelle von Morgen darauf fixiert, die abgeschirmten Turbinen beschleunigen die Luft in einem ovalen Tunnelsystem erstaunlich leise auf bis zu 265 km/h. Wer es noch schneller braucht, wie etwa die eiligen Kollegen vom Hausveredler AMG, müssen zur Abstimmung auf die Rennstrecke. Irgendwann stehen Investition und Ertrag in keinem vernünftigen Verhältnis mehr. Damit auch am Unterboden des Fahrzeugs realistische Ergebnisse geliefert werden, läuft unter dem Auto ein Band mit Windgeschwindigkeit mit. Schnelle Kameras, sensible Mikrofone und geschulte Augen erfassen die Messungen. Durch zwei Eingänge werden die Probanden binnen fünf Minuten gewechselt. Warum die Hektik? Mit 2500 Euro je Stunde wird der Windkanal verrechnet, und er ist rund um die Uhr ausgebucht. Zur Einordnung: Für die aerodynamisch optimale Auslegung der B-Klasse, die Mercedes in wenigen Tagen aufgefrischt präsentiert, waren 278 000 Stunden im Computer und 1100 Stunden im Windkanal notwendig.

          Dass die Feinarbeit keine aus Spaß an der Freud ist, mögen ein paar Eckdaten deutlich machen. Zwischen Cw 0,22 und 0,29 liegen bei 100 km/h Geschwindigkeit 0,5 Liter Mehrverbrauch. Bei 200 km/h sind es gar 2,7 Liter. Die Differenz von 0,25 zu 0,24 Cw ergibt ein Gewichtsäquivalent von 35 Kilogramm im Normverbrauchszyklus, im mittleren Kundenzyklus macht sie schon 50 Kilogramm Fahrzeuggewicht aus. Wer weiß, wie die Ingenieure in der Entwicklung um jedes Kilogramm feilschen und wie viel Geld die Diät kostet, bringt größeres Verständnis für die Tüftler im Windkanal auf.

          Ziel der Bemühungen sind das gesamte Auto oben wie unten mitsamt Stellen, die man kaum für möglich hält. Das Radhaus ist Widerstandserzeuger Nummer eins, breite Reifen mit hervorstehender Aufschrift sind dem Aerodynamiker ein Greuel. Mercedes-Benz hat sich deshalb geschlitzte Radlaufschalen einfallen lassen, um die Luft möglichst verwirbelungsarm am Rad vorbeizuführen. BMW verfolgt einen ähnlichen Weg mit seinem einer 7 ähnelnden Ausschnitt im Kotflügel, obgleich die Meinungen auseinandergehen, ob dies ein effektiver Kniff im Sinne der Technik oder eher des Marketings ist.

          Zudem gehören heute zum Werkzeugkasten der Profis speziell geformte Außenspiegelgehäuse, Finnen in den Rückleuchten, Feinarbeit an Endschalldämpfer und Diffusor, gezackte Radspoiler, eine großflächige Verkleidung des Unterbodens und die zusätzliche Abdeckung an der Hinterachse, Blenden an den Federbeinen oder auch verstellbare Kühlerjalousien, die Kühlluft nur an den Motor lassen, wenn der nach ihr schnappt.

          Ein Cw-Wert von 0,2 gilt heute als Schallmauer. Wer darunter will, muss gravierend in die Gestaltung des Fahrzeughecks eingreifen. Der Bug ist nicht so entscheidend, gut 80 Prozent des Luftwiderstands entstehen hinten am Auto. Optimal im Sinne der Aerodynamiker wären stark eingezogene Seiten und lange Überhänge, doch das kostet Innenraumbreite, Kofferraumvolumen und Ästhetik. Halt, stop, rufen da die Kerle vom Design, vergesst uns die Schönheit nicht. Und die meisten Kunden werden froh sein, dass wenigstens dieser Widerstand nicht vom Winde verweht wird.

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