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Niedrigster Luftwiderstand : Die Rekorde fallen im Windkanal

Schlüpfige Form: Der IAA-Prototyp im Windkanal. Deutlich zu erkennen: die ausfahrbare Heckverlängerung. Bild: Hersteller

Der neue Abgas- und Verbrauchszyklus gibt der Aerodynamik mehr Gewicht. Alle Hersteller bemühen sich verstärkt um die Windschlüpfigkeit ihrer Autos - allen voran Mercedes-Benz.

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          Er ist einer der großen Stars der Frankfurter IAA gewesen, und er setzte ein großes Ausrufezeichen mit drei einfachen Ziffern. Der Mercedes-Benz-Prototyp Concept IAA hat einen Cw-Wert von nur 0,19. Für eine viertürige Limousine ist das eine hervorragende Leistung der Aerodynamiker und Designer, denn der aktuell niedrigste Luftwiderstandsbeiwert eines Serienautos liegt zurzeit bei 0,22 für den Mercedes-Benz CLA. Die Zahl 0,19 hatten sich die Konstrukteure des Prototypen ins Lastenheft geschrieben, weil 0,20 heute allgemein als eine Art Schallmauer gilt, so wie es vor gut 30 Jahren 0,30 war; der Wert wurde 1982 zum ersten Mal von einer Serien-Limousine erreicht (Audi 100).

          Boris Schmidt

          Redakteur im Ressort „Technik und Motor“.

          Viel Wind um flache Formen könnte man jetzt einwerfen, wie soll man denn in so einem Autos sitzen, hat das überhaupt Relevanz für den Serienbau? Den hat es sicher, denn alle Hersteller werden sich in Zukunft bemühen, den Luftwiderstandsbeiwert weiter nach unten zu bringen, nachdem viele Jahre lang wenig bis gar nichts passiert war, das Erreichte war wohl gut genug.

          Bedeutung der Aerodynamik nimmt zu

          Der Cw-Wert oder auch Strömungswiderstandskoeffizient ist ein dimensionsloses Maß (Koeffizient) für den Strömungswiderstand eines von einem Fluid (also der Luft) umströmten Körpers. Leider ist das in der Auto-Umgangssprache schöne Wort „Windschlüpfigkeit“ etwas aus der Mode gekommen. Ein guter Cw-Wert allein sagt noch nicht alles aus, ein schlechter auch nicht. So hat ein Formel-1-Rennwagen nur einen Wert von 0,8, hier kommt es auf den Abtrieb an, der Wagen muss schließlich am Boden bleiben. Ein Flugzeug dagegen hat einen Luftwiderstandsbeiwert von rund 0,08, und noch ein Beispiel aus der Tierwelt: Der Pinguin schwebt mit 0,03 durchs Wasser.

          Weniger ist mehr: Auf einem Cw-Wert von nur 0,15 kam schon 1939 das Göttinger Ei. Das Lenkrad saß in der Mitte.

          Wichtig: Aus dem Koeffizienten und der gefahrenen Geschwindigkeit eines Autos sowie seiner Stirnfläche lässt sich der Strömungswiderstand berechnen. Und dieser schlägt sich dann direkt und unmittelbar im Benzinverbrauch nieder. So liegt zwischen Cw 0,22 und 0,29 bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h ein halber Liter Mehrverbrauch. Bei 200 km/h sind es schon 2,7 Liter - bezogen auf ein durchschnittliches Auto.

          Das ist Physik und war schon immer so. Dass sich nun die Ingenieure und Aerodynamiker wieder (noch) mehr ins Zeug legen, hat einen eher formalen Hintergrund. Ende 2017 soll der ohnehin umstrittene NEFZ-Verbrauchswert, der für jedes neue Automodell ermittelt werden muss, abgeschafft und durch den WLTP-Wert ersetzt. Der Zyklus „Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure“ soll vor allem realitätsnäher sein, Experten erwarten tatsächlich eine Steigerung der Norm-Verbrauchswerte um bis zu einem Drittel. Weil es aber im WLTP-Verfahren nicht nur mehr Beschleunigungsphasen gibt, sondern auch länger mit höherer Geschwindigkeit gefahren wird, steigt die Bedeutung der Aerodynamik, bezogen auf die beiden Testverfahren, um etwa 40 Prozent, sagt Martin Konermann, Aerodynamiker bei Mercedes-Benz und mitverantwortlich für die IAA-Studie.

          Abschließende Fenster und planer Boden sind unabdingbar

          Das rückt ihn und die Arbeit seiner Kollegen mehr ins Licht als ohnehin schon. Ein Auto so zu konstruieren, dass es der Luft möglichst wenig Widerstand entgegensetzt, ist aber schon lange eines der Kernfelder beim Entwickeln eines neuen Automobils. Die Anfänge der automobilen Aerodynamik liegen in den zwanziger und dreißiger Jahren des vergangenen Jahrhunderts. Von Rumplers Tropfenwagen (1921) hat wahrscheinlich jeder Autointeressierte schon einmal gehört. Weniger bekannt ist der Schlörwagen oder auch das Göttinger Ei. Entworfen 1939 von Karl Schlör von Westhofen-Dirmstein (1911 bis 1997), besticht der Rundling mit einem Cw-Wert von nur 0,15 - also einem deutlich besseren Wert als die IAA-Studie von 2015. Aber auch 1939 war Mercedes-Benz im Spiel. Der Schlörwagen basierte auf einem modifizierten Fahrgestell des Mercedes 170 H. Die Karosserie war tropfenförmig aufgebaut, es gab bündig abschließende Fenster und einen planen Boden - diese beiden Punkte sind auch heute für beste Aerodynamik unerlässlich.

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