Aerodynamik im Automobilbau "Alles sollte möglichst glatt sein"

Ein geringerer Luftwiderstand macht Autos schneller und senkt ihren Verbrauch. Die Krux der aktuellen Entwicklung: Wird der Luftwiderstandswert kleiner, schrumpft auch der Komfort für die Fahrzeuginsassen. Eine Geschichte automobiler Aerodynamik.

Edmund Rumpler und Wunibald Kamm - geht es um die Aerodynamik von Autos, fallen immer wieder die Namen dieser Pioniere. Beide Ingenieure dachten früh darüber nach, wie Fahrzeuge möglichst widerstandsfrei durch den Fahrtwind kommen. Doch sie waren nicht die ersten, die sich um schnittige Formen kümmerten.

Bereits 1914 ließ der Italiener Graf Marco Ricotti einen Alfa-Romeo nach Vorbild eines Luftschiffs bauen - den 40-60 HP Aerodinamica. Ab 1919 entwickelte Edmund Rumpler dann den Tropfenwagen - die Form des Tropfens galt zu jener Zeit als ideale Form der Aerodynamik.

Messungen ergaben damals, dass der Luftwiderstand des Tropfenwagens gegenüber herkömmlichen Autos um die Hälfte gesenkt werden konnte. VW ermittelte bei Messungen 1979 einen Luftwiderstandsbeiwert - der sogenannte cw-Wert - von 0,28. Ein Ergebnis, das bei aktuellen Pkw immer noch vorbildlich ist. Zeitgleich mit Rumpler arbeitete Paul Jaray an der Optimierung des Luftwiderstands. Auf seinen Patenten beruhende Prototypen von Stromlinienfahrzeugen wurden ab 1923 bei Herstellern wie Dixi und Chrysler, aber auch BMW, Mercedes und Horch gefertigt. Für Audi konstruierte er den Typ K, der zeigte, dass die Stromlinienkarosse auch bei Personenwagen eine höhere Geschwindigkeit ermöglichte. "Aber einzig mit dem von Hans Ledwinka konstruierten Tatra Typ 87 gelang der Durchbruch in die Serie", schrieb der ehemalige VW Versuchsingenieur Wolf-Heinrich Hucho 1990.

400 km/h dank Stromlinienform

Viele Hersteller experimentierten damals mit der Stromlinie. Bei der Auto Union wurde gezeigt, was mit Hilfe der Optimierung des Luftwiderstands möglich war: Mit dem 1937 vorgestellten Rennwagen Typ C Stromlinie wurde ein schwindelerregender Geschwindigkeitsrekord aufgestellt: Der Bolide raste mit mehr als 400 km/h über die Autobahn Frankfurt - Heidelberg. Sein cw-Wert: 0,237.

Zu den Technikern, die die Entwicklung vorantrieben, gehörten auch der Rennfahrer Reinhard von Koenig-Fachsenfeld, der Amerikaner Walter Lay und Wunibald Kamm, dessen Erkenntnisse unter anderem bei BMW und Mercedes verwertet wurden. Professor Kamm war Leiter des Forschungsinstituts für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren an der Technischen Hochschule Stuttgart. Bekannt wurde er durch seine Kamm-Wagen, deren sich mäßig verjüngendes und dann steil abreißendes Heck eine bessere Windschlüpfigkeit (cw-Wert: 0,23) ermöglichte als die der Alltagsautos.

Auf Interesse stießen die Forschungsergebnisse zunächst weiterhin vor allem im Renngeschehen: "Eine höhere Geschwindigkeit war nur noch durch Verringerung des Luftwiderstandes möglich", schreibt BMW im Bezug auf den Rennsport der 1930er Jahre. Kamm steuerte für BMW zur Mille Miglia 1940 das Kamm-Coupé bei, das einen cw-Wert von 0,25 aufwies und bis zu 230 km/h schnell war. Auch für Mercedes wurden Prototypen nach dem Kamm-Prinzip gebaut. Nur augenscheinlich besonders windschnittig waren die US-Straßenkreuzer der 50er Jahre mit ihren großen Heckflossen.

In den 1970er Jahren wurde das Thema Luftwiderstand dann wieder modern, diesmal um den Spritverbrauch zu senken - nicht zuletzt wegen der Ölkrisen. Der Golf I kam auf einen cw-Wert von zu seiner Zeit unter Serienfahrzeugen konkurrenzlosen 0,42.