Aerodynamik im Automobilbau Der Audi 100 war 1982 ein Meilenstein

Einen vorläufigen Höhepunkt erreichte 1982 Audi: Der in jenem September vorgestellte Audi 100 war zu der Zeit mit einem cw-Wert von 0,3 "die strömungsgünstigste Serienlimousine der Welt", so der Hersteller. Zur Verbesserung der Aerodynamik hätten auch die mit der Außenhaut bündig verklebten Scheiben beigetragen. Arnulf Thiemel vom ADAC Technik Zentrum erinnert sich an diesen Kniff der Ingolstädter. Heute sind solche Maßnahmen bei allen Herstellern Standard. "Alles sollte möglichst glatt sein", beschreibt Thiemel die grundlegende Anforderung, die auch heute noch gilt. Zu den üblichen Tricks gehören mittlerweile die Verkleidung des Unterbodens, wie bei den BlueMotion-Modellen von VW, bei BMW und anderen. "Wenn sie sich heute einen 5er BMW von unten ansehen - der ist flutschig wie eine Seife", sagt Thiemel.

Veränderungen des cw-Wertes können außerdem durch glatte Radkappen, Feinschliff an den Außenspiegeln und eine Absenkung des Fahrzeug-Niveaus erzielt werden, wie es in Lehrbüchern zur Kfz-Technik steht. So senken sich einige Mercedes-Modelle ab einer gewissen Geschwindigkeit um einige Millimeter ab. "Und es gibt zum Beispiel bei BMW Jalousien, die nur so viel Luft in den Motorraum einleiten, wie dort zur Kühlung benötigt wird", erläutert Thiemel. Auch die B-Klasse von Mercedes hat solche Jalousien, die unnötige Luftverwirbelungen eindämmen. Sie kommt auf einen cw-Wert von 0,26, der neue VW Golf BlueMotion auf 0,27. Den Rekord unter den Serienfahrzeugen hält derzeit das Mercedes E-Klasse Coupé mit einem Luftwiderstandsbeiwert von 0,24, den der Stuttgarter Hersteller im eigenen Windkanal ermittelt hat.

SUVs und Vans haben katastrophale Luftwiderstandswerte

Der cw-Wert ist allerdings nur eine Komponente, wenn es um die Ermittlung des eigentlichen Luftwiderstandes geht. Eine genaue Aussage könne erst dann erfolgen, "wenn der cw-Wert mit der Stirnfläche des Kraftfahrzeugs multipliziert wird", heißt es in dem Standardlehrbuch "Kraftfahrzeugtechnik". Die Stirnfläche ist dabei gleich dem Querschnitt der Vorderansicht eines Autos. Angesichts des Trends zu hochgebauten SUVs oder Vans scheinen Autohersteller das zum Teil vergessen zu haben. Dabei gilt die Optimierung des Luftwiderstands gegenüber dem Motorenfeinschliff und der Gewichtsreduzierung durch spezielle Stähle, Aluminium oder gar Carbon unter Experten als günstige Maßnahme zur Verbrauchssenkung. Allerdings erfordere der Fußgängerschutz bei Autos eine vergleichsweise hohe Front, gibt Thiemel zu bedenken.

Wie sehr Forschung und Alltag auseinanderklaffen, zeigt zum Beispiel der VW XL1. Der Prototyp weist einen cw-Wert von nur 0,186 auf, doch der Innenraum ist eng, wie damals schon beim Audi Typ K. Denn die Stromlinienform geht zulasten der Kabinengröße. "In 25 Jahren konnten die Ingenieure den Luftwiderstandsbeiwert bei Serienautos nur wenig senken", stellt Thiemel fest. "Da ist nicht mehr viel zu machen, ohne die Alltagstauglichkeit einzuschränken."

Großen Einfluss auf den tatsächlichen Luftwiderstand hat der Fahrer selbst. "Eine Verdopplung der Fahrgeschwindigkeit bedeutet eine Vervierfachung des Luftwiderstands", lautet die Lehrbuchregel. Bereits ab rund 50 km/h ist der Luftwiderstand größer als alle anderen Fahrwiderstände, der Rollwiderstand. Bereits dann hat er den größten Einfluss auf den Verbrauch.