Windkraft-Auto - Von Luft getrieben - Wissen

Von Christopher Schrader

Kann ein vom Wind beschleunigtes Auto schneller fahren als der Wind? Ein US-Team hat ein solches Gefährt jetzt vorgestellt.

In Kalifornien ist zum ersten Mal ein vom Wind angetriebenes Auto schneller als eben jener Wind gefahren. Das Blackbird genannte Gefährt erreichte Mitte Mai auf dem Flugplatz New Jerusalem bei Tracy ein Tempo von gut 60 Kilometern pro Stunde, obwohl der Nordwestwind nur mit 22 Kilometern pro Stunde wehte, wie seine Konstrukteure und amerikanische Medien melden.

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Blackbird - ein Auto, das mit Windkraft schneller fährt als der Wind? Beim Rekord zeigte ein roter Faden vorn den Fahrtwind. (© Thin Air Designs)

Das Team um Rick Cavallaro von der Firma Thin Air Designs wollte mit der Fahrt eine lang debattierte Frage beantworten. Viele Experten für Aerodynamik hatten bestritten, dass ein Fahrzeug mit reinem Rückenwind schneller als die bewegte Luft sein könne: Schließlich schläft der Wind relativ zum Gefährt ja ein, sobald es dessen Geschwindigkeit erreicht hat.

Dieses Problem haben die Designer des Blackbird umgangen, indem sie die Relativgeschwindigkeit zum Boden und nicht zur Luft für den Vortrieb nutzen. Außerdem besitzt der Blackbird kein Segel: Auf der sehr flachen, schmalen und leichten Karosserie, ist hinter dem Fahrersitz ein Windrad von fünf Metern Durchmesser montiert.

Dieses wird aber nicht vom Rückenwind gedreht und gibt seine Energie auf die Räder weiter. Dann wäre wohl in der Tat das Tempo auf die Windgeschwindigkeit begrenzt. Das Prinzip ist umgekehrt. Die Räder drehen über ein Getriebe den Propeller. Er ist wie bei einem Flugzeug angeordnet und zieht das Auto wegen der Form und Stellung seiner Blätter nach vorne.

Beim Anfahren schieben das Team und der Wind den Blackbird an (Video). Der langsam anlaufende Propeller erzeugt in dieser Phase zwar schon etwas Vortrieb, wird aber gebremst, weil ihn der Rückenwind eigentlich anders herum drehen möchte. Die Widerstand hört auf, sobald das Auto die kritische Geschwindigkeit des Windes überschreitet. Nun erzeugt das Windrad nicht nur Vortrieb, der entstehende Fahrtwind unterstützt sogar seine Drehung.

Von den Rädern muss dann nicht mehr so viel Antriebsenergie für den Propeller aufgebracht werden, so dass das gesamte Gefährt beschleunigen kann. Sein Tempo ist aber aus physikalischen Gründen begrenzt, weil der Luftwiderstand schneller wächst als der mögliche Vortrieb.

Cavallaros Idee funktioniert offenbar. Filme eines früheren Prototypen zeigen, wie rote Bänder an dem Auto erst mit dem Rückenwind nach vorne, dann mit dem Fahrtwind nach hinten wehen, während sich das Windrad immer schneller dreht. Dennoch wird die Konstruktion sicherlich weitere Diskussionen auslösen.

Cavallaro, dessen Team von Google und einer amerikanischen Windenergiefirma gesponsert wurde, aber verteidigt seinen Prototyp. Es sei keinesfalls ein Perpetuum mobile, sagte er dem Online-Dienst von Wired, weil das Gefährt ständig externe Energie vom Wind bekomme. Auf anderen Kursen zur Windrichtung ist längst bewiesen, dass Segelboote oder Strandsegler schneller als der Wind sein können.