Aerodynamik

28. Oktober 2019 07:21; Akt: 28.10.2019 07:34 Print

Der Kampf ist einer gegen Windmühlen

Millionen werden weltweit investiert, um den cw-Wert von Autos zu senken. Doch der SUV-Boom steht dem Fortschritt im Weg.

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Im Daimler-Windkanal geschliffen: Die A-Klasse Limousine schafft einen cw-Luftwiderstandsbeiwert von 0,22. (Bild: Mercedes-Benz)

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1982 avancierte der neue Audi 100 mit einem cw-Luftwiderstandsbeiwert von 0,30 zur strömungsgünstigten Serienlimousine der Welt. Dafür sorgten etwa bündig eingefasste Fenster, eine stark geneigte Front- und Heckscheibe sowie aero-dynamisch optimierte Spoiler und Außenspiegel. Einen drauf setzte Opel 1989 mit dem Calibra. Mit einem Rekord-cw-Wert von 0,26 durfte sich das Sportcoupé «Aerodynamik-Weltmeister» nennen. Heute hält die A-Klasse von Mercedes den Serien-Weltrekord mit 0,22.

Die Windschnittigkeit wirkt sich nicht nur positiv auf die Endgeschwindigkeit aus, auch für den Spritverbrauch ist der Strömungswiderstand maßgeblich. «Ab einer Geschwindigkeit von 60 km/h ist die Aerodynamik der entscheidende Faktor, weil dann der Luftwiderstand den Rollwiderstand übersteigt», erklärt Thomas Indinger von der Technischen Universität München.

Auch 30 Jahre nach dem Marktstart des Calibra feilen die Hersteller verbissen am Luftwiderstand. Nicht nur im Windkanal-Effizienz-Zentrum von Volkswagen stehen die Zeichen mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 250 km/h auf Sturm. Auch die anderen Hersteller suchen auf viele Millionen Euro teuren Aerodynamik-Prüfständen nach dem letztem Zehntel beim Spritkonsum.

Sie kämpfen gegen Windmühlen

Denn auch im neuen WLTP-Verbrauchs-Prüfzyklus liegt das Durchschnittstempo nur bei 47 km/h. Bei diesem Stadttempo ist die Aerodynamik Nebensache – was die Abweichungen zu den Verbrauchswerten der Kunden erklärt: Auf der Autobahn werden cw-Wert und die sogenannte Stirnfläche (A) entscheidend. Und die hat sich bei vielen neuen Modellen deutlich verschlechtert – vor allem durch die SUV-Mode.

Fahrzeuge mit hoher Sitzposition mögen bequem sein, doch die wuchtigen Fronten haben die Aerodynamik einer Wohnwand. Und aufgrund ihrer Höhe ist die Stirnfläche deutlich größer als bei Limousinen. Was multipliziert mit dem cw-Wert einen hohen aerodynamischen Gesamtwiderstand ergibt. Damit die sperrigen

Autos nicht lahmer werden als ihre Vorgänger, steigt gleichzeitig die Motorleistung. Kein Wunder also, dass der Flottenverbrauch vieler Hersteller stagniert oder sogar zulegt.

Karosserieform bestimmt die Aerodynamik

Aktuelle VW-Modelle sind gute Beispiele dafür, wie sich die Karosserieform auf die Aerodynamik auswirkt. So kommen Golf und der höher ausgelegte Golf Sportsvan auf den gleichen cw-Wert von 0,3. Selbst Tiguan und Touareg schaffen einen Luftwiderstandswert von 0,32. Bei der Stirnfläche zeigen sich dagegen die Unterschiede zwischen Kompaktwagen, Kompaktvan und SUV: Hier reichen die Werte von 2,22 m² beim Golf über 2,41 m² beim Golf Sportsvan bis zu 2,84 m² beim Touareg.

Während der Golf auf eine Widerstandsfläche von insgesamt 0,66 kommt, sind es beim Sportsvan schon 0,72. Noch ungünstiger umströmt wird der Tiguan mit knapp 0,82, den schlechtesten Wert erzielt der Touareg mit 0,90. Das bleibt nicht ohne Folgen für den Spritverbrauch und die CO2-Emissionen.

So liegt der kombinierte Kraftstoffverbrauch eines Golf 1,0 TSI (63 kW) bei etwa 4,9 Litern. Der Sportsvan kommt mit dem gleichen Motor auf 5,0 Liter. Der Tiguan – technisch ebenfalls auf Golf-Basis – ist als Benziner kaum unter 6,0 Liter zu bewegen. Noch mehr genehmigt sich logischerweise das Oberklasse-SUV Touareg, wobei auch Faktoren wie das Fahrzeuggewicht eine entscheidende Rolle spielen.

Insignia top, Grandland und Mokka X flop

Auch Opel, der einstige Weltmeister, kämpft bei der Aerodynamik gegen Windmühlen. So kommt der Astra als fünftürige Limousine mit 0,26 auf den genau gleichen Luftwiderstandsbeiwert wie vor 30 Jahren der kleine, zweitürige Calibra. Sieht man sich die Werte für Stirnfläche und die Widerstandsfläche an, trübt sich jedoch das Bild bei den neuen Modellen: Beim höher gelegten Grandland liegt der Luftwiderstandsbeiwert bei 0,79, beim Mokka X sogar bei 0,94. Dass es auch anders geht, zeigt der besonders strömungsgünstige Insignia B mit einem Wert von 0,6. Doch der gehört als Limousine zu einer bedrohten Art, die rapide an Käufergunst verliert.

Die höchsten Zuwachsraten erzielt seit Jahren das SUV-Segment, herstellerübergreifend. Rund 42 Prozent oder vier von zehn neuen Autos waren im ersten Halbjahr 2019 hierzulande SUV. Damit ist der SUV-Anteil in der Schweiz viel höher als in Deutschland, wo die Quote laut Definition der Universität Duisburg-Essen bei rund 31 Prozent liegt.

«Verbräuche sinken nicht wie geplant»

Das hat Folgen: «SUV haben aufgrund ihrer höheren Bauweise konstruktionsbedingt eine größere Stirnfläche als etwa ein Kompaktwagen», erklärt ein Opel-Sprecher lapidar. Und verweist auf weitere Faktoren wie das Fahrzeuggewicht und den Motor. Aber es hilft alles nichts: Die Verbräuche sinken nicht wie geplant, weil die Kunden auf höhere Autos umsteigen. Denn Design, Komfort und eine hohe Sitzposition scheint vielen Autokäufern heute wichtiger zu sein als ein möglichst geringer Verbrauch und eine windschnittige Karosserieform.

Auch die Hersteller werben nur noch selten mit ihren neuesten Errungenschaften auf dem Gebiet der Aerodynamik. Anders noch 1982, als Audi sein neues Modell 100 vorstellte: Rohstoffverknappung und steigendes Umweltbewusstsein seien die Triebfedern bei der Entwicklung gewesen, hieß es damals. Ein Schlüssel: die «ausgeprägte Keilform» und Windschnittigkeit der neuen Limousine. Heute interessiert das keinen mehr.

(L'essentiel)

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Die beliebtesten Leser-Kommentare

  • Julie am 28.10.2019 09:31 Report Diesen Beitrag melden

    Das grösste Problem beim Verbrauch ist nach wie vor der ineffiziente Verbrennungsmotor (Wirkungsgrad 35 %). Etwa 20 Ps reichen locker um ein Fahrzeug mit 100 km/h zu bewegen, die einen schaffen das mit 2 Liter/100 km die anderen brauchen dazu 8 L oder mehr. Sportwagen aller renommierten Hersteller, die naturgemäss einen kleinen cw-Wert und eine kleine Stirnfläche haben, verbrauchen alle viel zuviel . Rein theoretisch müssten diese Autos locker mit den 2 Liter bei Tempo 100 km/h auskommen, tun sie aber nicht, dies ist der Ineffizienz geschuldet, den Hersteller ist das bislang egal gewesen

  • Gertrude am 28.10.2019 10:46 Report Diesen Beitrag melden

    Mann könnte die Höchstgeschwindigkeit von den strömungsungünstigen Autos elektronisch auf z.B. 130 km/h beschränken. Denn darüber steigt der Luftwiderstand und der Verbrauch rapide an.

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  • Gertrude am 28.10.2019 10:46 Report Diesen Beitrag melden

    Mann könnte die Höchstgeschwindigkeit von den strömungsungünstigen Autos elektronisch auf z.B. 130 km/h beschränken. Denn darüber steigt der Luftwiderstand und der Verbrauch rapide an.

  • Julie am 28.10.2019 09:31 Report Diesen Beitrag melden

    Das grösste Problem beim Verbrauch ist nach wie vor der ineffiziente Verbrennungsmotor (Wirkungsgrad 35 %). Etwa 20 Ps reichen locker um ein Fahrzeug mit 100 km/h zu bewegen, die einen schaffen das mit 2 Liter/100 km die anderen brauchen dazu 8 L oder mehr. Sportwagen aller renommierten Hersteller, die naturgemäss einen kleinen cw-Wert und eine kleine Stirnfläche haben, verbrauchen alle viel zuviel . Rein theoretisch müssten diese Autos locker mit den 2 Liter bei Tempo 100 km/h auskommen, tun sie aber nicht, dies ist der Ineffizienz geschuldet, den Hersteller ist das bislang egal gewesen