Warum das Potenzial der Aerodynamik längst nicht ausgeschöpft wird

Um ein Auto so sparsam wie möglich zu konstruieren, müssen drei wesentliche Probleme überwunden werden: das Gewicht, der Rollwiderstand und der Luftwiderstand. Nachdem sich die Ingenieure in den vergangenen Jahren vor allem auf den ersten Aspekt konzentrierten und die Fahrzeuge leichter gemacht haben, rückt nun auch die Aerodynamik wieder mehr in den Vordergrund. Bestes Beispiel ist ein Superlativ, den Mercedes vor kurzem präsentierte.

Die Schwaben verkündeten, mit der Limousine CLA das derzeit windschnittigste Serienfahrzeug gebaut zu haben. Als Beleg dafür dient der cW-Wert, also das Maß, mit dem die sogenannte Windschlüpfigkeit gemessen wird. Im Ringen um jedes Gramm CO2-Reduktion spielt dieser Wert eine wichtige Rolle: Je windschnittiger das Auto, desto weniger Kraft muss der Motor zum Fahren aufbringen - und desto geringer ist der Verbrauch.

Beim CLA beträgt er 0,22. Teddy Woll, Aerodynamik-Chef bei Mercedes, erklärt, was das heißt: "Eine Verbesserung des cW-Wertes um 0,01 bedeutet im Prüfzyklus ein Gramm CO2 weniger. Bei 150 km/h sind es bereits fünf Gramm."

Glaubt man Jochen Wiedemann, wird die Bestmarke des CLA noch eine Zeit lang Bestand haben. "Fast alle reden nur vom Leichtbau", sagt der Aerodynamik-Experte am Forschungsinstituts für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS). Der Grund: Auf den Normzyklus, mit dem der offizielle Verbrauch ermittelt wird und bei dem die Durchschnittsgeschwindigkeit bei realitätsfernen 32,5 km/h liegt, hat das Gewicht einen größeren Einfluss als die Windschlüpfigkeit. Sie wird dafür umso wichtiger, je schneller ein Auto fährt.

Die Hersteller machen die Jalousien dicht

Um die Windschnittigkeit zu verbessern, kann man beispielsweise den Unterboden des Fahrwerks so verkleiden, dass er der Luft möglichst wenig Angriffsfläche bietet, oder Anbauteile wie Außenspiegel und Türgriffe optimieren. Auch die Luftzufuhr für den Motor lässt sich intelligenter regeln. Weil weniger Widerstand entsteht, wenn die Luft um das Fahrzeug herum als durch den Kühler hindurch strömt, haben manche Modelle spezielle Jalousien am Bug. Sie öffnen sich nur dann, wenn die Maschine tatsächlich Kühlluft braucht.

Außerdem funktioniert ein alter Angebertrick auch im Hinblick auf die Spartechnik: Tiefergelegte Autos haben eine bessere Aerodynamik, deshalb wird auch bei Autos wie dem VW Golf Blue Motion die Karosserie im Vergleich zum normalen Modell abgesenkt. Autos der Luxusklasse wie der Land Rover Range Rover, der Audi A8 oder die Mercedes S-Klasse ducken sich dank einer variablen Federung erst bei höherem Tempo tiefer auf den Asphalt.

Rund ein Drittel des gesamten Luftwiderstands entsteht an den Rädern und im Radkasten. Deshalb hat zum Beispiel BMW spezielle Kanäle in Stoßfänger und Verkleidung eingelassen, damit sich der Fahrtwind wie ein Vorhang vor die Felgen legt. Das neue Modell 3er GT hat zudem Öffnungen in Bumerangform im unteren Teil des Kotflügels. Durch sie soll die Luft besser aus den Radkästen entweichen.

Dass es kaum Fahrzeuge mit voll verkleideten Radhäusern gibt, liegt allerdings nicht allein an den thermischen Problemen mit den Bremsen. Vielmehr sind die Räder wichtige Designelemente und die Autohersteller verdienen reichlich Geld mit besonders gestalteten Felgen.

Der Traum vom Tropfen

Generell stoßen die Aerodynamiker viel früher an ihre Grenzen, als es die Technik erfordert, beklagt sich Jochen Wiedemann. Das liegt vor allem am Geschmack der Kunden: "Ein windschlüpfiges Auto ist nicht automatisch auch ein schönes Auto." Wer aerodynamische Überflieger wie den unförmigen Kamm-Wagen von BMW anschaut, glaubt das sofort.

Eine Verbesserung des cW-Werts um 0,2 ist nach Ansicht von Wiedemann ohne große ästhetische Abstriche machbar. Jede weitere Optimierung erfordert allerdings Kompromisse. Stufenhecklimousinen wären dann beispielsweise undenkbar. "Eine Karosserie in Idealform würde aussehen wie ein Tropfen", sagt der Wissenschaftler - und ahnt schon: "Da würden die Kunden wohl nicht mitziehen."

Wiedemann ist sich trotzdem sicher, dass der Einfluss der Aerodynamik auf den Autobau zunehmen wird. "Je höher der Benzinpreis steigt, desto weniger können sich Autofahrer ihren bisherigen Geschmack noch leisten", sagt er. "Wenn es irgendwann um die Alternative Auto oder Fahrrad geht, werden vermutlich sogar tropfenförmige Autos attraktiv."