Aerodynamik bei Autos: Je windschnittiger desto besser

Realverbrauch wird gesenkt

Der neue BMW 530d hat einen Cw-Wert von 530d.
Der BMW 530d. © BMW

Die Bedeutung der Aerodynamik im Automobilbau wird immer wichtiger. Desto windschnittiger ein Auto ist, desto weniger verbraucht es. Vor diesem Hintergrund versuchen die Hersteller den Cw-Wert weiter zu reduzieren.

Von Frank Mertens

Die Aufgabe hat es in sich. Wer den Verbrauch eines Fahrzeuges reduzieren will, sieht sich einer Vielzahl von Herausforderungen gegenüber: er muss beispielsweise den Motor effizienter machen und das Gewicht und den Roll- und Luftwiderstand reduzieren. Effizienzsteigerung besteht aus einem ganzen Bündel unterschiedlicher Maßnahmen. Dabei kommt dem Bereich der Aerodynamik eine immer wichtigere Rolle zu, auch aus Kostengründen. Denn statt die Konzentration primär auf den Einsatz des teuren Leichtbaus zu setzen, steckt in der Aerodynamik noch viel Potenzial.

Was man mit dem Zusammenspiel der die Effizienz steigernden Maßnahmen erreichen kann, zeigt beispielsweise der VW XL1. Dank seines Gewichts von gerade einmal 795 Kilogramm, eines Plug-in-Hybridantriebes, eines niedrigen Schwerpunktes und einer perfekten Aerodynamik mit einem Cw-Wert von gerade einmal 0,189 kommt der Zweisitzer auf einen Verbrauch von gerade einmal 0,9 Liter auf 100 Kilometer. Damit ist der XL1 das sparsamste Serienautomobil der Welt. Wobei Serienautomobil ein wenig zu weit geht, denn der XL1 wird gerade einmal nur in einer Mini-Auflage von 50 Einheiten in Osnabrück gefertigt. Ob dieses Auto damit auch zukunftsweisend ist, bleibt abzuwarten. Experten sind da eher zurückhaltend. Doch eines ist der XL1 auf jeden Fall: er ist windschnittig. Und je windschnittiger ein Auto ist, desto sparsamer ist es.

Mercedes CLA Aerodynamik-Champion

Damit ist man beim Mercedes CLA angelangt, dem viertürigen Sportcoupé der Schwaben. Es kommt auf einen Cw-Wert von 0,22 – damit ist der CLA der Aerodynamik-Champion unter den heutigen Serienautos. Nachdem der CLA bereits in der Grundkonzeptphase bei einem Cw-Wert von 0,24 lag, konnte der Wert durch fünf weitere Maßnahmen noch weiter gesenkt werden. Dazu gehörten Unterbodenmaßnahmen, die Tieferlegung mit einem Sportfahrwerk und die Anbringung eines speziellen Rads, wie Teddy Woll berichtet, der Leiter Aerodynamik bei Daimler.

Mercedes CLA im Windkanal.
Der Mercedes CLA im Windkanal Daimler

Das Feilschen um jedes Tausendstel beim Cw-Wert macht für die Hersteller Sinn, vor allem auch vor dem Hintergrund der strengen CO2-Vorgaben der EU, die bis zum Jahr 2020 einen Flottenverbrauch von 95 g/km fordert. So bedeutet eine Verbesserung des Cw-Wertes von 0,01 im Prüfzyklus die Ersparnis von einem Gramm CO2. "Gelingt es, den Cw-Wert um zehn Tausendstel zu senken, sinkt der Kraftstoffverbrauch im Kundenmittel um ein zehntel Liter, bei ganz schnellem Autobahntempo um bis zu 0,4 Liter je 100 Kilometer. Um diesen Spareffekt durch Leichtbaumaßnahmen zu erzielen, müsste man die Autos um mindestens 35 Kilogramm abspecken", erklärt Woll. Im Vergleich zum Leichtbau stellt sich die Aerodynamik damit kostengünstiger dar.

Luftwiderstand wenig relevant für Zertifizierungszyklus

Dass derzeit trotzdem zumeist von Leichtbau statt von Aerodynamik gesprochen wird, liegt an dem Umstand, dass der so genannte NEFZ-Zertifizierungszyklus, mit dem der offizielle Verbrauch ermittelt wird, mit einer realitätsfernen Durchschnittgeschwindigkeit von rund 33 km/h ermittelt wird. Dabei spielt dann zwar das Gewicht des Fahrzeuges eine wichtige Rolle, der Luftwiderstand indes kaum. Doch je schneller das Auto fährt, umso höher wird die Bedeutung des Luftwiderstandes – und damit wächst auch der Stellenwert der Aerodynamik.


Der Vision EfficientDynamics wird im BMW-Windkanal getestet.
Im BMW-Windkanal BMW

Das hebt auch Peter Wolf hervor, der Baureihenverantwortliche des neuen BMW 5er, der in diesen Tagen in München vorgestellt wurde. Gerade abseits des Rollenprüfstandes. "Die Aerodynamik-Maßnahmen machen sich so richtig ab einem Tempo ab 80 plus bemerkbar", sagte Wolf. Der Kunde kann diese aerodynamischen Maßnahmen entsprechend beim Realverbrauch spüren, der sich dadurch ändert.

Je schneller man fährt, desto weniger verbraucht man quasi. Beim neuen BMW 5er wurde dann auch großen Wert auf eine Reduktion des Cw-Wertes gelegt. Er konnte bei der Limousine von 0,28 auf 0,25 verbessert werden. Erreicht werden konnte dies durch Optimierungen an der Frontschürze, den Radhäusern, den Felgen und dem Unterboden. Aktive Kühlluftklappen, die bereits seit längerem bei BMW zum Einsatz kommen, tragen ihr Übriges für eine gute Windschnittigkeit und eine Reduktion des Kraftstoffverbrauches bei. Und eines ist klar. Wenn die Spritpreise noch weiter steigern, wird die Bedeutung der Aerodynamik noch weiter zunehmen.