CW-Wert und Aerodynamik: So funktioniert’s

Was ist der CW-Wert, und warum sehen Autos so aus, wie sie aussehen?
Autos werden im Windtunnel auf ihre Aerodynamik getestet.
Sieht gut aus: Aerodynamische Formen gefallen menschlichen betrachtern oft besser, als Formen mit hohem Luftwiderstand. Dimitris Leonidas / Shutterstock
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Einleitung von Jonas Futschik, Redakteur bei PKW.de 04.04.2018

Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum Autos so aussehen, wie sie aussehen? Eine lange Frontpartie, die stark nach hinten geneigte Windschutzscheibe und ein steil abfallendes Heck sind Elemente, die in fast jedem Auto so zum Einsatz kommen. Das hat nicht nur etwas mit Design zu tun, sondern hat tatsächlich einen praktischen Nutzen. Warum die Form eben nicht immer über Funktion geht, und was es denn jetzt mit dem mysteriösen CW-Wert auf sich hat, hat das PKW.de-Institut für Zigarettenanzünder und Strömungslehre für Sie herausgefunden.

Das Experiment: Die Hand in den Wind halten

Ein einfaches Experiment kann helfen, den CW-Wert praktisch erfahrbar zu machen: Wenn Sie das nächste Mal Beifahrer sind, halten Sie einfach kurz Ihre flache Hand waagerecht aus dem Fenster. Die geringe Angriffsfläche, auch Stirnfläche genannt, sorgt dafür, dass der Fahrtwind einfach um Ihre Hand herumfließen kann. Drehen Sie Ihre Hand jetzt senkrecht. Sie spüren sofort den höheren Luftwiderstand, der Fahrtwind hat viel mehr Angriffsfläche und versucht, Ihre Hand nach hinten zu reißen. Der zusätzliche Luftwiderstand muss vom Motor ausgeglichen werden, er verbraucht also mehr Benzin. Darum versuchen die Autohersteller, ihre Autos möglichst aerodynamisch zu gestalten, also den CW-Wert so gering wie möglich zu halten.

Was ist der CW-Wert?

Der Ausdruck CW-Wert bedeutet so viel wie „Strömungswiderstandskoeffizient“. Das ist im Detail tatsächlich so kompliziert, wie es klingt. Wichtig ist aber: Je geringer der CW-Wert eines Fahrzeuges, desto besser „schneidet“ es durch die Luft. Ein Lkw, dessen Frontpartie eher an eine Schrankwand erinnert, muss einen viel höheren Luftwiderstand überwinden als zum Beispiel ein Tesla Model 3. Den geringsten Luftwiderstand aller Serienfahrzeuge hatte bis jetzt der Chevrolet EV1, ein Elektroauto, das bereits in den Neunzigerjahren ohne lokale Emissionen fuhr, aber recht schnell wieder vom Markt verschwand.

Doppelte Geschwindigkeit, vierfacher Widerstand

Aber auch das windschnittigste Fahrzeug stößt irgendwann an seine Grenzen, denn der Luftwiderstand hat eine Eigenschaft, die ihn besonders bei hohen Geschwindigkeiten zu einem großen Problem macht: Er wächst schneller, je schneller sich ein Fahrzeug bewegt. Immer, wenn sich die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges verdoppelt, steigt der Luftwiderstand um das Vierfache, ganz egal, wie niedrig der CW-Wert der Karosserie ausfällt.

Radikales Design, um den Wind zu besiegen

So sehen die Luftströme um verschiedene Autos im Vergleich aus. vrx / <a href='http://www.shutterstock.com'>Shutterstock</a>
So sehen die Luftströme um verschiedene Autos im Vergleich aus. vrx / Shutterstock

Um den CW-Wert ihrer Fahrzeuge zur verringern, greifen Autodesigner manchmal auf radikale Methoden zurück: Viele Elektroautos kommen zum Beispiel mit geschlossenen Radkappen daher, die besonders aerodynamisch sind. Das geht nur, weil der elektrische Antrieb selbst eine Menge Bremskraft auswirken kann. So werden die konventionellen Scheibenbremsen weniger belastet und kommen ohne Belüftung aus. Autos wie der Ford GT oder die Aston Martin Valkyrie gehen sogar noch weiter: Hier wird der Fahrtwind nicht nur um das Auto herum, sondern durch Tunnel teilweise sogar mitten hindurch geleitet. Trotzdem, der Rekordhalter für den geringsten Luftwiderstand ist nicht etwa einer der modernen Supersportwagen, sondern das Experimentalfahrzeug Terra Fennec, mit einem CW-Wert von nur 0,07. Zum Vergleich: Bei dem Hightech-Wunder Tesla Model 3 sind es immerhin schon 0,23.


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