Natürlich geht das nicht ohne Mathematik. Hier jetzt einmal so ein Schnupperkurs, den fast jede(r) beherrscht, der über Autos irgendeinen Kommentar abgibt. Aber Vorsicht, schon an dieser Stelle sind zwei Begriffe unbedingt voneinander zu trennen.

Das ist vielleicht keine ganz schlechte Idee, den Querschnitt eines Fahrzeugs an der größten Stelle mit dem Hubraum zu vergleichen. Früher sagte man, besser als Hubraum sei einfach nur noch mehr Hubraum. Aber da spielte die Aufladung für Serienautos noch keine so große Rolle.

Also können wir sagen, besser als eine kleine Querschnittsfläche sei eine noch kleinere. Kann man da nichts mehr dran machen? Doch, denn es gibt ja noch den sogenannten c_W-Wert. Der bestimmt, wieviel von der Querschnittsfläche sich auf den Luftwiderstand auswirkt.

Er wäre dem Verdichtungsverhältnis beim Verbrenner vergleichbar. Das kann gewisse Leistungsschwächen bei wenig Hubraum mehr als ausbügeln. Ist er zu klein, dann ist auch ein Motor mit viel Hubraum von der Leistung her relativ schwach. Es kommt auch noch der Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit hinzu.

Ebenso ist es mit dem c_W-Wert. Eine geräumige Karosserie kann durch ihre Form doch noch elegant durch die Luft gleiten. Beide Werte sind sogar miteinander verbunden, weil eine vergleichsweise große, oder besser gesagt lange Karosserie für die optimale Gestaltung mehr Möglichkeiten bietet.

Aber Vorsicht: die beiden Werte Querschnittsfläche und c_W-Wert sind im Prinzip voneinander unabhängig. Man darf also keineswegs sagen eine Karosserie habe einen ungünstigen c_W-Wert, nur weil sie eine große Querschnittsfläche hat.

Und wie ermittelt man die beiden Werte. So wie wir im Anfang die Kugel und den Flügel des Flugzeugs mit parallel verlaufender Luftströmung versehen haben, leuchten wir jetzt mit parallelem, also nicht punktförmigem Licht ein Auto von vorne an.

Auf einer senkrechten Wand dahinter entsteht dann ein Schatten, der die größte Querschnittsfläche der Karosserie abbildet. Diese kann also abgegriffen werden. Der c_W-Wert ist wesentlich schwerer zu ermitteln.

Als Professor Porsche den Käfer entwickelte, musste der zum Test der Windschlüpfrigkeit noch mit Tempo unter einer Brücke durchgejagt und dann von oben mit einer entsprechend schnellen Kamera fotografiert werden (Video oben).

Überall an seiner Karosserie waren kleine Wollfäden befestigt, die dann Unpässlichkeiten bei Umströmung anzeigten. Einen c_W-Wert kann man auf diese Art und Weise nicht ermitteln, Auch die so oft gezeigten Sichtbarmachungen durch Rauch können das nicht.

Dazu gehört das Auto in einen Windkanal verbracht und mit seinen Rädern auf einer beweglichen Platte fixiert. Ein sehr leistungsfähiges Gebläse pumpt Luft von vorne, wobei eventuelle Begrenzungen des Windkanals weit genug von dem Fahrzeug entfernt sein müssen.

Der wichtigste Faktor ist die Geschwindigkeit des Luftstroms, die sogar zum Quadrat in die Berechnung des c_W-Werts eingeht. Deren Dichte spielt auch noch eine Rolle, wie man aus den Formeln unten erkennen kann.

A · · v² · cW   FL =           2

FL · 2 cW =         · v² · A

Luftwiderstand	FL	N
Querschnittsfläche	A	m2
Luftgeschwindigkeit	AV	m/s oder km/h
Luftwiderstandszahl	cW
Dichte (Luft)		kg/m3