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Windesteile –
Aerodynamik trifft auf Design

Text
Marlon Matthäus

Fotos
Ulrike Myrzik

Bei Aerodynamik und Design geht es meist um wenige Millimeter – oft unter sehr unterschiedlichen Vorzeichen. Frank Lamberty und Beat Heinzelmann erklären, wie man beim neuen Audi A4 gemeinsam eine optimale Lösung fand. Und ein Auto schuf, das in beiden Bereichen die Messlatte ein gutes Stück nach oben schiebt.

Formsache: Kräftige Schultern und breite Radhäuser fordern die Aerodynamiker heraus.

Herr Lamberty, Herr Heinzelmann. Wenn Sie alleine entscheiden könnten, wie würde Ihr perfektes Auto aussehen?

Heinzelmann: Für mich als Aerodynamiker muss ein Auto schlank und windschnittig wie das Flügelprofil eines Flugzeuges sein. Die Räder am Auto sind voll verkleidet. Die Gestaltung ist dabei an die Stromlinienfahrzeuge vom Typ C aus den 1930er-Jahren angelehnt. Damit hätte das Fahrzeug den optimalen cw-Wert.

Was sagt der Designer dazu?

Lamberty: Meine Wunschvorstellung sieht anders aus. Mir geht es in erster Linie um gute und starke Proportionen. Dazu gehören unter anderem breite Schultern und kräftige Radhäuser, um unsere quattro-Gene zu betonen.

Das sieht nach einer schwierigen Zusammenarbeit aus …

Lamberty: Am Ende müssen ein tolles Design und ein entsprechender cw-Wert das Resultat unserer Arbeit sein. Und gerade durch das konstruktive und intensive Miteinander erreichen wir gute Ergebnisse. Bestes Beispiel ist doch der neue A4. Die Limousine kommt auf den cw-Wert 0,23, der Avant auf 0,26. Das sind Spitzenwerte, ohne dass dafür Abstriche beim Design gemacht wurden.

Heinzelmann: Das sehe ich genauso. Es gibt natürlich viele Themen, bei denen wir uns anfangs nicht einig sind. Da wird dann auch hart und lange gerungen, aber am Ende suchen wir den Schulterschluss und finden eine optimale Lösung. Wir wollen schließlich beide ein ausgezeichnetes Auto auf die Straße bringen (lacht).

Werden Sie also vom Konkurrenten zum Kollegen?

Lamberty: Überspitzt formuliert könnte man es so ausdrücken. Für uns Designer ist erst einmal die grundsätzliche Idee wichtig. Wir wollen ein neues, ein tolles Auto schaffen. Selbstverständlich ist die Aerodynamik dabei ein wichtiger Baustein, aber das darf mich am Anfang nicht einschränken. Zu Beginn zählt nur die Kreativität.

Offener Kanal:
An den seitlichen Einlässen sorgen Kanäle dafür, dass die Luft ohne Wirbel um die Frontschürze geleitet wird.

Heinzelmann: Eine gemeinsame Basis zu finden, das ist manchmal gar nicht so einfach. Aber genau aus diesem Grund arbeiten wir von Anfang an sehr eng zusammen. Wir gehen schon früh mit den ersten maßstabsgetreuen Designmodellen in den Windkanal und tauschen uns aus. Jeder hat gewisse Vorstellungen, und über die Arbeit an den Modellen nähern wir uns an.

Lamberty: Da erleben wir oft interessante überraschungen. Eine Form, von der wir dachten, dass sie in puncto Aerodynamik kritisch sein könnte, funktioniert dann auf einmal wunderbar.

Sie waren maßgeblich an der Entwicklung der neuen Generation des Audi A4 beteiligt. Wo mussten Sie die größten Kompromisse eingehen? Wo wurde am meisten diskutiert?

Heinzelmann: Wenn es ausschließlich nach den Designern gegangen wäre, dann hätte der A4 eine deutlich breitere Spur bekommen. Da lagen unsere Vorstellungen schon mal 20 Millimeter auseinander. Vom Standpunkt der Aerodynamik aus gesehen sind das Welten.

Lamberty: Wie schon gesagt, wir sind beim A4 mit viel kräftigeren Schultern ins Rennen gegangen. Ein breites Auto ist für uns ein sportliches Auto.

Heinzelmann: Das war für uns natürlich problematisch. Wird das Auto breiter, dann wird es automatisch schwerer, eine verlustarme Umströmung zu gestalten. Am Ende leiden sowohl der cw-Wert als auch die Stirnfläche, und somit steigen Kraftstoffverbrauch und Emissionen.

Lamberty: Wir haben auch sehr lange über die Frontschürze und die seitlichen Lufteinlässe diskutiert. Wir wollten alles sehr plastisch dargestellt haben. Beat Heinzelmann stand deshalb vor der Herausforderung, die auftretenden Verwirbelungen in den Griff zu bekommen.

Heinzelmann: Glatte Flächen sind einfacher zu beherrschen. Keine Frage, die Front beim A4 ist super geworden, ein kantiges und sehr scharfes Design. Aber je plastischer ein solches Detail am Auto gestaltet wird, desto unkontrollierter wird die Luftströmung. Wir haben dann mit einem einfachen Luftkanal in den seitlichen Einlässen gearbeitet. Damit konnten wir den Fahrtwind ohne Wirbel um die Frontschürze leiten und gezielt an den Rädern vorbei ausblasen.

Beat Heinzelmann
Als Experte im Bereich Aerodynamik und Aeroakustik war Beat Heinzelmann von Anfang an im Projekt Audi A4 eingebunden und hat zusammen mit seinen Kollegen neue Maßstäbe beim cw-Wert gesetzt. Nach dem Spiel ist vor dem Spiel: Zurzeit betreut der Ingenieur die Entwicklung der neuen Generation des Audi A5.

Mit welchen Tricks haben Sie noch gearbeitet, um Design und Aerodynamik zu vereinbaren?

Heinzelmann: Frank Lamberty und seine Kollegen wollten beim Avant unbedingt eine schmale und sehr stark geneigte D-Säule umsetzen.

Lamberty: So schmal ist sie doch gar nicht geworden (lacht). Wir haben extra noch eine Linie eingesetzt, um sie dünner wirken zu lassen. Mit dieser „schnellen“ D-Säule lehnen wir die Heckscheibe nach vorne, was den Heckabschluss dynamisch und sportlich macht. Das unterscheidet einen Avant von einem Kombi. Für die Aerodynamik ist es jedoch nicht optimal, da sich die Abrisskante am Heck verkürzt.

Das müssen Sie jetzt erklären …

Heinzelmann: Die Abrisskante sorgt dafür, dass die Luft am Heck definiert abreißt und möglichst verlustarm nach hinten abströmt. Je länger und vor allem auch tiefer die Abrisskante am Dachspoiler nach hinten geführt werden kann, desto besser für die Aerodynamik.

Lamberty: Bei der Limousine findet der Luftabriss erst am Ende des Kofferraumdeckels statt, beim Avant bereits oben am langgezogenen Dachspoiler. Wir haben uns dann gemeinsam entschieden, kleine geformte Flächen zwischen Spoiler und Heckscheibe zu platzieren, die sogenannten Aeroblenden. Damit konnten wir die Abrisskante wirkungsvoll nach hinten verlagern.

Heinzelmann: Am Ende waren wir dann alle glücklich. Das Design hat seine schmale D-Säule bekommen, und wir haben den cw-Wert soweit absenken können, dass wir beim Avant sogar „best in class“ sind.

Am Ende ergänzen sich Design und Aerodynamik also?

Heinzelmann: Es gibt tatsächlich viele gemeinsame Interessen. Oft machen wir uns für die gleiche Sache stark. So wollten wir zum Beispiel beide einen weit nach oben gezogenen Diffusor am Heck. Das macht das Auto sportlich und sorgt gleichzeitig für einen geringen Heckauftrieb und eine gute Balance. Hier finden wir schnell den Schulterschluss, wenn andere Fachbereiche dies in Frage stellen …

Frank Lamberty
Mit seinem Team hat Frank Lamberty als projektverantwortlicher Exterieurdesigner den neuen Audi A4 gestaltet. In seiner Verantwortung lag es, alle Anforderungen an die neue Modellfamilie unter einen Hut zu bekommen – und am Ende ein gelungenes Designstück zu gestalten.

Lamberty: Wenn wir ein neues Auto entwickeln, dann strömen verschiedenste Anforderungen auf uns ein. Package und Funktionalität stehen hier im Fokus. Den Kunden ist zum einen ein großes und komfortables Raumangebot wichtig, aber auch Features wie zum Beispiel eine versenkbare Anhängerkupplung oder vielleicht sogar ein virtuelles Pedal zum automatischen öffnen der Heckklappe. Das alles ist Technik, die Platz braucht. Wir als Designer müssen diese Bereiche gestalten, und die Aerodynamiker müssen sie umströmen. Hier liegen unsere Interessen sehr nahe beieinander (lacht).

Kaufgrund Nummer eins ist und bleibt aber das Design. Lohnt sich die ganze Arbeit um den cw-Wert?

Heinzelmann: Eine gute Aerodynamik ist sehr wichtig, sie wirkt sich direkt auf den Kraftstoffverbrauch aus. Ein niedriger cw-Wert bedeutet weniger Sprit und am Ende einen geringeren CO2-Ausstoß. Darauf achten die Kunden.

Lamberty: Unsere Fahrzeuge werden immer effizienter. Da muss an jeder Stellschraube gedreht werden. Wir kommen im A4 Avant ultra auf 99 Gramm CO2 pro gefahrenen Kilometer, das ist ein absoluter Bestwert.

Werfen wir einen Blick in die Zukunft. Wo geht die Reise hin?

Heinzelmann: Alles, was wir an diesem Auto gut gemacht haben, werden wir ins nächste Modell mitnehmen. Das ist ein ständiger Verbesserungsprozess. Mühsam nährt sich das Eichhörnchen (lacht). Was das Thema cw-Wert angeht, so sehe ich große Einsparpotenziale durch neue Technologien in Form von beweglicher Aerodynamik.

Lamberty: Das sehe ich ähnlich. Bewegliche Aerodynamikelemente werden uns Designern noch einmal völlig neue Ansätze ermöglichen.

Heinzelmann: Beim ersten Audi R8 haben wir mit dem ausfahrbaren Heckspoiler begonnen, im Audi Q7 und jetzt beim A4 gibt es einen steuerbaren Kühllufteinlass hinter dem Singleframe. Das Besondere dabei ist, dass das Entwicklerteam das Bauteil und seine Steuerung so ausgelegt hat, dass es nicht nur den cw-Wert, sondern auch den Verbrauch spürbar reduziert. Technologien dieser Art geben sowohl dem Designer als auch dem Aerodynamiker noch mehr kreativen Freiraum.