Neues Fahrzeugmodell für die Aerodynamikforschung

Berlin, 30. August 2012 – Forscher der TU München haben ein neuartiges Pkw-Modell namens „DrivAer“ entwickelt, das bei der Erforschung von Strömungseffekten an Fahrzeugen helfen soll. Bisher verwendete man dazu in der Regel den so genannten Ahmed-Körper, ein sehr stark vereinfachtes Modell eines Fahrzeugs, das gut geeignet ist, um verallgemeinerbare Erkenntnisse zu gewinnen. Diese fließen wiederum in die Serienentwicklung ein, weil sie als Grundwissen den Aerodynamikern zur Verfügung stehen. Der DrivAer-Körper dagegen orientiert sich weitaus mehr an einer realistischen Fahrzeugform, was ihn auch für die Forschung innerhalb der Automobilindustrie interessant machen könnte.

Maximal reduziert

Der Ahmed-Körper geht auf einen Vorschlag von Ahmed et al. Zurück und stammt von 1984. Der am Lehrstuhl für Aerodynamik der TU-München in Kooperation mit BMW und Audi entwickelte DrivAer-Körper geht einen Schritt weiter, weil er sich von der maximalen Abstraktion des Ahmed-Körpers entfernt. Das im 3D-Druck-Verfahren gefertigte Modell ist einem realen Fahrzeug deutlich näher. Es sind sogar Details wie die Außenspiegel vorhanden, weil diese als Standardelement eines Fahrzeugs vorausgesetzt werden können. Andererseits nimmt man dabei ein Stück weniger Allgemeingültigkeit von Messergebnissen in Kauf.

Gedruckt im 3D-Verfahren

Die Arbeitsgruppe Fahrzeug-Aerodynamik des Fachgebietes Experimentelle Strömungsmechanik der TU Berlin will nun einen Beitrag zur Erforschung des DrivAer-Körpers leisten. Mit der Unterstützung des Instituts für Mathematik der TU Berlin wurde auf Grundlage von CAD-Daten ein Fahrzeugmodell in Modulbauweise „gedruckt“, das innen auch Raum für die Messtechnik bietet. Dazu gehören eine zeitauflösende Waage und 64 zeitauflösende Drucksensoren. So können auch instationäre Effekte der Umströmung erfasst werden, also Veränderungen bei sich bewegendem Fahrzeugmodell. Die dabei enstehenden kleinen Veränderungen sind von Interesse, weil auch ein reales Auto Vertikalbewegungen ausführt, die sich aerodynamisch auswirken. Man erinnere sich zum Beispiel an den ersten Audi TT, dem erst nachträglich ein Heckspoiler verpasst wurde, um den Abtrieb zu erhöhen und so die fahrdynamischen Auswirkungen der Aerodynamik positiv zu beeinflussen.

Auch für die Industrie geeignet

Das Modell mit den Maßen 120x45x40 Zentimeter soll in den nächsten Wochen im Windkanal immer wieder Windstärken von 150 Kilometer pro Stunde ausgesetzt werden. Im Rahmen einer Diplomarbeit sollen Daten gesammelt und mit jenen aus München verglichen werden. Im Vergleich zum Ahmed-Körper ist der DrivAer-Körper insofern ein anderer Ansatz, als er weitaus weniger von der Realität abstrahiert. Einerseits wird sich zeigen müssen, ob man dabei nicht vielleicht zu spezifische Daten erhält. Wahrscheinlich überwiegt aber der Vorteil, dass die Ergebnisse auch für die Automobilindustrie verwertbar sind. Der DrivAer-Körper schlägt möglicherweise die Brücke zwischen Grundlagenforschung und konkreter Aerodynamikentwicklung in den Unternehmen. (ggo)