Hucho – Aerodynamik des Automobils

Autor: Schütz, Thomas

Wolf-Heinrich Hucho ist so etwas wie einer der „Urväter“ der Fahrzeug-Aerodynamik. Sein gesamtes Berufsleben hat er diesem Thema gewidmet, und die hier vorliegende „Bibel“ trägt seinen Namen.

Ich denke, es ist nicht erforderlich, das Buch im Detail zu diskutieren. Es ist schlicht und ergreifend DAS Standardwerk für Automobil-Aerodynamik. Und somit natürlich auch maßgeblich für zahlreiche andere Anwendungen der Aerodynamik.

Ich selbst bin Thermodynamiker, löse aber in unserem Ingenieurbüro natürlich auch sehr oft strömungsmechanische Fragestellungen. Und ganz nebenbei, als Hobby sozusagen, interessieren mich raffinierte technische Lösungen wie sie in diesem Buch haufenweise dargestellt sind.

Schon das Kapitel „Einführung“, immerhin gut 60 Seiten lang, rechtfertigt den Kauf des Buches. Hucho zeigt auf über 70 Bildern die Entwicklung der Aerodynamik von der Erfindung des Automobils bis heute (resp. bis zum Erscheinen des Buches). Natürlich kennt man viele dieser Autos aus dem Museum und aus Büchern, aber die Perspektive eines Aerodynamikers macht das Kapitel extrem lesenswert. Die Kombination aus Fotos (mit und ohne Rauch um die Autos) und Grafiken lockert das Layout angenehm auf.

In Kapitel 2 wird es dann mathematisch und alle erforderlichen Grundlagen und Gleichungen werden erklärt. Diese Zusammenhänge sind auch aus klassischen Strömungsmechanik-Büchern bekannt.

Kapitel 3 – Verbrauch und Fahrleistung – erklärt alle relevanten Gleichungen sowie typische Werte für die Energieflüsse in Fahrzeugen. Es geht auf unterschiedliche Fahrzyklen ein, gesetzliche Grundlagen und die Vergleichbarkeit von Aussagen unterschiedlicher Hersteller.

Die Kapitel 4 und 5 gehen auf die Grundlagen des Kernthemas dieses Buches ein: Luftkräfte, Aerodynamik und Fahrstabilität. Auf rund 270 Seiten wird erklärt, welche Einflussgrößen da sind, wie sie wirken und was der Konstrukteur oder Designer beeinflussen kann. Neben „schönen“ und anschaulichen Bildern nutzen die Autoren auch sehr viele x-y-Grafiken, die eher für fortgeschrittene Leser gedacht sind.

In Kapitel 6 geht es in wichtige Detailgebiete. Das Kapitel hat den Titel „Funktion, Sicherheit und Komfort“. Konkret geht es u.a. darum Scheibenwischer optimal zu formen und in der Karosserie zu „verstecken“, bei Cabrios unangenehme Verwirbelungen zu minimieren, Scheiben sauber zu halten sowie das Innenraumklima auch bei schwierigen Randbedingungen angenehm zu gestalten.

Kapitel 7, „Kühlung und Durchströmung“, behandelt v.a. die Motorraumdurchströmung sowie die Kühlerspezifikationen. Selbstverständlich ist dies eine der wichtigsten und komplexesten Fragestellungen in der Automobilentwicklung: Wie schafft man es, alle Abwärme unter allen Betriebszuständen vollständig an die Umgebung abzuführen, ohne jedoch unnötig hohen Druckverlust zu erzeugen?

Danach folgen einige Kapitel über Hochleistungsfahrzeuge, Nutzfahrzeuge, Motorrad-Aerodynamik sowie Schutzhelme. Diese Kapitel möchte ich nicht rezensieren, da ich in diesen Themen keine „Aktien“ habe und sie nicht bewerten kann. Ebenso kann ich über Kapitel 13 – die Messtechnik in Windkanälen – keine qualifizierte Meinung abgeben.

Kapitel 14 behandelt „Numerische Methoden“, sprich die CFD-Simulation der Fahrzeug-Aerodynamik. Der Autor gibt einen Überblick über unterschiedliche mathematische Konzepte, unterschiedliche Vereinfachungsmethoden sowie den Abgleich der Simulation mit der Praxis. Der in meinen Augen wichtigste Satz fällt fast nebenbei: in der Aerodynamik können kleine Bauteiländerungen erhebliche Auswirkungen auf das Gesamtergebnis haben. Und selbst der Boden im Windkanal ist nur ein Beispiel eines Straßenbelag und kann so den Vergleich mit den Ergebnissen verfälschen.

Summa summarum ein hervorragendes Buch, das in jedem Regal eines Aerodynamikers oder eines „Simulanten“ stehen muss!