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Der Windkanal: Sturm auf Knopfdruck

Windkanäle sind aus der Automobilentwicklung heute nicht mehr wegzudenken. Es sind Hightech-Aggregate, mit denen Designer die Form optimieren, Entwickler extreme Verhältnisse simulieren können – und die an uns Dienstleister hohe Anforderungen stellen.

Hilfslinien, handschriftliche Notizen, ein paar Stellen, an denen radiert wurde, wenige schmutzige Wischer, wo der Konstrukteur mit einem weicheren Bleistift eine schon vorhandene Linie übermalt hat: 1925, nur wenige Wochen nach seinem 17. Geburtstag, legte Béla Barényi, ein österreichischer Student ungarischer

Abstammung, seinem Professor die technische Zeichnung eines buckligen Wagens vor. Es war seine Abschlussarbeit am Wiener Technikum – und der Urentwurf des später von Ferry Porsche gezeichneten VW-Käfers.

Das Mäuschen, die Ente, der Jaguar

Barényi wurde später als „Vater der Knautschzone“ berühmt. In einer Holzbaracke auf dem Mercedes-Gelände in Sindelfingen erdachte und entwickelte er das Konzept für die Sicherheitsfahrzelle, versenkbare Scheibenwischer, die Sicherheitslenksäule und andere Techniken, die Mercedes damals den Ruf einbrachten, die sichersten Autos der Welt zu bauen.

Barényis Arbeitsplatz war das Reißbrett. Eine Zeichentafel, auf der mithilfe einer besonderen Mechanik winkelgenau Linien gezogen werden können. Bis in die 1990er-Jahre war es das wichtigste Handwerkszeug der Ingenieure. Der Fiat Topolino – das „Mäuschen“, Citroëns „Ente“, der „Mustang“, der „Jaguar“, der „Käfer“, später der „Panda“: All diese nach Tieren benannten, unverwechselbaren und allseits beliebten Autos wurden – wortwörtlich – gezeichnet.

Technische Finessen

Heute entwickeln die Konstrukteure an der „virtuellen Wand“, einem Computer. Für die modernen Autos unserer Zeit eine Notwendigkeit. Denn die Leistung ist größer, die Reifen sind breiter, die Geschwindigkeit ist höher. Aerodynamik spielt eine Rolle, Thermodynamik ist ein Problem, weil starke Bremsen, Klimaanlagen und große Aggregate Kühlung benötigen.

Physikalische Kräfte sind berechenbar, die Ergebnisse aber können nur auf der Straße überprüft werden. Oder im Windkanal. Einer der ersten wurde 1908 von Gustave Eiffel, dem Erbauer des Eiffelturms, konstruiert. Er suchte eine Methode, den Strömungswiderstand von rechteckigen und ovalen Platten zu untersuchen, ohne diese Platten den Turm hinaufzutragen und von dort nach unten zu werfen. Sein Grundgedanke: Es ist gleichgültig, ob man einen Körper relativ zur Luft bewegt oder die Luft relativ zu einem Körper strömen lässt. Und im Prinzip hat er Recht. Nur: Für Autos stimmt das nicht ganz. Denn in der Natur bewegt sich der Kraftwagen relativ zur Straße und zur Luft, während sich im Windkanal die Luft relativ zum Fahrzeug und zur Straße bewegt. Naturtreue erreicht man nur durch technische Finessen.

„Moderne Windkanäle sind deshalb Hightech-Apparaturen“, sagt Dr. Frank Hillerns von der TYFOROP Chemie GmbH in Hamburg. „Man kann in ihnen nicht nur unverwirbelte Strömungen in beinahe jeder Windgeschwindigkeit erzeugen, sondern auch so gut wie jedes Klima simulieren: klirrende Kälte, trockene Wüste, subtropische Regenwaldverhältnisse.“ Neben den Fahreigenschaften können so die Motorkühlung, das Thermomanagement und selbst die Geräuschentwicklung im Wagen realitätsnah getestet werden.

Extreme Betriebsbedingungen

Die Technik stellt auch an TYFO hohe Anforderungen: „Normalerweise ist Wasser der ideale Leiter, um Temperaturen zu übertragen. Das Problem aber ist, dass Wasser auf den Temperaturbereich zwischen 0 und 100 Grad Celsius beschränkt ist.“, erklärt Hillerns. Wird es kalt, muss man modifizieren:

„Im Thermo-Windkanal müssen wir zum Beispiel den Gefrierpunkt des Wassers in den Leitungen herabsetzen und gleichzeitig dafür sorgen,

dass die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmekapazität nicht zu sehr gesenkt werden, weil das die Effizienz beeinflussen würde.“ Überdies müssen sich die Leitungszusätze mit allen verwendeten Metallwerk- und Kunststoffen sowie Dichtungsmaterialien vertragen und unter extremen Betriebsbedingungen chemisch beständig sowie ökologisch vertretbar sein. „Wer einmal in einem Windkanal gestanden hat, der staunt über die Größe, die Möglichkeiten und die technische Finesse. Es ist eine große Investition, und wir tragen mit TYFOXIT® dazu bei, dass sie sich lohnt.“

Neben Hunderten von Testfahrten auf Asphalt stehen heute bei jeder Neuentwicklung der Autohersteller bis zu 1.000 Stunden im Windkanal an. Und wenn gerade kein Auto im Sturm steht, gibt es noch andere Anwendungen. Audi zum Beispiel stellt seinen Windkanal regelmäßig dem Deutschen Skiverband zur Verfügung – und der lässt die Abfahrtsfahrer dort die ideale Hocke trainieren.

Sparsam im Verbrauch dank

TYFOXIT®

TYFOXIT® sind gesundheitlich unbedenkliche, auf Kaliumformiat basierende, glykolfreie Hochleistungskälteträger mit äußerst niedriger Viskosität für alle Kälteanlagen mit indirekter Kühlung im Temperaturbereich von −15 bis zu −50 °C.

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