Der neue Audi A6 Avant e-tron performance¹ zeigt die nächste Evolutionsstufe der e-tron Designsprache: sportliche Proportionen mit typischer Avant-Silhouette, ein weiter Radstand und eine klare Flächengestaltung. Er fährt vollelektrisch und erreicht dank seines effizienten Antriebssystems eine Reichweite von bis zu 720 km.
Audi A6 e-tron: der aerodynamisch beste Audi > Nachhaltigkeit > Audi Deutschland
Audi A6 e-tron: der aerodynamisch beste Audi
Mit cW-Werten von 0,21 und 0,24 gehören der Audi A6 Sportback e-tron und der Audi A6 Avant e-tron zu den aerodynamisch besten Elektrofahrzeugen in der Automobilindustrie und sind die aerodynamisch besten Audis aller Zeiten. Wie erreichen die Aerodynamiker diese Spitzenwerte?
Dr. Moni Islam, Leiter Entwicklung Aerodynamik/Aeroakustik AUDI, strahlt vor Freude, ja, und auch Stolz schwingt mit, als er sagt: „Nie zuvor gab es einen Audi mit so einem guten cW-Wert wie den A6 Sportback e-tron. Das Ergebnis dieser Teamleistung unserer Aerodynamiker mit den AUDI Designer_innen und allen weiteren beteiligten Prozesspartner_innen ist wirklich außergewöhnlich.“
Um diese Freude verstehen zu können, muss man wissen: Der Luftwiderstand ist der dominierende Fahrwiderstand im alltäglichen Betrieb eines Elektrofahrzeugs. Schon bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h auf einer Landstraße stellt der Luftwiderstand über 60 % des gesamten Fahrwiderstands dar. Und wenn man noch diese Faustformel kennt, wird besonders deutlich, warum aerodynamische Maßnahmen so eminent wichtig sind: Ein Tausendstel Optimierung der Aerodynamik kostet oft gar nichts, oder einen nur sehr geringen einstelligen Eurobetrag, den Energiegehalt der Batterie um 1 kWh zu erhöhen dagegen einen vierstelligen Eurobetrag in der Entwicklung eines Fahrzeugs. „Es ist also absolut im Sinne unserer Kund_innen, nicht einfach die Batterie größer zu machen, sondern all unsere Energie in aerodynamische Effizienz zu stecken“, so Moni Islam.
Gerade bei einem Fahrzeug wie dem neuen Audi A6 e-tron, der als Langstreckenfahrzeug ausgelegt ist und bei dem Reichweite zu den wichtigsten Kundenwerten zählt, liegt daher ein besonderer Fokus auf aerodynamischer Exzellenz. Jedes Tausendstel Verbesserung im cW-Wert bringt ganz grob gesagt einen Kilometer mehr Reichweite im Zertifizierungszyklus WLTP.
Dr. Moni Islam ist Leiter Entwicklung Aerodynamik/Aeroakustik bei AUDI.
„Nie zuvor gab es einen Audi mit so einem guten cW-Wert wie den A6 Sportback e-tron.“
Dr Moni Islam
Ein langes und schlankes flaches Fahrzeug, mit langsam abfallendem Dach: Die Grundform des A6 e-tron ist als Sportback schon sehr gut im Sinne eines aerodynamischen Körpers.
Ein langes und schlankes flaches Fahrzeug, mit langsam abfallendem Dach: Die Grundform des A6 e-tron ist als Sportback schon sehr gut im Sinne eines aerodynamischen Körpers.
In der Entwicklungsarbeit führt das Zusammenspiel aus Grundkonzeption des Fahrzeugs plus Liebe zur Detailarbeit zu dem besten cW-Wert des Audi A6 e-tron. „Die Sportback-Grundform mit der abfallenden Dachlinie bietet das höchste Potential für eine gute Aerodynamik. AUDI Designer_innen mögen breite Fahrzeuge, die selbstbewusst auf der Straße stehen. Wir Aerodynamiker schätzen das sogenannte Boat-Tailing, also wenn ein Fahrzeug hinten einen entsprechenden Einzug hat, damit die Luftströmung hinter dem Fahrzeug seitlich sauber zusammengeführt werden kann, und das Nachlaufgebiet hinter dem Fahrzeug, welches für den größten Teil des aerodynamischen Widerstandes verantwortlich ist, reduziert werden kann. Dass ein attraktives Heck mit einem aerodynamisch guten Boat-Tailing beim Audi A6 e-tron kombinierbar ist, zeugt für die tolle Zusammenarbeit mit den Kolleg_innen“, so Dr. Andreas Lauterbach aus dem Team von Moni Islam, der für die Aerodynamik des A6 Sportback e-tron verantwortlich zeichnet. Den A6 Avant e-tron verantwortete sein Kollege Dr. Matteo Ghelfi.
Dr. Andreas Lauterbach ist für die Aerodynamik des Audi A6 Sportback e-tron verantwortlich.
„Wir näherten uns in Millimeterschritten der neuen Form an, damit die Strömung verlustfrei der Kontur folgen konnte“
Dr. Andreas Lauterbach
Das technische Konzept eines Elektrofahrzeugs bringt grundsätzlich konzeptionell aerodynamische Vorteile im Vergleich zu einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor: den komplett verkleideten, glatten Unterboden, der konstruktiv erst durch die Batterie und den Entfall der Abgasanlage ermöglicht wird. Dazu kommt: Ein hoch effizienter Elektroantrieb besitzt einen viel höheren Wirkungsgrad als ein Verbrennungsmotor. Da er weniger Wärme an die Umgebung abgibt, muss er in deutlich geringerem Umfang gekühlt werden. So können stark optimierte Kühlluftkonzepte realisiert werden, die für die Aerodynamik vorteilhaft sind. Nachteilig hingegen wirken sich breitere und im Durchmesser größere Räder auf die Aerodynamik aus, welche aufgrund der höheren Massen von vollelektrischen Fahrzeugen notwendig sind.
Steht das Konzept, geht die Detailarbeit erst richtig los: Knapp 3000 Strömungssimulationen, die etwa 35 Millionen CPU-Stunden in Anspruch nahmen, führten die Aerodynamiker in der Entwicklung des neuen Audi A6 e-tron durch, begleitet von fast 1000 Stunden im Windkanal. Jedes Tausendstel versuchen sie beim cW-Wert herauszuholen. Und was sich so banal anhört – glatter Unterboden – ist für Moni Islam herausragend: „Die sehr detaillierte Ausoptimierung des Unterbodens.“
Das technische Konzept eines Elektrofahrzeugs bringt grundsätzlich konzeptionell aerodynamische Vorteile im Vergleich zu einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor: den komplett verkleideten, glatten Unterboden, der konstruktiv erst durch die Batterie und den Entfall der Abgasanlage ermöglicht wird.
Das technische Konzept eines Elektrofahrzeugs bringt grundsätzlich konzeptionell aerodynamische Vorteile im Vergleich zu einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor: den komplett verkleideten, glatten Unterboden, der konstruktiv erst durch die Batterie und den Entfall der Abgasanlage ermöglicht wird.
Das beinhaltet unter anderem: die Dämpfungswanne mit einem großen Radius am Luftauslass, Verkleidungen der seitlichen Schweller und eine maximale Verkleidung der Hinterachse mit einem harmonischen, auf die Heckhöhe abgestimmten Verlauf des Diffusors, Verschlussdeckel hinter der Achse und kleinen Abrisskanten vor der notwendigen verbleibenden Hinterachsöffnung. Spezielle Anströmkörper vor den Vorderrädern an den vorderen Radlaufschalen verbessern den cW-Wert um zwei bis neun Tausendstel, abhängig von der Karosserieform Sportback oder Avant. Aerodynamiker Matteo Ghelfi: „Insbesondere für den Avant gestalteten wir extra eigene Anlaufkörper, die sich vom Sportback unterscheiden. Wir steuern also bestimmte Bauteile im Unterboden, um das Optimum für beiden Karossierieformen herauszuholen.“ Besonders stolz ist Ghelfis Kollege Andreas Lauterbach darauf, dass die Räder der gesamten Radpalette so optimiert wurden, dass das cW-Delta zwischen dem aerodynamisch besten und schlechtesten Rad nur 15 Tausendstel beträgt. „Die meisten unserer Kund_innen schätzen 20- oder 21-Zoll-Räder bei ihrem Audi. Deshalb optimieren wir nicht nur das 19-Zoll-Rad, welches den besten cW-Wert ermöglicht, sondern legen auch besonderes Augenmerk auf die Optimierung der Felgen mit den größeren Zölligkeiten.“
Aerodynamische Optimierungen am Audi A6 e-tron
Strömungssimulationen
3.000
Stunden im Windkanal
1.000
cW-Wert Audi A6 Sportback e-tron
0,21
Air Curtains sind spezielle Lufteinlässe an der Front, die die Anströmung gezielt über die Radhäuser an die Seite des Fahrzeugs lenken.
Air Curtains sind spezielle Lufteinlässe an der Front, die die Anströmung gezielt über die Radhäuser an die Seite des Fahrzeugs lenken.
Aerodynamische Millimeterarbeit floss auch in die Front der Karosserie. Seitlich befinden sich dort spezielle Lufteinlässe, die sogenannten Air Curtains, die die Anströmung gezielt um die Fahrzeugfront herum über die vorderen Radhäuser lenken sollen. Bei ersten Designentwürfen standen die Außenflächen im Bereich der Air Curtains zu weit nach außen, und sorgten für einen Strömungsabriss außen an den seitlichen Bereichen des Bugs. Andreas Lauterbach: „Das entdeckten wir sehr schnell mit Hilfe unserer Strömungssimulationen und näherten uns in Millimeterschritten der neuen Form an, damit die Strömung verlustfrei der Kontur folgen konnte.“
Als weiteres Highlight wurde beim Audi A6 e-tron ein steuerbarer Kühllufteinlass (SKE) umgesetzt. Dieser steuert nicht nur die Kühlluft für die Wärmetauscher des Thermomanagements, sondern regelt auch die Luft zur Kühlung der Bremsen. Eine optimale Aerodynamik wird bei geschlossenem SKE erreicht. Nur wenn das Fahrzeug einen Kühlluftbedarf meldet, öffnen sich die Lamellen des SKE und ermöglichen eine bedarfsgerechte Kühlung. In vielen Betriebszuständen ist der SKE jedoch geschlossen und trägt mit einem Gewinn von zwölf Tausendstel zum cW -Wert bei, was also etwa zwölf Kilometern mehr Reichweite im Zertifizierungszyklus WLTP entspricht.
Der A6 Avant e-tron weist noch einige Besonderheiten auf: An den D-Säulen sorgen seitliche Abrisskanten, die sogenannten Aeroblenden, für eine Ersparnis von acht Tausendstel. Im Bereich des Diffusors besitzt der Avant einen weiteren Spoiler, der über nahezu die gesamte Breite des Unterbodens reicht. Dieser Spoiler kompensiert die gegenüber dem Sportback andere Heckform, und ermöglicht es, dass auch der Avant in sein cW -Optimum gebracht werden kann.
Die Liebe zum Detail bei all diesen Maßnahmen und das Anstreben eines absoluten Optimums machen den Audi A6 e-tron zu dem aerodynamisch besten Audi bisher.
Moni Islam, Leiter Entwicklung Aerodynamik/Aeroakustik AUDI: „Die besondere Leistung bei diesem Fahrzeug ist, dass wir ausgezeichnete Aerodynamik in Kombination mit einem sehr progressiven und eigenständigen Design realisieren konnten.“
