cw-Wert 0,23: Deshalb ist der VW ID.7 so effizient

Der ID.7 ist das erste Elektromodell von Volkswagen für die gehobene Mittelklasse. „Mit einer Reichweite von bis zu 700 Kilometern (WLTP) ist die Limousine von VW ein Effizienzchampion„, ist VW laut einer Pressemitteilung überzeugt. Neben einer neuen Antriebsgeneration trage eine ausgeklügelte Aerodynamik zu den hohen Reichweiten des ID.7 bei. Die strömungsgünstige Grundform, der niedrige Luftwiderstandsbeiwert (cw-Wert) von 0,23 und die Stirnfläche von 2,46 m² seien das Ergebnis einer engen Verzahnung von Design und Entwicklung.

Bei Limousinen wie dem ID.7 hingen etwa 50 Prozent des cw-Wertes von der Karosserieform ab. Räder und Reifen beeinflussten rund 30 Prozent, 10 Prozent der Unterboden und 10 Prozent die Funktionsöffnungen, durch die etwa Luft zu den Kühlern im Vorderwagen strömt. Dass der neue ID.7 das bisher strömungsgünstigste ID. Modell sei, spiegele sich auf den ersten Blick in der Silhouette des fast fünf Meter langen Autos wider. Volkswagen-Designer Daniel Scharfschwerdt sagte: „Der ID.7 wurde aerodynamisch entworfen wie kaum ein anderes Modell: Mit tiefer Front, fließendem Übergang in die Haube und schneller Frontscheibe. Auch seine coupéhafte Dachform und das sich verjüngende Heck sind auf eine ideale Aerodynamik ausgelegt.“

Nahezu geschlossener Unterboden

Bereits in der frühen Phase der Produktentstehung sei intensiv am Exterieur-Design, aber auch an Unterboden, Rädern und anderen Feinheiten gefeilt worden. Voraussetzung für optimale Ergebnisse sei ein enger Austausch zwischen Entwicklern und Designern. Stephan Lansmann, Projektingenieur Aerodynamik ID.7, sagte: „In einem iterativen Prozess, bei dem Entwicklung und Design immer wieder zusammenkommen, suchen wir das Optimum. Das sind viele kleine Schritte, die sich am Ende auszahlen. Zahlreiche Computersimulationen zur Strömungsberechnung und Tests im Windkanal ergänzen sich dabei.“

Der ID.7 verfüge über einen nahezu geschlossenen Unterboden. Ergänzend wirkten neu entwickelte Radspoiler an den Vorderrädern. Sie leiten laut VW die Luft mit minimalen Verwirbelungen unter dem Fahrzeug an den Rädern entlang. Seitliche Luftführungen (Air Curtains) am Front-Stoßfänger sollen helfen, die Luft effizienter um den Vorderwagen strömen zu lassen. Die ausgestellten Seitenschweller verhinderten das Einströmen in den Unterboden und schirmten die Hinterreifen von der Anströmung ab. Zusätzlich lenkten kleine Spoiler und Verkleidungen die Strömung am Unterboden.

„Ideal geformte Heckklappe“

„Bei Elektrofahrzeugen haben die Räder einen höheren Beitrag für eine gute Aerodynamik und standen deshalb auch beim ID.7 besonders im Fokus“, sagt Lansmann. „Beim Design der Felgen ging es vorrangig um die Aerodynamik, die wir mit der Kühlung der Bremsen in Einklang bringen mussten“, erklärt der Experte. „Das Ergebnis sind stärker geschlossene und damit besonders strömungsgünstige Felgen.“ Strömungssimulation sei auch bei der Auslegung der Reifenkonturen eingesetzt worden, um Varianten mit schlechteren Aerodynamikeigenschaften schon während der Konzeptphase zu optimieren.

Im ganzheitlichen Entwicklungsprozess zur Aerodynamik seien weitere Bereiche berücksichtigt worden: Dazu zählten demnach die Funktionsöffnungen in der Front, durch die etwa Luft zu den Kühlern im Vorderwagen strömt. Im ID.7 werde die Strömung per Kühlerrollo aktiv gesteuert, um den Luftwiderstand zu senken. Das elektrisch betätigte Rollo öffne sich erst, wenn eine gezielte Kühlung von Aggregaten und Batterie benötigt wird. Im Heckbereich seien es zudem die ideal geformte Heckklappe, die Gestaltung des Diffusors sowie die seitlichen Abrisskanten, die für mehr aerodynamische Effizienz sorgten.

Tausende Prozessoren rechneten

Der Fokus liege zunächst auf Computersimulationen. „Im ersten Entwicklungsjahr wird nur virtuell gearbeitet, mit Updates etwa alle zwei Wochen“, sagt Lansmann. Das Designteam liefere dazu CAD-Daten (Computer-Aided Design = rechnerunterstütztes Konstruieren). Mehrere tausend Prozessoren berechneten daraus die Strömungswerte, unter anderem auch für zahlreiche Details wie zum Beispiel die bündig eingelassenen Türgriffe oder die aerodynamisch gestalteten Spiegel des ID.7. „In den Windkanal gehen wir erst, wenn das Design gefestigt ist. Das kann ab Entwicklungsstart gut eineinhalb Jahre dauern“, sagt der Experte.

Im Windkanal habe das Team von VW Claymodelle in Originalgröße des ID.7 verwendet. Neue Erkenntnisse seien millimetergenau mit einer Fräse im Modell umgesetzt worden – beispielsweise bei Änderungen am Heck und an den Abrisskanten. Mit Hilfe von Prototypenteilen aus dem 3D-Drucker testete das Team um Stephan Lansmann laut Pressemitteilung zahlreiche Varianten – so etwa bei den aerodynamisch geformten Außenspiegeln. Beim ID.7 hätten sie auf diese Weise letztendlich Oberschale, Unterschale und Fuß des Spiegels auf einen niedrigeren Luftwiderstand mit herausragenden Akustikeigenschaften getrimmt. Das Ergebnis der Detail-Arbeit sei ein cw-Wert von 0,23 und damit der beste Luftwiderstandsbeiwert der gesamten Volkswagen-ID.-Familie.

Quelle: Volkswagen – Pressemitteilung vom 14.06.2023