Wie wird der Cw-Wert ermittelt?

© Björn Hänssler https://www.roadbike.de/rennrad-wissen/aero-grundlagen-aerodynamik-was-macht-schnell/

Der cw-Wert wird in der Regel im Windkanal ermittelt. Der bestimmte Körper steht dabei auf einer Plattform, die Kraftsensoren besitzt. Gemessen wird die Kraft in Richtung der Anströmung. Aus dieser Widerstandskraft Fw und den bereits bekannten Größen Luftdichte und Stirnfläche wird der cw-Wert bei einer gegebenen Anströmgeschwindigkeit berechnet.

Formel:

\(c_{w} = \frac{2F_{w}}{\rho_{Luft} \cdot A \cdot v^2} \)

typische Widerstandsbeiwerte cw

Objekt cw-Wert
Fallschirm 1,4
dünne, ebene Platte 1,11
LKW 0,8
Mensch, stehend 0,78
Motorrad, unverkleidet 0,7
Kugel 0,45
PKW A2 0,25
Rennrad 0,88
Tourenrad 1,0
Tropfenform 0,05
Liegerad 0,7
Hollandradrad 1,2
Zeitfahrrad 0,85

Beim System Rad und Fahrer ist die Stirnfläche nur sehr schwer und auch nur geschätzt zu bestimmen. Man kann planimetrisch aus einer Frontansicht die Stirnfläche näherungsweise berechnen. Wegen dieser Schwierigkeiten gibt man häufig den cw*A-Wert an. Der wird auch als spezifische Stirnfläche bezeichnet:

\(c_{w} \cdot A = \frac{2F_{w}}{\rho_{Luft} \cdot v^2} \)

Gemessen wird also die Windwiderstandskraft Fw. Der ambitionierte Radfahrer ist es aber gewohnt in der Einheit Leistung zu denken. Die Kommentatoren diverser Radrennen sprechen dann von Wattzahlen, die getreten werden. Gemeint ist damit natürlich die Leistung des Radsportlers.

In einem interessanten Artikel der Zeitschrift "Roadbike" wurden verschiedene aerodynamische Maßnahmen in ihrem Effekt und ihren Kosten verglichen. Dort hat man dann eben nicht die Luftwiderstandskraft oder den cw-Wert vergleichend angegeben, sondern gleich die Leistungsersparnis in Watt.

Das ist einfach zu machen, weil ja das Produkt aus Windwiderstandskraft und Geschwindigkeit gleich der Windwiderstandsleistung ist:

\( P_{Luft} = F_{Luft} \cdot v \)

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