Wie man der Luft die Schlaglöcher nimmt: Dr.-Ing. Ananda Subramani Kannan über die Kunst der optimalen Aerodynamik

Der Wind kommt mit voller Wucht von vorn. Die Wangen flattern und verwandeln das Gesicht in eine unwirkliche Grimasse. Schutzbrille und Seil um den Körper sorgen für Sicherheit – klar, schließlich sind wir hier bei Volvo: Safety first, vor allem bei Windgeschwindigkeiten von 120, 140, 160 km/h. Im Windkanal auf dem Volvo Werksgelände in Torslanda wird Luftströmung mit Rauch sichtbar, durch riesige Turbinen hörbar – und manchmal auch körperlich spürbar. „Ab und zu testen wir, wer am längsten im Wind stehen kann“, sagt Dr.-Ing. Ananda Subramani Kannan fast schuldbewusst und schelmisch grinsend. „Inoffiziell liegt der Rekord etwa bei 180 km/h.“ Ein Spiel. Und gleichzeitig der ernsthafte Kern seiner Arbeit: Die Luft ist unsichtbar, aber für die Person im Windkanal deutlich spürbar. Und sie entscheidet über alles.

„Die Erkenntnisse aus unserer Arbeit sind heute ein entscheidender Faktor für die Reichweite eines Fahrzeugs“, sagt Ananda. „Gerade bei Elektroautos.“ Was früher ein nachgelagerter Feinschliff war, ist heute Ausgangspunkt. Aerodynamik ist nicht mehr das, was am Ende optimiert wird, sie definiert das Produkt von Anfang an mit. Der Volvo EX60 ist dafür das beste Beispiel: Bis zu 810 Kilometer Reichweite in einem SUV – eine Zahl, die vor wenigen Jahren kaum realistisch schien. „Wir wollen die Grenze zwischen Verbrenner und Elektroauto auflösen“, sagt er. „Die Person am Steuer soll nicht mehr darüber nachdenken müssen, ob sie irgendwo einen Ladestopp einplanen muss oder nicht.“

Der Prozess beginnt jedoch nicht im Windkanal, sondern am Computer: Die Aerodynamiker führten für den Volvo EX60 viele detaillierte Strömungssimulationen durch und beugten sich über digitale Modelle und abstrakte Strömungsmuster. „Die Simulationen geben uns die Richtung vor. Aber sie sind niemals die Realität“, erklärt Ananda, der in Thermodynamik und Strömungsmechanik promoviert hat. Die beginnt erst im Windkanal, wo Daten plötzlich greifbare Fakten werden. Dort arbeiten Designer und Aerodynamiker gemeinsam am Tonmodell. „Man verändert eine Oberfläche – manchmal nur um wenige Millimeter – und plötzlich hat das erhebliche Auswirkungen auf die Aerodynamik.“ In solchen Momenten wird die Physik sichtbar und greifbar, und Entscheidungen werden getroffen.

Ein SUV bleibt ein SUV – und wird doch neu interpretiert

Die Herausforderung: Aerodynamisch gesehen ist die Form eines SUV alles andere als ideal. Letztendlich ist es wie eine Kiste“, sagt Ananda. „Und eine Kiste ist aerodynamisch nicht effizient.“ Die Lösung liegt nicht im Kompromiss, sondern in der Verfeinerung und gezielten Optimierung. Die Dachlinie fällt sanft ab, um den Luftstrom zu lenken. Die Proportionen und Oberflächen sind so geformt, dass die Luft kontrolliert über die Karosserie geleitet wird. Ein wichtiger Aspekt dieser Optimierung ist das Heck. „Boat Tailing“ ist die Bezeichnung für das Prinzip einer gezielten Verjüngung zum Heck hin. „Wir sagen der Luft gewissermaßen, wo sie das Auto verlassen soll – aber auf kontrollierte Weise“, erklärt er. Nicht schlagartig, nicht abrupt. Sondern gelenkt.

Die groben Linien sind das eine. Weitere entscheidende Faktoren zeigen sich im Detail. Ein kleines Kunststoffteil vor den Rädern, sogenannte Luftleitbleche. Kaum sichtbar, kaum wahrnehmbar. „Dieses Bauteil allein verlängert die Reichweite um rund 15 Kilometer“, sagt Ananda. Ähnlich verhält es sich mit den Felgen. Aero-Felgeneinsätze reduzieren Turbulenzen und sorgen für etwa zehn Kilometer mehr Reichweite. Es ist die Summe dieser und weiterer sorgfältig durchdachter aerodynamischer Merkmale, die den Unterschied ausmacht. „Über das gesamte Fahrzeug verteilt summiert sich das schnell zur Reichweite des Fahrzeugs.“

Ein Bereich, den kaum jemand sieht, ist für Aerodynamiker besonders entscheidend: der Unterboden. „Etwa 10 bis 15 Prozent des Luftwiderstands entstehen unterhalb des Fahrzeugs“, sagt Ananda. Im Volvo EX60 wurde erstmals ein vollkommen glatter Unterboden realisiert. Eine neue Architektur, die speziell für Elektrofahrzeuge entwickelt wurde. Der Effekt: Die Luft strömt kontrollierter und sauberer und trifft dann am Heck auf den Luftstrom von oben. „Es geht darum, diese beiden Luftströme von oben und unten so effektiv wie möglich auszugleichen“, erklärt er.

Jedes Außenbauteil wird zu einem wichtigen aerodynamischen Element. Die rahmenlosen Außenspiegel beispielsweise wurden unter diesem Gesichtspunkt konzipiert. „Wir haben sie wie eine Mini-Karosserie behandelt, komplett mit eigenem Luftstrommanagement, das jedoch mit dem Gesamtstrom entlang der Fahrzeugseiten gekoppelt ist – eine Komplexität, die durch intelligentes Engineering und Design gelöst wird“, sagt Ananda.

Die Räder, traditionell eine der größten Turbulenzquellen, werden durch gezieltes Strömungsmanagement beruhigt. Und die Türgriffe? „Alles, was aus einer Oberfläche herausragt, ist wie ein Hindernis für die Luftströmung“, sagt er. Die Lösung: das markante „Wing Grip“-Design der Türgriffe des Volvo EX60. Eine kluge Designentscheidung – und gleichzeitig ein aerodynamischer Gewinn. Glatte Oberflächen, weniger Luftwiderstand. Oder, wie Ananda es ausdrückt: „Wir wollen so viele Strömungsstörungen wie möglich beseitigen.“

Ein neuer Maßstab

Beim Volvo EX60 hat dies besser funktioniert als je zuvor. Das Ergebnis: ein Luftwiderstandsbeiwert (cw-Wert) von 0,26. Für ein SUV ist das hervorragend – und eine wichtige Voraussetzung für eine große Reichweite, wie die Expertenteams schon lange wissen. „Heutzutage sitzen wir bei der Entwicklung neuer Fahrzeuge von Anfang an mit am Tisch“, sagt Ananda.

Designer denken über Aerodynamik nach. Aerodynamiker verstehen das Design. Im Windkanal wird dies zu einem gemeinsamen Prozess. Ein Dialog aus Linien, Luftströmung und Zahlen. Allein bei der Entwicklung des Volvo EX60 verbrachten die Expertenteams mehr als 900 Stunden im Windkanal – anfangs mit frühen Konzeptmodellen aus Ton, später mit Serienprototypen.

Das Ergebnis zeigt, dass sich der Aufwand gelohnt hat: ein SUV mit rund 20 Prozent geringerem Luftwiderstand im Vergleich zur aktuellen Generation des Volvo XC60. Und eine Reichweite, die zeigt, wohin die Reise geht. „Das ist erst der Anfang“, sagt Ananda. „Wir haben nun die Grundlagen geschaffen.“ Die nächsten Schritte sind bereits in Planung. 800 Kilometer sind heute Realität. „1.000 Kilometer? In Zukunft definitiv möglich“, sagt er. Nicht durch eine einzige große Innovation – sondern durch viele kleine. Durch Details, die man nicht sieht. Durch Entscheidungen, die man nicht bewusst wahrnimmt. Und durch den Versuch, etwas Unsichtbares zu beherrschen: die Luft.

Dr.-Ing. Ananda Subramani Kannan

Dr.-Ing. Ananda Subramani Kannan verantwortete als „Aero Lead“ die aerodynamische Entwicklung des Volvo EX60. Nach Studium in Indien und Schweden promovierte er an der Chalmers University of Technology in Göteborg im Bereich Thermodynamik und Strömungsmechanik. Seit Januar 2022 arbeitet Ananda bei Volvo Cars – aktuell vor allem an der Weiterentwicklung effizienter Aerodynamik für die nächste Generation vollelektrischer Fahrzeuge.