c_w-Wert berechnen

Der c_w-Wert ist ein dimensionsloses Maß für den Strömungswiderstand beziehungsweise den Luftwiderstand. Die Dichte hier ist die Dichte des Mediums, durch das sich ein Körper bewegt. Der angegebene Wert von 1.2 kg/m³ ist ein Näherungswert für Luft, Wasser hat 1000 kg/m³. Die Referenzfläche ist die projizierte Fläche in Bewegungsrichtung. Der c_w-Wert, auch Strömungswiderstandskoeffizient oder Widerstandsbeiwert genannt, ist beispielsweise eine wichtige Kenngröße für Autos und wirkt sich insbesondere auf den Verbrauch von Energie in der Form von Strom oder Kraftstoff aus, wobei ein niedriger Wert den Verbrauch senkt.

Die Formel für die Berechnung ist: Widerstandskraft = Dichte * c_w-Wert * Referenzfläche * Geschwindigkeit² / 2
F_w = ρ * c_w * A * v² / 2

Beispiel: ein Auto hat einen c_w-Wert von 0,267 und eine Stirnfläche, wie die Referenzfläche von Autos auch genannt wird, von 2,36 Quadratmeter. Dies sind die Werte des Volkswagen ID.3. Bei einer Geschwindigkeit von 50 Kilometer pro Stunde erfährt es dann eine Widerstandskraft von etwas unter 74 Newton. Bei 100 Kilometer pro Stunde sind es bereits 295 Newton und bei 150 km/h sind es knapp 664 Newton. Dieser überproportionale Anstieg kommt daher, dass die Geschwindigkeit quadratisch in die Berechnung eingeht. Deswegen steigt bei hohen Geschwindigkeiten der Verbrauch stark an. Und daher ist ein guter, also niedriger c_w-Wert insbesondere für solche Fahrzeuge wichtig, welche hohe Geschwindigkeiten erreichen sollen.

Einen guten c_w-Wert erreicht man durch eine Formgebung, bei welcher der Wind möglichst gut um das betreffende Objekt herum fließen kann, ohne Verwirbelungen zu erzeugen. Dazu führen vor allem zur Windrichtung beziehungsweise Fahrtrichtung hin möglichst schräge Flächen.