Spoiler (Fahrzeug)

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Mit Spoiler wird ein Fahrzeuganbauteil eines Pkw oder Lkw bezeichnet, dessen zentrale Eigenschaft ist, die Fahrzeugumströmung zu verändern.

Ausfahrbarer Heckspoiler eines Porsche 996 im Schnitt.

Begriffsabgrenzung[Bearbeiten]

Die Begriffe Spoiler und Flügel werden im allgemeinen Sprachgebrauch häufig synonym verwendet. Der Begriff to spoil ist aus dem englischen Sprachgebrauch abgeleitet und bedeutet wörtlich übersetzt „(etwas) verderben, beschädigen“. Der Spoiler wird nur auf einer Seite überströmt. Als Fahrzeugteil stört er die Luftströmung und beeinflusst dadurch die Aerodynamik. Seine Funktion ist also hauptsächlich die eines Luftabweisers oder Luftablenkers und muss im Zusammenspiel mit der Aerodynamik der Fahrzeugkarosserie betrachtet werden.

Von einem Flügel spricht man in der Regel, wenn sowohl Ober- als auch Unterseite des Bauteils überströmt sind. Ein Flügel soll Abtrieb, also Anpressdruck für eine bessere Bodenhaftung, erzeugen und kann weitgehend aerodynamisch eigenständig arbeiten oder zusätzliche Effekte im Zusammenspiel mit der Karosserie-Aerodynamik bewirken.

Wirkungsweise eines Spoilers[Bearbeiten]

Heckspoiler eines Porsche 911 Sport Classic
Ausfahrbarer Heckspoiler eines Lancia Thema 8.32

Beim Auto, insbesondere bei Sport- und Rennwagen, sind Spoiler starre Bauteile aus Kunststoff, selten aus Metall oder auch Karbon, die den Auftrieb einer Karosserie durch die sie umströmende Luft während der Fahrt verringern sollen. Sie sind somit Luftabweiser bzw. Luftablenker. Die Verringerung der Auftriebskraft verbessert die Übertragung von Kräften auf den Boden und damit auch die Fahreigenschaften, insbesondere die Querbeschleunigung und damit Kurvengeschwindigkeit, die Fahrstabilität und den Bremsweg bei hohen Geschwindigkeiten.

Die Verringerung der Auftriebskräfte geht jedoch meist mit einer Erhöhung des Luftwiderstandes einher (siehe Polare). Unter einem effizienten Spoiler versteht man in der Automobil-Aerodynamik ein Bauteil, das den Auftrieb reduziert und dabei den Luftwiderstand so wenig wie möglich erhöht oder im Idealfall sogar reduziert.

Entgegen der landläufigen Vorstellung wirkt die reduzierende Auftriebskraft oft nicht direkt am Spoiler selbst, sondern entsteht durch die geänderte Druckverteilung auf der Karosserie des Fahrzeugs. Vor einem auf einer Fahrzeugoberseite hochgestellten Spoiler (siehe nebenstehendes Bild vom Lancia Thema) steigt stromaufwärts der lokale Druck auf der Oberfläche an. Die auf der Oberfläche senkrecht zur Fahrbahn nach unten wirkende Kraft, das Produkt aus Druck und Fläche, erhöht sich dadurch ebenfalls und sorgt so für die gewünschte Auftriebsreduzierung.

Gleichzeitig lassen sich die Strömungen dort aber mit wenig Aufwand und wenig Zusatzwiderstand sehr wirkungsvoll stören. Genau das ist der Zweck der Spoiler: vorn wird die Luft zur Seite anstatt nach oben über die Motorhaube abgelenkt, hinten wird die Luft nach oben abgelenkt oder total blockiert wie beim ersten Audi TT und einigen Serien-Porsche. Wenn die Luft dabei vom Frontspoiler geschickt um die besonders breiten Vorderräder gelenkt wird, kann sich der Gesamtwiderstand sogar verringern. Das ist aber nur der Fall, wenn der Spoiler Bauteile mit besonders hohem Luftwiderstand aus der Strömung nimmt. Dann ist aber auch die Bezeichnung aerodynamische Verkleidung angebracht. In der Regel erhöht sich der Gesamtwiderstand durch einen Spoiler.

Bauformen[Bearbeiten]

Frontspoiler eines March-761-Formel-1-Wagens von 1976
Radspoiler eines Porsche Cayenne
Seitenspoiler an einem Mercedes Actros (MP1/MP2)

Es lassen sich im Wesentlichen folgende Kategorien unterscheiden:

  • Bugspoiler oder Frontspoiler, welche die Auftriebskräfte an der Vorderachse absenken. Bei guter Auslegung kann zusätzlich noch der Luftwiderstand gesenkt und die Kühlluftzufuhr für Motor und Bremsen verbessert werden (siehe Aerodynamik)
  • Heckspoiler, welche den Auftrieb an der Hinterachse absenken
  • Radspoiler, Bauteil vor dem Vorder- und/oder Hinterrad zur Verbesserung der Radanströmung[1]
  • Seitenspoiler oder Seitenschürze, Bauteil an der Seite von Fahrzeugen, auch an der vorderen Ecke eines LKW zur Verbesserung der Schmutzfreihaltung des Türbereichs

Entstehung[Bearbeiten]

Den ersten Spoiler stellte die Firma Kamei im Jahr 1953 vor. Das so genannte „Tiefensteuer“ sollte dem erheblichen Auftrieb an der Vorderachse des VW Käfer begegnen, fand jedoch damals keinen Anklang. Einige Jahre später ergab eine Messung im Windkanal, dass die ausladende Konstruktion den Auftrieb um 16 % reduzierte.[2]

In den 1960er Jahren führte Chaparral Spoiler im Rennsport ein.

Aktuelle Vorschriften in Deutschland[Bearbeiten]

Seit November 2004 sind weit ausladende Heckspoiler aus Aluminium nicht mehr durch die StVZO zugelassen. Es handelte sich hierbei im Allgemeinen um besonders wuchtige, scharfkantige Spoiler, welche als Modeerscheinung unter anderem durch die The Fast and the Furious-Spielfilmreihe inspiriert waren. Bei Crashtests, insbesondere bei simulierten Zusammenstößen mit Fußgängern, wurde eine stark erhöhte Verletzungsgefahr festgestellt.

Sämtliche Spoiler sind eintragungspflichtig, sofern sie über keine Allgemeine Betriebserlaubnis (ABE) verfügen, d. h., der Halter des Fahrzeuges ist verpflichtet, den Spoiler sowie die Montage durch einen amtlich anerkannten Sachverständigen überprüfen und genehmigen zu lassen. Beim Kauf von Spoilern sollte darauf geachtet werden, dass entweder eine ABE oder ein Teilegutachten nach §19.3 (fahrzeugspezifisch) beiliegt. Eine Eintragung in die Fahrzeugpapiere mit einem Materialgutachten / einer Materialbestätigung sollte nicht mehr möglich sein.

Kritik[Bearbeiten]

Hobbytuner bringen Heckspoiler (Frittentheke) häufig im Totwasser-Bereich des Fahrzeuges an (z. B. beim VW Golf an der Unterkante der Heckscheibe), wo der gewünschte aerodynamische Effekt physikalisch nicht mehr auftreten kann. Das Bauteil dient dann nur der Optik, ist strömungstechnisch gesehen jedoch wirkungslos.

Darüber hinaus sieht man auch häufig Heckspoilerkonstruktionen, die sehr große (negative) Anstellwinkel haben, was für eine sehr ungleiche Verteilung von Vorderachs- und Hinterachsauftriebskraft sorgt und so die Fahreigenschaften des Fahrzeugs sogar negativ beeinflussen kann.

Ganz generell ist die Grundidee des Hobbytuners bereits problematisch: Wie und ob ein Spoiler überhaupt wirkt, ist ohne umfangreiche Messungen kaum vorherzusagen, so dass die Wirkung nachträglich angebrachter Spoiler ohne eine korrekt durchgeführte Windkanalmessung oder Strömungssimulation unbekannt ist.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik. 2. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig/Wiesbaden, 2001, ISBN 3-528-13114-4.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Spoiler – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. http://www.abendblatt.de/ratgeber/auto-motor/article627858/Versteckte-Aerodynamik.html#
  2. Dicke Lippe: Das Tiefensteuer im Windkanal. Spiegel-Verlag. 18. März 2009. Abgerufen am 17. September 2010.