Mercedes-Benz bionic-car
Konzeptfahrzeug nach Vorbild des Kofferfischs
Was haben Fische und Autos gemeinsam? Auf dem ersten Blick nicht viel. In den Augen der Mercedes Ingenieure kommen die Wasserbewohner den in Form und Struktur den Vorstellungen von einem aerodynamischen und umweltverträglichem Auto jedoch sehr nahe. Der Kofferfisch im Speziellen stand Modell für ein Konzeptfahrzeug, dem Mercedes Benz "bionic car", das anlässlich des DaimlerChrysler-Innovationssymposiums 2007 in Washington vorgestellt wurde.
Äerodynamisches Ideal
Dieser Fisch, der in tropischen Gewässern lebt, hat trotz seines kantigen, würfelförmigen Rumpfes hervorragende Strömungseigenschaften und stellt deshalb ein aerodynamisches Ideal dar. Mit einem originalgetreuen Modellnachbau des Kofferfisches erzielten die Stuttgarter Ingenieure im Windkanal einen Luftwiderstandsbeiwert von nur cW 0,06.
Um dieses Potenzial für die Automobilentwicklung zu nutzen, entwickelten die Fachleute zunächst ein Automodell im Maßstab 1:4, dessen Form weitgehend dem Kofferfisch entsprach. Mit diesem Tonmodell wurde bei Tests im Windkanal ein für die Automobiltechnik bislang einzigartiger Luftwiderstandsbeiwert von cW 0,095 gemessen. Das entspricht den Werten, die mit so genannten Stromlinienkörpern (cW 0,09) und anderen aerodynamischen Idealformen erzielt werden.
Platz für vier Passagiere
Das Ergebnis, der er Mercedes-Benz bionic car ist ein Kompaktwagen von 4,24 Metern Länge. Er bietet Platz für vier Passagiere plus Gepäck. Mit einem cW-Wert von 0,19 und zählt das Konzeptfahrzeug zu den strömungsgünstigsten Automobilen dieser Größenklasse. Neben der perfekten Aerodynamik und einem von der Natur abgeleiteten Leichtbaukonzept tragen auch der moderne Dieselmotor mit 140 PS und die neuartige SCR-Technologie (Selective Catalytic Reduction) maßgeblich zur Kraftstoffeinsparung und zur weiteren Verringerung der Abgas-Emissionen bei.
Im EU-Fahrzyklus verbraucht das Konzeptfahrzeug 4,3 Liter Kraftstoff je 100 Kilometer - das sind 20 Prozent weniger als ein vergleichbares Serienmodell. Mit dem zusätzlichen Betriebsstoff "AdBlue" lassen sich die Stickoxid-Emissionen des modernen Diesel-Direkteinspritzers um bis zu 80 Prozent verringern. "AdBlue" ist eine wässrige Harnstofflösung, die je nach Motorbetrieb genau dosiert in die Abgasanlage eingespritzt wird. Sie ermöglicht die Umwandlung der Stickoxide in unschädlichen Stickstoff und Wasser.
Musterbeispiel für Steifigkeit und Leichtbau
Der Kofferfisch, das aerodynamische Vorbild des Konzeptfahrzeugs, ist auch ein Musterbeispiel für Steifigkeit und Leichtbau. DaimlerChrysler-Forscher haben diese bionische Struktur untersucht und ihr Prinzip mithilfe einer speziellen Berechnungsmethode auf das Konzeptfahrzeug Mercedes-Benz bionic car übertragen. Dieses Verfahren basiert auf den Grundsätzen des Knochenwachstums. So lässt sich beispielsweise an der Außenhaut der Türen eine bis zu 40 Prozent höhere Steifigkeit als bei herkömmlichen Konstruktionen erzielen. Berechnet man die gesamte Rohbaustruktur nach dem bionischen Muster, sinkt das Gewicht bei unverändert guter Stabilität und Crashsicherheit um rund ein Drittel.