Windschatten - Abschätzung

sorry für die Abschweifungen in Sicherheitsfragen, aber es lag mir am Herzen.
Na dann, auch einen Kommentar in diese Richtung, vielleicht beruhigt das den einen oder anderen:
Mein Auto hat einen Tempomat mit Abstandsautomatik.
Der fährt nicht extrem nah ran, das bleibt entspannt, etc...

Und das Thema ist aus meiner Sicht kein reines Autothema.
Die grundsätzlichen Gedanken gelten bei allen anderen Fahrzeugen auch.
Vor allem, wenn sie wie eine Schrankwand im Wind stehen und nicht wie ein VM aussehen... :)

Windschatten, der extrem viel bringt, hatte ich als Mittelschüler ab und zu bei der Fahrt in die Schule genutzt.
Die Müllwagen hatten teilweise die gleiche Route und haben langsam genug beschleunigt, dass man sich ab einem Ampelstop hinten reinhängen konnte. 1 m hinter der Stoßstange war ich da wohl eindeutig in der Rückströmung drin. Das Tempo zu halten hat auch kaum Kraft gekostet, nur höchste Drehzahl im schnellsten Gang...
Und bez. dieser Aktionen halte ich's auch seit langem wie Schrau-Bär:
So exzessiv habe ich das aber seither nicht mehr gemacht.

:) , Harald
 
Mei, aus meiner Zeit der Konstruktion von Flugzeugmodellen weiß ich: Deine Zeichnung ist eine sehr theoretische. Dazu kommt, dass der Strömungsverlauf geschwindigkeitsabhängig ist. So eng strömt bei Tempo 80-90 (übliche LKW-Geschwindigkeit auf der Autobahn) die Luft sicher nicht vorbei. Die Strömung liegt nicht so nah an, sondern reißt schon an der Kante der Vorderseite ab, um erst weit dahinter zusammen zu finden. Eine Beobachtung von mir dürfte das bestätigen. Wenn mich mit dem Auto, kleinem Wohnwagen und Tandem am Dach ein Laster in eher engerem Abstand überholt, spüre ich das oft in der Lenkung. Der Laster schiebt mich leicht seitlich weg. (Seltsamer weise kann ich das, wenn ich selbst überhole, nicht wahrnehmen. Aber wahrscheinlich überhole ich nur, wenn ich Abstand halten kann.)

So weit ich weiß, zieht der Laster eine Wirbelschleppe hinter sich her, die kann kurzzeitig durchaus auch einmal so ähnlich aussehen, wie auf deiner Zeichnung, nur, dass sie weit breiter ist. Aber die Wirbel verlaufen ungeordnet, reißen ab, drehen sich verlangsamt dahinter weiter, usw. Das ähnelt weniger einer gewollten Föhnfrisur wie in deiner Zeichnung, mehr einem zerrauften Wuschelkopf. Die Vorstellung, dass du im Bereich nahe hinter dem Laster ungeordnet wirbelnde Luft hast, die sich hinter ihm fort bewegt, wird der Realität näher kommen.
Zweites Beispiel aus der Luftfahrt: Große Passagierflugzeuge sind so strömungsangepasst wie nur möglich gebaut. Trotzdem hat ein Pilot solcher Flugzeuge geschrieben, dass er mit seinem kleinen Sportflieger großen Abstand halten muss (einige Kilometer, so weit ich mich erinnere), wenn er hinter so einem dicken Flieger landen will, weil ihn sonst die Wirbel buchstäblich zerreißen.

Letzte Beobachtung: Als ich jung und dumm war, bin ich mit meinem Spuckerl Windschatten gefahren. Hinter Lastern konnte ich in vielleicht 5-7m Abstand fühlen, dass ich weniger Gas geben musste.

Im legalen, aber auch im gesunden Abstand denke ich, dass du kaum erkennbare Einsparungen haben wirst.

lg!
georg
 
Auch wenn OT:
Ob man schneller oder langsamer bergauf fährt ist bezüglich Energieverbrauch egal. Fährt man langsamer bergauf verbraucht man weniger weil der Luftwiderstand geringer ist, genauso wie in der Ebene. (Und brauchst entsprechend länger.)
Der Anteil am höheren Verbrauch durchs schneller bergauf fahren wird durch die kürzere Zeit kompensiert.
Potentielle Energie, Energieerhaltung und so.
Kann natürlich sein, dass ein Verbrenner in einen ungünstigen Drehzahlbereich kommt beim bergauf Fahren bei einer bestimmten Geschwindigkeit und überproportional viel verbraucht.
Das Bergaufbeschleunigen kostet richtig Energie, egal ob HPV oder Verbrenner oder Elektro.
Den Schwung muss man immer mitnehmen, von daher glaube ich auch, dass eingefleischte Radfahrer auch im Auto weniger verbrauchen, weil sie wissen, was Kraft kostet.
Deine Theorie, dass durch die kürzere Zeit beim Schnellfahren der Energieverbrauch kompensiert wird, würde ich nochmal überdenken.

Beim Elektroauto sehe ich dieses Problem weniger, hinzukommt die Rekuperation, die bei niedrigeren Geschwindigkeiten effizienter ist, im Gegensatz zum Verbrenner, der beim rollen lassen bergab nichts gewinnt.
(Es gab auch einen Fall, dass der Tempomat bei einem bestimmten E-Auto Modell bergab nicht rekuperiert hat, sondern nur die Bremse nutze, was natürlich subopimal ist.)
Das ist ja das Schöne beim Elektroauto, dass man durch das Rekuperieren die Bremse schont und gleichzeitig die potentirlle Energie trilweise zurückgewinnen kann.
Ohne eigene Erfahrungswerte erwarte ich beim Fahren mit durch Tempomat dauerhaft gehaltener Geschwindigkeit in der Regel größere Effizienz im Vergleich zu "dynamisch" erfahrener gleicher Durchschnittsgeschwindigkeit.
Zumindest beim E-Auto.
Ist das Gleiche wie beim Verbrenner, Beschleunigen, bzw. unbedingt die Geschwindigkeit halten zu wollen, kostet Leistung.

Wird bei Spritmonitor auch die Durchschnittsgeschwindigkeit angegeben oder wie kann man das dort beurteilen?
Man kann es objektiv nicht beurteilen, als User kann man angeben, ob man sparsam, normal oder sportlich gefahren ist.
Es wurde/ wird doch auch diskutiert, ob miteinander vernetzte LKW mit geringem Abstand auf der Autobahn hintereinander fahren, um Kraftstoff zu sparen.
Beim früheren Arbeitgeber habe ich Motorhaubenflattern simuliert. Die geringen Abstände, die hierzu zum vorausfahrenden Fahrzeug nötig sind, sind deutlich außerhalb meiner (Alltags-) Komfortzone und nur auf abgesperrter Strecke weitgehend gefahrlos möglich.
Um nochmal auf das Ursprungsthema zurück zu kommen, beim Radfahren merke ich selbst ungefähr ab 5 m Abstand zum vorausfahrenden Radler, dass es zum Aufschließen kaum Energie kostet.
Auf Autos/ LKWs fahre ich mittlerweile nicht mehr dicht auf, in Jugendzeiten hat man sich schon mal an Busse rangeklemmt und auch unter 5 m Abstand bis über 50 km/h locker gekurbelt.
Auch die Fahrer der TdF fahren ja sehr dicht aufeinander auf. Vögel fliegen leicht versetzt.
 
Trotzdem hat ein Pilot solcher Flugzeuge geschrieben, dass er mit seinem kleinen Sportflieger großen Abstand halten muss (einige Kilometer, so weit ich mich erinnere), wenn er hinter so einem dicken Flieger landen will, weil ihn sonst die Wirbel buchstäblich zerreißen
Das liegt aber daran, dass das Flugzeug an den Tragflächen Auftrieb erzeugen muss. Der dafür nötige Druckunterschied "entweicht" dann teilweise um die Spitze der Tragfläche herum und erzeugt eine sehr stabile, schraubenförmige Wirbelschleppe pro Tragfläche. Die Größe und Stärke dieser Schleppe ist abhängig von der Masse (benötigter Auftrieb) des Flugzeugs. Wenn da zwischen den Flugzeugen die Masse im Verhältnis mal eben über Faktor 200 auseinander liegen kann, muss man tatsächlich sehr aufpassen. Besonders weil diese Wirbel am inneren ende nach unten strömen, wo das nachfolgende Flugzeug gerade versucht, Auftrieb zu erhalten. Statt von der Luft getragen zu werden, wird es also noch hinab gedrückt.
Das Ganze ist also schon ein paar Ecken was anderes als Windschatten auf der Straße.

Das Bergaufbeschleunigen kostet richtig Energie,
Die Steugung hoch zu kommen kostet energie, egal wie schnell du fährst. Und die Weiteren Fahrwiderstände kosten Energie, egal wie es bergauf geht. Bergauf langsamer fahren spart also nur Energie, weil langsamer fahren allgemein Energie spart. Die Steigungsenergie kannst du bei langsamerer Geschwindigkeit in längerer Zeit erbringen, also mit niedrigerer Leistung, aber die Energiemenge (Arbeit) bleibt die Selbe. - Das lässt wie schon gesagt wurde nur den wirkun6des Motors außer Acht. Beim Fahrrad wissen wir, dass kurzfristig höhere Leistung extrem Kondition kostet, auch wenn wir die selbe Arbeit erbringen. Beim Auto will man höhere Leistung oft lieber in einem niedrigeren Gang erzeugen, weil hohe Leistung bei niedriger Drehzahl schädlich für den Motor ist. Die Höhere Drehzahl bedeutet aber meist schlechtere Effizienz. Beim Elektromotor hat man meist keine Gangschaltung. Und da ist andersherum niedrige Drehzahl oft weniger Effizienz. Wie das mit höherer Leistung bei gleicher Drehzahl ist, weiß ich garnicht. Kann aber sein, dass bergauf gleiche Geschwindigkeit (weil gleiche Drehzahl) im Motor effizienter ist, aber beim Luftwiderstand eben natürlich genau so weniger effizient wie in der Ebene auch.
 
Vll. habe ich mich nicht genau genug ausgedrückt, wenn man nur die potentielle Energie berücksichtigt, stimmt das natürlich, die Fahrwiderstände erhöhen sich grundsätzlich bei steigender Geschwindigkeit, der Energieverbrauch steigt ebenso an.
Höhere Leistungsabgabe erfordert dann auch eine größere Wärmeabfuhr und einen geringeren Wirkungsgrad.
In der Praxis wird es für Fahrradfahrer mit Fahrrad, genau wie beim KFZ einen sweet spot geben, in dem eine optimale Leistungsabgabe bei optimaler Drehzahl gefahren wird.
Pauschale Aussagen, was das Optimum darstellt, können nicht getroffen werden, das müsste man für den entsprechenden Fall berechnen. Für meine Räder habe ich mir eine Matrix erstellt, um die verschiedenen Betriebszustände abschätzen zu können und dafür halte ich es als ganz gut geeignet an.
Ende OT.
 
Höhere Leistungsabgabe erfordert dann auch eine größere Wärmeabfuhr und einen geringeren Wirkungsgrad.
Okay, wenn du von Ineffizienz duch suboptimalen Betrieb des Motors sprichst, ist das sicherlich denkbar und wollten wir wahrscheinlich beide nicht kategorisch widersprechen. :D

Apropos: Wenn man hinter einem LKW herfahren will, kommt es beim Verbrenner mit Gangschaltung auch mit drauf an, ob man für die fragliche Geschwindigkeit gerade einen effizienten Gang hat. Bei stufenlosem Getriebe natürlich keine Frage und elektrisch auch was ganz anderes. (Okay, für die Ausgangssituation damit unwichtig, aber für andere Interessierte vielleicht relevant.) Ich denke aber, dass viele Getriebe so ausgelegt sind, dass ein eventueller sechster Gang da ganz gut passt? Ich hatte damals nur fünf Gänge und konnte den letzten ab 70km/h schon ganz gut einlegen, also ja, je langsamer der LKW, desto besser passte der Gang :ROFLMAO:
 
Ziemlich viel "ins Blaue raten" hier... Und natürlich wieder "aber der Abstand!". Komischerweise juckt das niemanden, wenn auf der linken Spur mit 180 und 20m Abstand zueinander vorbei geprügelt wird. Das bei vernünftigem, sicheren Fahren komischerweise dann gerade "SICHERHEIT!" gebrüllt wird, gern von Leuten die sich sonst eher n sch... drum scheren (zumindest im Bekanntenkreis) erhitzt mittlerweile ein wenig mein Gemüt...
daher

Zum Thema:
Bei 90km/h, normale Reisegeschwindigkeit der meisten 40t LKW halte ich meist 30-40m Abstand. Mit neueren Fahrzeugen mit Abstandstempomat eben das, was dieser minimal zulässt, meist etwas weniger (und der hat halt auch keine Reaktionszeit, auffahren ist damit nahezu unmöglich). Der Verbrauch senkt sich, im Vergleich zum "solo fahren" bei Verbrennern ungefähr um 10-15%, bei E-Fahrzeugen etwa um 15-20%. Welchen Einfluss das Windschattenfahren real aufs Fahrzeug hat, ist sehr davon abhängig welchen cw Wert das führende, und welches das folgende Fahrzeug hat.
Würden beide Fahrzeuge z.B. extrem windschnittig sein, beispielsweise cw 0,17, würde der Luftwiderstand des führenden Fahrzeuges bei "0m Abstand" auf etwa 20% fallen, das des hinteren Fahrzeuges auf 130% ansteigen. Ab etwa einer Fahrzeuglänge Abstand pendelt es sich bei etwa 90% des Luftwiderstandes des hinteren Fahrzeuges ein. Haben beide Fahrzeuge z.B. eine cw Wert 0,29 liegt der Luftwiderstand des hinteren Fahrzeugs bei etwa 80% bei "0m Abstand", steigt aber dann auf etwa 120% an bei einer halben Fahrzeuglänge Abstand um anschließend auf etwa 90% zu sinken bei 2 Fahrzeuglängen Abstand. Daher ist eine pauschale Aussage schwer zu treffen. Im Allgemeinen kann man sagen, dass ein durchschnittlicher PKW zwischen 20-40m Abstand hinter einem LKW (40t) einen etwa 10% niedrigen Luftwiderstand hat.

Zum Thema Motorwirkungsgrad:
Ein Verbrenner hat seinen besten Wirkungsgrad an seinem Drehmomentmaximum und da auch bei seinem maximalen Drehmoment. Nur ist das bei realen Fahrzeugen etwas anders, da mehr raus gekitzelt wird mit z.B. Gemischanfettung. Daher liegt der real beste Wirkungsgrad meist bei etwa 80-90% des maximalen Drehmoments. Beim Diesel also irgendwo um die 2500U/min, beim Benziner irgendwo um die 2500-4000U/min (je nach Auslegung des Motors). Beim Beschleunigen sollte man sich in dem Bereich aufhalten. Und immer versuchen dem Motor seine 80% Drehmoment ab zu verlangen -> größtmöglicher Gang, wenn man die Geschwindigkeit halten will. Beim Beschleunigen auch das optimale Drehzahlfenster beachten. Einer der Gründe warum ich zwar SEHR sparsam fahre, aber garantiert nicht lahmarschig ;) Das ist auch der Grund warum "Pulse and Glide" gerade bei älteren Motoren, mit schlechtem Teillastverhalten, richtig was bringt. So habe ich z.B. meinen 1992er Polo unter 3l/100km gedrückt bekommen bei idealen Bedingungen.
Bei E-Fahrzeugen ist das etwas einfacher. Die haben ihren besten Wirkungsgrad in etwa bei ihrem Nennmoment bei Nenndrehzahl. Nur sinkt der Wirkungsgrad außerhalb dieser Bereiche nur vergleichsweise leicht ab. Ausnahmen sind sehr niedrige Drehzahlen oder sehr niedrige Drehmomente. Daher bringt "Pulse and Glide" ein wenig, aber nicht annähernd so viel wie beim Verbrenner.

Kurze Beispielliste meiner Durchschnittsverbräuche über teils zehntausende km mit div. Fahrzeugen im Ganzjahresbetrieb:
-VW Polo 86C 75PS : 3,8l/100km (Benzin)
-Seat Cordoba 75PS : 3,6l/100km (Benzin)
-Iveco Daily Long Hochdach : 5,6l/100km (Diesel)
-Smart Roadster Brabus 128PS (leichtes Tuning ;) ) : 3,5l/100km (Benzin)
-Opel Insignia 174PS : 3,4l/100km (Diesel)
-Smart EQ : 11,2kWh/100km
-Honda E : 13,5kWh/100km

Ich denke ich weiß halbwegs wovon ich rede. Kann das ganze auch noch mit Wagenladungen an Fachliteratur, Messungen, Diagrammen, usw. unterfüttern. Ich vermute, dass sprengt den Rahmen aber dezent.

Gruß,
Patrick
 
Ziemlich viel "ins Blaue raten" hier
Du warst ja nicht da :censored: (Ist ehrlich wertschätzend gemeint!)

Komischerweise juckt das niemanden, wenn auf der linken Spur mit 180 und 20m Abstand zueinander vorbei geprügelt wird.
Ich bin wahrscheinlich nicht der einzige hier, der bei dem Thema eh raus ist. Das Auto, das ich mal etwas mehr fuhr, konnte nur bergab mal so 150km/h.
Aber bei 180km/h lohnt auch der Windschatten dann so richtig. :LOL:
 
PS. Wenn ich's eilig habe, nehme ich die "Polentransporter". Die 3,5t mit Kastenaufbau hinten. Fahren zwischen 110-130 und bieten dank grausamen cw Wert und riesiger Stirnfläche hervorragend Windschatten.
 

Ich bin früher viel mit meiner Ente (2CV) auf der Autobahn im Windschattten von LKW`s gefahren. Um da merklich "drin zu sein", musste ich schon sehr dicht ran …
Dem möchte ich widersprechen. Auch bei Einhaltung eines vernünftigen Sicherheitsabstand ist der Windschatten spürbar. Mit Dyane und Piroschka (Klepper Faltcaravan) von Heilbronn nach Röttgesbüttel einen 90er Schnitt mit 6,2L/100km ist freifahrend kaum machbar. Solofahrt zur Arbeit, im ersten Jahr hier hatte ich ~100km Pendelstrecke einfach, kam ich bei den LKWs mitschwimmend noch besser weg. 25 Liter Tank und schon 400km auf der Uhr? Egal, ich tank erst daheim.
Unter 5L/100km sind mit Technik von 1968 machbar. Bei gleichmäßiger und vorausschauender Fahrweise.
Und ich achte auf meinen Abstand, beim Kraftverkehr.
Mit dem Rad und Velomobil bin ich leider etwas risikofreudiger.
 
Bei 90km/h, ... Der Verbrauch senkt sich, im Vergleich zum "solo fahren" bei Verbrennern ungefähr um 10-15%, bei E-Fahrzeugen etwa um 15-20%.
Hi Patrick,

Danke für die ausführliche Antwort.

In der Praxis kommt aus meiner Sicht noch ein Thema dazu: Kaum jemand fährt normalerweise 90 km/h...
Wenn man z.B. zum Verbrauch bei 120 km/h ohne Windschatten vergleicht, wird die Einsparung noch sehr deutlich größer.

Die Frage "Fahre ich solo 120 oder bleibe ich bei 90 -100 km/h hinter LKW/BUS?" schätze ich derzeit auf 30% - 40% Unterschied in Verbrauch bzw. Reichweite. Das bedeutet dann auch auf manchen Strecken: Komme ich einfach ohne Ladestop durch?

Was mir hier bisher leider fehlt:
Wie sieht denn das Strömungsfeld hinter einem bewegten Körper aus? Wie viel bringt (möglichst konkret) welcher Abstand?
1697351420442.png
Quelle: Link zu YT

Über die Feststellung "Je näher, desto mehr." kommen wir aber anscheinend nicht hinaus...

Schönen Sonntag an Alle, Harald
 
Also mal wieder ein wunderbarer Thread mit vielen Infos....mit dem Rennrad bin ich früher auch ab und zu hinter Kieslastern (beladen) hinterher gefahren und dabei ordentlich Sog mitbekommen.

Gerade bergauf zieht das einen richtig mit ! Wenn mich heute jemand fragt " wie ist das denn im Velomobil so , mit der Geschwindigkeit gegenüber einem Rennrad? Dann sage ich meist fahr mal mit dem Rennrad hinter einem Kieslaster hinterher, dann kannst du in etwa erfassen was es heisst VELOMOBIL zu fahren..................;-))
Übrigends hat beim Rennrad-Rennen auch der Vordermann etwas davon wenn ein anderer Rennradfahrer hinter Ihm fährt.....das spart auch ein paar Watt.. Zu der "rechtlichen" Seite des Windschatten fahrens im Rennsport kann ich nur soviel beitragen das es ein ungeschriebenes Gesetz gibt in einer Windschatten-Reihe nicht einfach so zu bremsen. In den 90ern als ich noch aktiv fuhr gab es sogar mal einen Prozess vor einem Sportgericht , weil ein Sen. Fahrer einen anderen nicht abhängen konnte und dieser wohl auch nicht führen wollte so hat der Führende einfach mal gebremst, wo es keiner gesehen hat und so ist der hintere zu Fall gekommen. Soweit ich mich erinnere konnte dem bremsenden keine Schuld nachgewiesen werden ...................;-)) EZF sind halt immer noch die beste Art sich zu messen !

doch zurück zum Thema...so dicht würde ich nicht auf einen Lkw auffahren nur um ein paar Tropfen Sprit zu sparen.......
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn ich mit dem PKW (reines E-Auto) unterwegs bin, nutze ich gerne den Windschatten anderer Fahrzeuge ein wenig aus
Super Idee und bringt echt einiges, ist aber leider nicht so wirklich optimal für Deine Gesundheit...:eek:

Warum?
Die Abgase des vorausfahrenden Fahrzeuges sammeln sich massiv in der Wirbelschleppe des Fahrzeuges und damit in deiner Fahrzeuglüftung. Besonders gut ist das bei LKW`s zu beobachten. Natürlich ist das bei PKW`s nicht anders, nur die ausgestoßenen Abgase sind entsprechend geringer.
Dein Vorhaben erinnert mich an Zeiten, wo wir mit Mopeds und Kleinkrafträdern hinter LKW`s im Windschatten fuhren, nach einiger Zeit waren wir vom Ruß völlig verdreckt und es dauerte gar nicht mal so lange.:oops:

Würde abwägen,
wieviel Stromersparnis Dir deine Lunge und Deine Gesundheit wert sind...
 
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