Fortschrittliche Messeinrichtungen und moderne Methoden.

Kernstück der 19 Meter langen Messstrecke des Windkanals ist das knapp 90 Tonnen schwere Laufband-Waage-System mit Drehscheibe. Der neue Windkanal besitzt ein Fünf-Band-System zur Simulation der Straße: Unter jedem Rad läuft ein kleines Laufband und zwischen den Rädern ein neun Meter langes und über ein Meter breites Mittenlaufband. Alle fünf Bänder laufen synchron mit dem Wind und stellen damit bis 265 km/h exakt die gleichen Bedingungen wie auf der Straße dar. Die 24 Tonnen schwere Waage, auf der die Fahrzeuge befestigt werden, ist äußerst sensibel und misst auf wenige Gramm genau. Selbst die Zuführungen der Kabel müssen so verlegt werden, dass sie keine störenden Kräfte in das System bringen. Die mit Hilfe der aerodynamischen Waage gemessenen Werte dienen als Grundlage zur Bestimmung der Beiwerte für Luftwiderstandskraft, Seitenkraft und Auftriebskraft pro Achse sowie von Nick-, Roll- und Giermoment.

Die Traversieranlage versetzt die Ingenieurinnen und Ingenieure in die Lage, verschiedene aerodynamische Sonden oder Mikrophone mit sehr hoher Genauigkeit um das Messobjekt zu platzieren, um so Druck-, Akustik- und Geschwindigkeitsmessungen exakt durchführen zu können. Die Anlage im Sindelfinger Windkanal verfügt über sieben Achsen und kann so ein Messvolumen von 19 x 14 x 5 Meter abdecken. Das Gewicht dieser Anlage beträgt 26 Tonnen, denn auch bei maximaler Windgeschwindigkeit müssen die Messsonden exakt und ohne Schwingungen an ihrer Position gehalten werden.

Kernstück der Messstrecke des Windkanals ist das etwa 90 Tonnen schwere Fünf-Band-System, das Straßengegebenheiten perfekt nachbildet. Durch die integrierte Drehscheibe mit einem Durchmesser von zwölf Metern können die zu messenden Fahrzeuge in einem beliebigen Winkel gedreht und zum Beispiel Seitenwind realitätsgerecht simuliert werden.

Der „Große Windkanal“ der damaligen Daimler AG im Stammwerk Stuttgart-Untertürkheim war der weltweit erste, der speziell zur Untersuchung der aerodynamischen Eigenschaften von Kraftfahrzeugen konzipiert wurde. Die Bauarbeiten begannen 1939, voran getrieben vom legendären Aerodynamik-Pionier Wunibald Kamm. Am 5. Februar 1943 fand die erste dokumentierte Messung statt. Kriegsbedingt dauerte es allerdings noch bis 1954, bis der Windkanal als erster weltweit regelmäßig für Messungen an originalgroßen Pkw eingesetzt werden konnte.

Immer wieder auf den neuesten technischen Stand gebracht, ist der Windkanal in Untertürkheim für die Mercedes Benz Entwicklung weiterhin unverzichtbar, vor allem für Verschmutzungsuntersuchungen und Scheibenwischertests. Ob die Tarnung von Erprobungsfahrzeugen hochgeschwindigkeitsfest ist, testen die Aerodynamikerinnen und Aerodynamiker ebenfalls nach wie vor dort. Und der „Große Windkanal“ heißt nicht nur so: Viele Nutzfahrzeuge von Mercedes Benz bekommen dort ebenso ihren Feinschliff.

Neben der aerodynamischen Arbeit an Fahrzeugen wird der Windkanal bisweilen auch für artfremde Versuche genutzt: Ob das Fernsehen hier Filmsequenzen für einen Bericht über Hurrikane dreht, Schlitten für den Bobsport optimiert werden oder Eischnellläufer ihre Haltung verbessern – wer mit oder gegen den Wind kämpft, findet in Untertürkheim einen Verbündeten. Zu den ganz besonderen Herausforderungen zählte auch die aerodynamische Untersuchung des revolutionären Zeltdachs des Münchner Olympiastadions.

Mercedes Benz hat in Sindelfingen zudem zwei Klima-Windkanäle in Betrieb, die Wetterereignisse nach drinnen verlegen. Die Klima-Windkanäle erlauben es den Ingenieurinnen und Ingenieuren, neu entwickelte Fahrzeuge oder Komponenten bereits frühzeitig für alle Wetterbedingungen zu optimieren. Zur anschließenden realen Erprobung auf Straßen in arktischer Kälte und glühender Wüstenhitze starten deshalb inzwischen nur noch Prototypen, die unter widrigsten Klimaeinflüssen bereits einen großen Reifegrad bewiesen haben.

Einer der beiden Klima-Windkanäle ist als Kaltkanal mit einem Temperaturbereich von minus 40 bis plus 40 Grad Celsius konzipiert. Im Warmkanal steht ein Temperaturbereich von minus 10 bis plus 60 Grad Celsius zur Wahl. Beide Kanäle haben einen zweiachsigen Rollenprüfstand integriert und erlauben Geschwindigkeiten bis zu 265 km/h – genug Reserven, um selbst Sportwagen auf den Prüfstand zu nehmen.

Bei der Geräuschmessung im Akustik-Windkanal hilft ein spezielles Mikrofon-Array. Die umfangreichen Messungen im Innenraum werden auch als „akustische Holographie“ bezeichnet. Mercedes Benz setzt dabei 64 Doppel-Mikrofone (Hand-Array) ein, die Problemstellen im Bereich tiefer Frequenzen orten können. Inklusive der Geräte für die Messungen außen werden insgesamt fast 500 Mikrofone verwendet.

Bei der aerodynamischen und aeroakustischen Entwicklung kommen Strömungsmesspuppen, Kunstköpfe und Nahfeld-Mikrofone zum Einsatz. „Tanja“ ist eine solche Messpuppe: Mit ihr analysiert Mercedes Benz in Cabrios und Roadstern die Zugluft. Über ein Dutzend Sensoren an Kopf, Hals und Armen messen die Strömungsgeschwindigkeiten des Fahrtwindes im Innenraum. „Tanja“ nimmt dabei reihum Platz. Auf den Vordersitzen fungiert sie als sogenannter 75-Prozent-Mann, hinten als 50 Prozent-Mann. Vorne wird die Versuchspuppe so platziert, dass sie größer ist als 75 Prozent aller Männer. Hinten entspricht ihre Sitzposition wiederum der eines durchschnittlichen Mannes.