Dass in der Unterwelt Potenzial schlummert, wurde der Autowelt im Jahr 1970 auf spektakuläre Weise bewusst. Damals stellte der amerikanische Rennwagenkonstrukteur Jim Hall den Chaparral 2J vor, einen lächerlich klobigen Rennwagen, der jedoch schon beim ersten Qualifying zu einem Autorennen zwei Sekunden schneller fuhr als die Konkurrenz. Das Geheimnis des als sucker car berühmt gewordenen Modells waren Kunststoffschürzen, die fast bis auf den Asphalt reichten, und zwei Vorrichtungen, die Luft unterm Auto ansaugten und am Heck wieder ausstießen. Das Auto klebte geradezu an der Fahrbahn, kam dadurch viel schneller um die Kurven und war theoretisch uneinholbar. Praktisch jedoch gab es ständig Ärger mit der Mechanik, und am Ende der Saison wurde auf Druck der anderen Teams das Reglement geändert – und das sucker car damit verboten. Die Aufmerksamkeit für eine Seite des Autos, die bis dahin weitgehend ignoriert worden war, blieb jedoch bestehen.

Zuvor hatte der Unterboden kaum eine Rolle gespielt. Dort befanden sich zwar die Achsen mit den Rädern, dort verliefen Bremskabel und Auspuffrohre, dort war oft der Tank platziert, und ein Teil der heißen Luft aus dem Motor entwich ebenfalls nach unten. Für Autofahrer war dieser mehrere Quadratmeter große Bereich der Fahrzeug-Unterseite jedoch uninteressant. Allenfalls bei Werkstattbesuchen kletterte Otto Normalfahrer, geführt von einem Kfz-Mechaniker mit Stablampe, in die Grube und entdeckte die verdreckte Metalllandschaft des Unterbodens. Weil er wusste, dass vom Rost zerfressene Stellen wahrscheinlich Ärger mit dem TÜV und eine teure Reparatur nach sich ziehen würden.

Ein sogenannter Unterbodenschutz sollte das Fahrzeug davor bewahren. Der wurde bis in die sechziger Jahre aus einer zähen Bitumenmasse angefertigt, die vor allem vor Spritzwasser, aber auch vor Steinschlag schützen sollte; inzwischen wird zu diesem Zweck meist eine Paste auf PVC-Basis oder ein Wachs aufgetragen.

Dieser Text stammt aus dem Magazin ZEIT WISSEN 2/2015, das online oder am Kiosk erhältlich ist.

Der Konservierungsstoff wird jedoch zunehmend überflüssig. Denn seit sich Aerodynamiker nicht nur für den Unterboden von Rennwagen interessieren, sondern auch für den normaler Autos, wird die Unterseite neu geformt und verkleidet. Die Entwicklung begann Anfang der achtziger Jahre, als die Schweiz strengere Lärmgrenzwerte für Pkw erließ. Die geforderte Norm wurde unter anderem durch eine Kapselung des Motors an der Unterseite erfüllt. "Diese akustisch motivierte Neuerung wurde so gestaltet, dass sie zusätzlich aerodynamische Vorteile brachte", sagt Jochen Wiedemann, Professor für Kraftfahrwesen an der Universität Stuttgart und ein ausgewiesener Aerodynamik-Experte.

Ingenieure machten die Unterseite windschlüpfiger: zunächst bis zum sogenannten Fersenblech, das dort verläuft, wo die Fersen der Mitfahrer stehen; später bis zur hinteren Stoßstange. "Nach hinten steigt der Unterboden heute etwas an, um den Luftwiderstand zu verringern", sagt Wiedemann. "Idealerweise hat die Reserveradmulde unter dem Kofferraum einen Winkel von vier Grad." Inzwischen gibt es Fahrzeuge, bei denen sogar der heiße Abgasstrang und die Achsen, die ja im Fahrbetrieb ständig ein- und ausfedern müssen, komplett verkleidet sind. Beim Porsche Panamera beispielsweise deckt ein sechs Kilo schweres und weitgehend glattes Kunststoffteil den gesamten Unterboden ab.

"Die Räder, die Radhäuser und der Unterboden machen zwischen 40 und 45 Prozent des gesamten Luftwiderstands eines Autos aus", sagt Aerodynamik-Experte Wiedemann. Nun lasse sich an Rädern und Radhäusern kaum etwas Grundlegendes ändern, wohl aber am Unterboden. "Allein durch eine geschickte Unterbodengestaltung lässt sich der Luftwiderstand des Fahrzeugs um etwa zehn Prozent verringern – und damit sinken auch der Kraftstoffverbrauch und der Schadstoffausstoß." Den Spritverbrauch mit Leichtbau-Materialien oder neuer Motortechnik zu senken ist dagegen sehr viel aufwendiger und teurer.

Eine windschlüpfige Auto-Unterseite reduziert nicht nur die Nebengeräusche, sondern kann auch das Fahrverhalten verbessern. Das hat mit dem Venturi-Effekt zu tun, den sich auch Rennwagenkonstrukteur Jim Hall beim Chaparral 2J zunutze machte: Ist der Unterboden geschmeidig, strömt die Luft schneller hindurch, dadurch entsteht ein Unterdruck. Das Auto wird – wie der Chaparral 2J, nur nicht so extrem – nach unten gesaugt, was die Straßenlage bei hohem Tempo verbessert.

Mit der zunehmend populären Elektromobilität kommt dem Unterboden eine weitere wichtige Rolle zu: Dort sind inzwischen bei fast allen Elektroautos die Batterien platziert – beim luxuriösen Tesla Model S ebenso wie beim Kleinwagen Renault Zoe, beim VW e-Up wie beim BMW i3. Die Anordnung der schweren Akkupakete im Boden soll einerseits für einen möglichst tiefen Schwerpunkt des Autos sorgen, andererseits sind die Stromspeicher im Untergeschoss zwischen Vorder- und Hinterrädern am sichersten untergebracht.

Ideal ist ein möglichst tief liegender Akku auch für den Fall, dass Elektroautos in Zukunft zum Laden nicht mehr per Kabel an eine Steckdose angeschlossen werden, sondern die Akkus induktiv geladen werden. Dazu fährt das Auto einfach über eine im Boden eingelassene, mit dem Stromnetz verbundene Spule. Fließt dort ein Wechselstrom, entsteht ein periodisches Magnetfeld, das wiederum in einer zweiten Spule, die im Unterboden sitzt, einen elektrischen Strom anregt und so den Akku lädt. Die Technologie aktueller und künftiger Elektrofahrzeuge steckt also zu großen Teilen im Unterboden. Es wird Zeit, der dunklen Seite des Autos noch mehr Aufmerksamkeit zu widmen.

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