Op zoek naar topprestaties
In Volkswagens streven om “s werelds meest milieuvriendelijke autofabrikant te worden,” speelt de klimatologische windtunnel een belangrijke rol. Hier worden alle nieuwe automodellen getest voor rijveiligheid en verbeterde aerodynamica, wat op zijn beurt de uitstoot van uitlaatgassen zal verminderen.
DATUM 2026-02-03 AUTEUR Ulrich HotteletEuropa's Grootste Klimatunnel
Met een snelheid tot 200 kilometer per uur baant een orkaan zich een weg door een tunnel in Noord-Duitsland en raakt een auto met volle kracht. Maar het is geen natuurlijke orkaan, noch een gewone tunnel. De scène vindt plaats in Volkswagens klimatunnel in Wolfsburg, een soort weerskamer waar alle nieuwe automodellen worden getest voordat ze op de markt komen.
Het enorme formaat is om meerdere redenen belangrijk. Ten eerste, hoe paradoxaal het ook lijkt, het moet groot zijn omdat zelfs kleine naden, randen of flenzen aan het voertuig de luchtstroom beïnvloeden. Dit effect kan alleen worden getest op het originele onderdeel dat aan een full-size voertuigmodel is bevestigd. Ten tweede moeten eenheden zoals de motor en radiateur in het voertuig worden geplaatst voor functionele tests. Ten slotte worden ook Volkswagens bedrijfswagens ontwikkeld en getest in de windtunnel.
"Auto's moeten getest worden onder alle extreme weersomstandigheden die wereldwijd kunnen voorkomen," zegt Ulrich Eikmeier, senior engineer bij de Volkswagen windtunnel. "Alle belastingen voor voertuigen kunnen worden gesimuleerd, inclusief rijden bergop."
Simuleren van Extreme Weersomstandigheden
De orkaan wordt opgewekt met een enorme ventilator van negen meter in diameter, met 10 grote verstelbare bladen en een ingangsvermogen tot 2,6 megawatt dat lucht door de tunnel naar het teststation blaast waar het voertuig zich bevindt. Vanaf de ventilator verbreedt de tunnel zich tot een diameter van 14 meter. De lucht wordt bij elke bocht geleid door schotten en stroomt vervolgens door een 38 vierkante meter grote nozzle, die de snelheid opvoert tot maximaal 200 km/u. Het is een van de grootste nozzles van Europa.
Aangezien de auto op een draaiplateau staat, kan de wind van voren en onder een helling waaien. Stroomafwaarts van de uitlaatmond wordt de lucht opnieuw door schotten om de hoek geleid voordat deze terugkeert naar de ventilator. Op dat punt heeft de luchtstroom een deel van zijn energie verloren, wat het voor de ventilator gemakkelijker maakt om luchtstroom te genereren, en dat bespaart op zijn beurt energie. Bovendien kunnen de klimatologische parameters van de luchtstroom worden aangepast. De temperatuur kan worden ingesteld op waarden tussen 5 en 55 graden Celsius. Lagere temperaturen worden getest in een kleinere windtunnel. De luchtvochtigheid is volledig variabel, evenals de intensiteit van zonnestraling en regen in het testgedeelte.
"De doeleinden van een windtunnel zijn allereerst het verbeteren van de rijveiligheid en aerodynamica. Hoe aerodynamischer een voertuig, hoe lager het brandstofverbruik. En minder brandstofverbruik leidt tot verminderde emissies zoals koolstofdioxide."
- Eikmeier
Alexander Wittmaier, afdelingshoofd, voegt toe: "Aerodynamica is al bepalend in een vroeg stadium. Maar uiteraard zijn latere verbeteringen ook mogelijk." Een belangrijke uitdaging is de variabiliteit van voertuigontwerpen. "Ontwerpers zetten ons handboeien op," zegt Wittmaier. "We moeten het meest efficiënte verbruik realiseren met verschillende carrosserieën."
Aangezien de aerodynamica op de bovenzijde van voertuigen al tientallen jaren uitgebreid is getest, ligt het grootste potentieel voor verdere vooruitgang aan de onderzijde. Omdat de onderkant hobbelig is door assen, wielkasten en het uitlaatsysteem, werken ontwikkelaars aan het effenen van dit oppervlak door bekleding.
Volkswagen streeft ernaar tegen 2018 de meest milieuvriendelijke autofabrikant te worden, wat betekent dat milieubescherming hoog op de bedrijfsdoelen staat. Het bedrijf wil de uitstoot van koolstofdioxide zowel in producten als in processen verminderen. Het kostte dan ook vele jaren om de testfaciliteiten te plannen volgens de normen van Volkswagens duurzaamheidsstrategie.
Betrouwbare thermische controlesystemen
De 11 Alfa Laval warmtewisselaars die worden gebruikt voor de verwarmingscircuits en gesloten koelcircuits in de windtunnel hebben hier duidelijk aan bijgedragen. De warmtewisselaars werden in 2008 in de circuits geïntegreerd en maken het Volkswagen mogelijk de temperaturen zeer snel te veranderen. "Dit is nodig om de wisselende omstandigheden bij het doorkruisen van een bergpas nauwkeurig te simuleren," zegt Eikmeier.
Een belangrijk onderdeel van Volkswagens koelsysteem is free cooling, wat betekent koeling zonder het gebruik van een chiller. Dankzij Alfa Laval's warmtewisselaars werkt free cooling zolang het verschil tussen de buitentemperatuur en het medium dat gekoeld moet worden groot genoeg is. "De extra geïnstalleerde warmtewisselaars voor free cooling zorgen voor enorme besparingen in bedrijfskosten, waardoor we elektriciteitskosten en slijtage kunnen verlagen," zegt Eikmeier. "We hebben al jaren verlangd naar free cooling."
Een multifunctionele testfaciliteit
Naast het gebruik van deze tunnel voor Volkswagen- en Skoda-modellen en Volkswagens bedrijfswagens, verhuurt Volkswagen zijn klimatunnel ook aan andere bedrijven voor verschillende doeleinden. Bedrijven gebruiken het om de stevigheid van tenten te controleren, de krachten op deuren van telefooncellen en de montage van zonnepanelen op daken te testen.
Om de beschikbare capaciteit en het bereik van te simuleren klimatologische omstandigheden te vergroten, werd in 1985 een tweede en veel kleinere klimatunnel in gebruik genomen. Deze meet 33 x 13 x 8 meter. Deze volledig computerbediende unit dekt een breder scala aan parameters en is uitgerust met een tweewielige rolbank. Hiermee kunnen rijomstandigheden op de weg worden nagebootst. Tests van het klimaat, het verwarmings- en koelsysteem van de auto kunnen daar worden uitgevoerd. De temperatuur in deze tunnel is instelbaar van –30 tot +60 graden Celsius. Functionele tests op full-size modellen kunnen in de tweede tunnel worden uitgevoerd ondanks de kleinere doorstroomdoorsnede. Aerodynamische tests op full-size voertuigen en modellen zijn echter alleen mogelijk in de grote tunnel, of het nu normale winden of orkanen zijn.
Als al deze tests op de weg zouden worden uitgevoerd, zouden de resultaten sterk worden beïnvloed door natuurlijke omstandigheden die niet kunnen worden gecontroleerd, zoals veranderende windrichtingen (wat resulteert in ongecontroleerde luchtstromen), regen en wisselende temperaturen. Daarentegen biedt de simulatie van rijomstandigheden in de windtunnel het voordeel dat elke test op elk moment tot in detail kan worden herhaald. Deze reproduceerbaarheid is cruciaal, aangezien een voertuig tijdens de ontwikkelingsfase voortdurend moet worden verbeterd. "Reproduceerbaarheid van tests is belangrijker dan het bereiken van identieke omstandigheden in de test en op straat," zegt Eikmeier.