Schmittenau 13.07.2011 von
Thomas Sävert
Zeitpunkt: ca. 16:42 bis 16:43 Uhr MESZ. Tornado hebt PKW an und versetzt ihn um mehrere Meter, ein Baum mit einem Stammdurchmesser von etwa 50cm wird entwurzelt und ein Zaun zerstört. Der Tornadofuß wurde gefilmt.

Schmittenau 1
Schmittenau 2
Zum verfrachteten PKW einige wissenschaftliche Betrachtungen von Bernold Feuerstein: "Das Video ist sehr beeindruckend, vor allem, weil der Tornado so kleinräumig ist. Das aber wiederum macht die Berechnung schwierig, da neben dynamischen Effekten (Sogkräfte am Hindernis PKW) auch der Geschwindigkeitsgradient über die Ausdehnung des Fahrzeugs eine Rolle spielt. Gut dokumentiert ist in dem Video das Anheben der hinteren Fahrzeugpartie - zu dieser Beobachtung versuche ich einmal die folgende Abschätzung:
Länge des PKW: ca. 5 m, Breite 2 m, Masse ca. 1000 kg, Radstand 3 m, Lastverteilung mal symmetrisch angenommen. Das ergibt ein Drehmoment bzgl. der Vorderräder von 1,5*10*1000 Nm. Der Staudruck beträgt rho/2*v^2, wobei v die Windgeschwindigkeit, rho die Luftdichte. Multipliziert mit effektiver Angriffsfläche A und von A abhängigem Hebelarm L ergibt sich das Windangriffs-Drehmoment zu: L*A*rho*v^2. Hier liegt die größte Unsicherheit. Nehme ich mal die vertikale Windkomponente und die hintere Bodenfläche (ca. 5 m^2) und l = 3 m an, so ergibt sich (rho = 1,3 kg/m^3): v = sqrt(2*15000 Nm/l*A*rho) = 39 m/s = 140 km/h.
Wenn ich nun annehme, dass die horizontale und vertikale Windkomponente etwa gleich groß sind, ergibt sich für die totale Windgeschwindigkeit ca. 200 km/h, was im unteren F2-Bereich liegt. Ich sehe hier eher einen Grenzfall. Falls die dynamischen Kräfte die effektive Fläche vergrößern, könnte auch oberer F1 reichen. Man müsste so was mal im Windkanal testen.
Eigentlich sind Autos so gebaut, dass sie nicht gleich abheben sollten (niedriger cw-Wert). Allerdings kann es bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten und turbulentem Windfeld zum Strömungsabriss an Kanten und infolge dessen zu Sogeffekten (lokaler cw-Wert größer 1) kommen."



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