Frontfläche

Frontfläche, auch Frontarea oder Frontalfläche, bezeichnet in Physik und Ingenieurwesen die auf eine Strömung senkrecht gerichtete Projektion der Außenfläche eines Körpers. Es handelt sich um die Fläche, die dem Anströmungsfluss gegenübersteht und maßgeblich an der Widerstandskraft mitwirkt. Die Frontfläche entspricht der Projektion der Silhouette auf eine Ebene, die senkrecht zur Strömungsrichtung liegt. Bei einfachen geometrischen Formen lässt sie sich als Produkt aus Breite und Höhe bestimmen; bei unregelmäßigen Objekten ist sie als Gesamtprojektion zu berechnen.

Die Frontfläche hängt von der Orientierung des Objekts zum Wind ab. Eine Änderung des Anfallswinkels verändert die projizierte Fläche, daher wird sie in Drag- bzw. Windlastberechnungen je nach Ausrichtung verwendet. In der Praxis wird sie oft durch Messungen in Windkanälen oder durch 3D-Modelle bestimmt oder aus digitalen Geometrien abgeleitet.

Anwendungen finden sich vor allem in Aerodynamik und Bauingenieurwesen. Grundlage ist die Drag-Gleichung Fd = 0,5 · ρ · v^2 · Cd · A_front, wobei Cd der Strömungswiderstandskoeffizient ist. Eine geringe Frontfläche bei gegebenem Cd reduziert den Luftwiderstand und damit Verbrauch oder Lasten. Im Bauwesen beeinflusst die Frontfläche der Fassade die Windlast auf Gebäudeflächen.

Praxiswerte: Bei Pkw liegt die Frontfläche typischerweise etwa zwischen 2,0 und 2,5 Quadratmetern. Größere Frontflächen treten bei Lastwagen oder Geländewagen auf, kleinere bei kompakteren Fahrzeugformen. Die Frontfläche wird oft aus Planansicht gemessen oder aus 3D-Modellen abgeleitet.

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