Windschatten ist eine Zone geringerer Windgeschwindigkeit auf der windabgewandten Seite (Lee) eines Strömungshindernisses.J. J. Isler, Peter Isler: Segeln für Dummies. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2013, ISBN 978-3-527-70949-6, S. 111. Die historische Nutzung des Windschattens besteht in der Anlage von Baumreihen oder Wallhecken in der Feldflur, wo der Windschatten – in sechs- bis siebenfacher Länge der Baumhöhe – die Erosion verhindert. Im weiteren Sinne bezeichnet man mit Windschatten auch bei Windstille die Zone hinter einem bewegten Gegenstand. Der Windschatten hinter bewegten Gegenständen spielt eine wichtige Rolle bei verschiedenen Sportarten. Bei einem bewegten Gegenstand mit zusätzlichem Seitenwind liegt der Windschatten entsprechend der vektoriellen Addition der Windgeschwindigkeiten (vergleiche: Kräfteparallelogramm) schräg hinter dem Gegenstand.

Segelschifffahrt

In der Segelschifffahrt ist der Effekt des Windschattens grundsätzlich negativ: Auf der windabgewandten Seite von Inseln oder Küsten hat der Segler weniger Wind und damit weniger Vortrieb – beim Wettsegeln nimmt das sich zwischen den Kontrahenten und die Windrichtung schiebende Schiff dem Gegner den Wind aus den Segeln, da es einen Windschatten erzeugt.

Radsport

gerahmt|Belgischer Kreisel

Im Radsport spielt der Windschatten eine wichtige Rolle, da im flachen Gelände ab ca. 15 km/h der Luftwiderstand größer als der Rollwiderstand ist. Beim Windschattenfahren (engl. Drafting oder Slipstreaming) wird gleichermaßen ein vorausfahrender Radfahrer als Windbrecher benutzt, in dessen Schatten die Luftwiderstandskraft und damit – bei gleicher Geschwindigkeit – auch der zu seiner Überwindung notwendige Anteil an der Leistung bis zu 30 Prozent geringer ist.

Bei den meisten Disziplinen ist dies erlaubt und auch erwünscht − die Geschwindigkeit des Feldes und die taktische Vielfalt nehmen zu.

Windschattenfahren in Gruppen

In einer speziellen Form des Windschattenfahrens, dem so genannten Belgischen Kreisel, wechseln sich die Fahrer ständig ab, so dass die Führungsarbeit zu gleichen Teilen auf alle Fahrer verteilt wird und auch die Fahrer, die sich in einer zweiten Reihe in der Rückwärtsbewegung zum Ende der Gruppe befinden, im Windschatten fahren. Nachteile dieser Formation: Durch den häufigen Führungswechsel muss der jeweils führende Fahrer deutlich schneller als die Geschwindigkeit der Gesamtformation fahren (weil er die Führung und damit ca. 1,80 bis 2,00 m immer wieder beim Führungswechsel abgibt), und die Formation arbeitet nur dann reibungslos, wenn alle Fahrer annähernd gleich stark sind.

Andere Formationen sind die Windstaffel, bei der sich jeweils nach etwa 250 m der Führende ans Ende der Gruppe zurückfallen lässt oder (ausschließlich im Training) die Doppelreihe, bei der sich beide führenden Fahrer außen an der Gruppe vorbei zurückfallen lassen.

Bei Seitenwind fährt man bei allen Formen des Windschattenfahrens seitlich versetzt. Zum Beispiel fährt bei von links vorne kommendem Wind der erste Fahrer auf der linken Straßenseite, die anderen reihen sich jeweils rechts von ihrem Vordermann auf, wobei das Vorderrad je nach Winkel des schräg einfallenden Windes im Mittel etwa auf Höhe des Tretlagers des Vordermannes sein sollte. Hierdurch kann sich, durch die begrenzte Breite der Straße, jeweils nur eine begrenzte Anzahl von Fahrern an der Gruppe beteiligen (20 bis 25), so dass es bei den belgischen Frühjahrs-Klassikern mit vom Atlantik auf den langen Geraden schräg einfallendem Wind schon allein deswegen schnell zur Aufteilung des Feldes in viele Gruppen kommt. Um dies zu forcieren, kann der führende Fahrer auch statt auf der Windeinfallsseite (im Beispiel links) in der Mitte bzw. fast rechts auf der Straße fahren, um nur einen kleinen Teil der Gruppe „mitzunehmen“. Diese Technik nennt man daher auch „auf der Windkante abhängen“.

Ausreißer, die sich vom Hauptfeld absetzen wollen, haben in der Regel nur dann eine reelle Chance auf Erfolg gegenüber dem Peloton, wenn sie sich im Windschattenfahren gegenseitig abwechseln.

Genaue Untersuchungen mit dem mobilen SRM Training System haben ergeben, dass die Luftwiderstandsminderung an unterschiedlichen Positionen einer Reihe von Fahrern – etwa beim Bahnvierer – verschieden hoch ist. Der letzte Fahrer muss eine bis zu 15 Prozent höhere Luftwiderstandskraft als die im Windschatten des ersten Mannes vorausfahrenden überwinden; auch der führende Fahrer – überraschenderweise und im Gegensatz zum Segeln (s. o. Wind aus den Segeln nehmen) – eine Minderung der Luftwiderstandskraft erfährt.CFD simulations of the aerodynamic drag of two drafting cyclists, veröffentlicht 30-01-2013

Auch bei Tourenfahrten kann es insbesondere bei Gegenwind wichtig sein, dass weniger leistungsfähige oder windanfälligere – etwa weil mit weiter, flatternder Bekleidung oder voluminösem Gepäck seitlich am Rad, oder einfach körperlich kleinere – Personen den Windschatten der als ersten Fahrenden so weit wie möglich ausnutzen, um als Gruppe zusammenzubleiben.

Triathlon und Einzelzeitfahren

Lediglich beim Triathlon auf der Lang- und Mitteldistanz, sowie bei vielen Wettkämpfen auf der olympischen Distanz und der Sprintdistanz (steht in den jeweiligen Veranstaltungsausschreibungen und bspw. im Regelwerk der Deutschen Triathlon Union) und beim Einzelzeitfahren ist das Windschattenfahren verboten und wird mit Disqualifikation bzw. Zeitstrafen bestraft, da es als Verfälschung der eigenen Leistung angesehen wird. Insbesondere bei den langen Geraden der Ironman-Strecke auf Hawaii durch die Vulkan-Wüste bei starken Gegenwinden und hohen Temperaturen tritt Windschattenfahren aufgrund des sehr unterschiedlichen Leistungsniveaus aller Beteiligten sehr häufig auf und wurde gerade in den beiden letzten Jahren zum Reizthema, da regelrechte Sicherheitsabstände vorgeschrieben waren.

Schrittmacherrennen und Rekordversuche

Durch den Windschatten schuf man auch sportliche Sonderdisziplinen wie z. B. das Steherrennen, bei dem hinter speziellen Motorrädern, die mit einem stählernen Abstandshalter, der Rolle, ausgerüstet sind, auf Radrennbahnen Geschwindigkeiten bis zu 100 km/h im Rennen erzielt werden. In Deutschland erfreute sich dieser Sport seit den 1920er Jahren besonderer Beliebtheit bis hin in die 1980er Jahre, als meist Deutsche den Weltmeister stellten. Eine Steherbahn existiert heute noch in Solingen.

Am 3. Oktober 1995 erreichte der Niederländer Fred Rompelberg auf den Bonneville Flats in der Großen Salzwüste in Utah (USA) auf seinem Spezialrad hinter einem Dragster-Rennwagen mit riesigem Windschild eine Geschwindigkeit von 268,8 km/h.

Siehe dazu auch: Steher-Weltrekorde auf dem Grenzlandring.

Inlineskaten

Beim Inlineskaten hat der Windschatten – trotz der geringeren Geschwindigkeit – durch den geringer möglichen Abstand zum Vordermann noch eine größere Sogwirkung als beim Radsport. Allerdings ist zum optimalen Ausnutzen des Windschattens ein einheitlicher Schritt der Beteiligten nötig. Daher müssen die Skatebewegungen in einem einheitlichen Rhythmus ausgeführt werden, damit die Windschattengruppe den Abstand zum Vordermann minimieren und somit die Geschwindigkeit maximieren kann. Günstige Positionen innerhalb einer Windschattengruppe sind die ersten Positionen nach dem Führenden. Nicht nur bei Tempowechseln kommt es im hinteren Teil der Windschattengruppe zum so genannten „Ziehharmonika-Effekt“. Geringe Geschwindigkeitsdifferenzen in der Gruppe erzeugen weiter hinten in der Gruppe „Löcher“ zwischen den Skatern. Bei Tempoverschärfungen können die Skater oft die Lücke zum Vordermann nicht mehr schließen und müssen somit abreißen lassen.

Wie beim Radfahren hat der Windschatten beim Inlineskaten einen entscheidenden Einfluss auf den Rennverlauf.

Beim Eisschnelllauf mit Massenstart oder Mannschaftsverfolgungsrennen spielt Windschatten eine große Rolle, während beim paarweisen Lauf getrennt (und wechselweise) auf Innen- und Außenbahn Windschatten großteils vermieden wird.

Motorsport

In vielen Kategorien des Motorsports wird der Windschatten genutzt, um beim Überholvorgang nahezu gleichwertiger Rennwagen oder Motorräder einen Geschwindigkeitsvorteil zu erlangen. Dabei lässt sich der Hinterherfahrende in der ruhigen Zone des Vordermanns an diesen heransaugen und versucht dann mithilfe der überschüssigen Geschwindigkeit von bis zu 25 km/h an ihm vorbeizukommen.

Vor allem auf Geraden und in Steilkurven bringt das Fahren im Windschatten Vorteile. Daher sind insbesondere auf Ovalkursen, wie sie heute unter anderem noch in der IndyCar Series und den NASCAR-Serien befahren werden, Windschatten-Duelle nahezu ständig zu beobachten. Hierbei können sich jedoch gefährliche Karambolagen ereignen.

Bei Sportwagenrennen, wie z. B. dem 24-Stunden-Rennen von Le Mans mit seinen langen Geraden, ist das Windschattenfahren ein wichtiges Element, um Kraftstoff zu sparen, da jeder zusätzliche Boxenstopp Zeit kostet.

Im Tourenwagen-Sport wird der Windschatten teilweise verwendet, um im Qualifying eine bessere Rundenzeit zu erzielen. Dazu fahren mehrere Autos (meist eines Teams oder eines Herstellers) über eine längere Distanz in geringem Abstand hintereinander. Eine extreme Form, das Schieben des Vordermannes, das auch zur Erhöhung der eigenen Geschwindigkeit führt, wird in der NASCAR-Szene Bumpdraft genannt.

In der Formel 1 hatte der Windschatten früher eine größere Bedeutung, da er besser für Überholmanöver genutzt werden konnte. Seit etwa Mitte der 1980er Jahre sorgen Diffusoren und sonstige Luftleitelemente (z. B. Winglets) zunehmend für tückische Verwirbelungen am Heck (Dirty Air), die bei unmittelbar Nachfolgenden die Fahrzeugkontrolle speziell auf der Vorderachse und somit den Überholvorgang erschweren. Ähnlich wie in der Formel 1 gilt dies für andere Rennsportserien auch. Je komplexer und ausgefeilter die Aerodynamik eines Fahrzeuges ist, desto schwieriger gestaltet sich das Fahren im Windschatten.

Wintersport

Bei immer mehr Wintersportarten werden inzwischen Massenstarts durchgeführt, sodass die Frage von Laufen beziehungsweise Fahren im Windschatten immer wichtiger wird. Beim Skicross kommt zusätzlich das Problem hinzu, dass es steil bergab geht. Hierdurch ist es erforderlich, möglichst spät vor dem Ziel aus dem Windschatten herauszutreten, so dass der Gegner bis zum Ziel keine Chance hat, als dann Folgender erneut anzugreifen. Hierbei muss man auch die Schwerkraft berücksichtigen, durch die entsprechende Überholmanöver begünstigt werden.Arnd Krüger. Windschatten. Leistungssport 49(2019), 2, 25.

Schwimmen

Auch beim Schwimmen spielt der verringerte Strömungswiderstand beim Drafting eine Rolle. Auch wenn es sich nicht um das Medium Luft handelt, sondern um Wasser, wird dafür z. T. der Begriff Windschattenschwimmen verwendet.Bester Abstand beim Windschattenschwimmen – Best Drafting Distance in Swimming svl.ch, Schwimmverein Limmat Zürich, 1. Mai 2005, zuletzt abgerufen am 7. Juli 2017.

Straßenverkehr

Was eingespielte Lkw-Lenker beim Konvoi-Fahren schon praktizieren können, ist Treibstoff-Sparen durch Rücksicht und Hintereinanderfahren, das durch Gesetze jedoch limitiert wird (Abstandswahrung). Systeme zur Ausnutzung des Windschattens ohne Beeinträchtigung der Verkehrssicherheit und in Übereinstimmung mit dem Straßenverkehrsgesetz, das sogenannte Platooning, befinden sich in der Entwicklung. D.h. mit dem Aufkommen autonom gesteuerter Kfz und ihrer Vernetzung mit den vorausfahrenden Fahrzeugen wird Windschattenfahren zwischen LKW und Pkw sicherer und damit praktikabel werden.

Luftfahrt