Drehmoment bei Autos: Das müssen Sie wissen!

6 min Lesedauer
Leistung, Höchstgeschwindigkeit, Beschleunigung von 0 auf 100 km/h – schon Kinder sind mit diesen Autokennzahlen vertraut. Beim Drehmoment allerdings kommen selbst ausgewiesene Autofans in Erklärungsnöte. Dabei ist dessen Bedeutung für das Autofahren größer als von vielen vermutet. Was also bedeutet Drehmoment? Welche Wirkung hat es bei Autos? Hier gibt es die Antworten.

17. Mai 2021

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Auf einen Blick

  • Das Drehmoment wird in der Physik als eine Kraft beschrieben, die mit einem Hebelarm auf einen Körper wirkt.
  • Auf Verbrennungs- oder elektrische Motoren angewendet, gibt das Drehmoment an, welcher Kraft die Antriebswelle ausgesetzt ist.
  • Das Drehmoment wird in Newtonmeter angegeben, abgekürzt Nm.
  • Das Zusammenwirken von Drehmoment und Drehzahl bestimmt die Leistung.

Wenn Sie bisher noch nicht mit einem Elektroauto (➜ Lesen Sie auch: Die verschiedenen Typen von E-Autos) unterwegs waren, wird es Zeit. Nicht nur dass Sie damit Ihr grünes Gewissen beruhigen, auch der Fahrspaß (➜ Lesen Sie auch: E-Auto-Mythen) kommt dabei nicht zu kurz. Mitverantwortlich dafür: das Drehmoment. Genauer gesagt, die Unmittelbarkeit, mit der dieses beim Gas- beziehungsweise Stromgeben anliegt. Doch welche Rolle spielt dabei die Leistung, also kW oder PS?

Um diese Frage zu beantworten, muss man einen Schritt zurückgehen. Der BMW Experte Michael Griese erklärt: „Wichtig ist, was Sie als Fahrer von Ihrem Fahrzeug erwarten. Eine hohe Leistung oder ein hohes Drehmoment?“ Denn es komme darauf an, ob man mit dem Fahrzeug eine hohe Endgeschwindigkeit anstrebe oder beispielsweise schnellen Antritt haben möchte.

Wie berechnet man das Drehmoment?

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Zunächst zur Theorie. In der Physik versteht man unter Drehmoment die Kraft, die mithilfe eines Hebelarms auf einen Drehpunkt wirkt. Die Formel des Hebelgesetzes lautet: Drehmoment = Kraft (N) x Hebelarm (m). Die Maßeinheit, in der das Drehmoment angegeben wird, heißt Newtonmeter (Nm). Newton steht dabei für die Kraft, die wirkt, und Meter für die Länge des Hebelarms. Eindrücklich verdeutlicht wird das Drehmoment in der Abgrenzung zur Leistung: Wie der Name schon sagt, sorgt das Drehmoment dafür, dass ein Gegenstand ins Drehen gerät. Es gibt also an, welche Kraft bei der Drehung auf die Antriebswelle des Fahrzeugs wirkt. Kraft hingegen beschleunigt Dinge linear. Leistung ist das Produkt aus Kraft und der Geschwindigkeit, mit der diese Kraft wirkt. Leistung und Drehmoment sind beides Kennzahlen, die abhängig sind von der Drehzahl des Motors.

Ein hohes Drehmoment ermöglicht effektives und energiesparendes Fahren. Durch eine hohe Leistung kann ein Auto schnell beschleunigen und eine hohe Endgeschwindigkeit erreichen.
Michael Griese

Projektleitung elektrische Antriebe bei der BMW Group

Die Vorteile eines hohen Drehmoments

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Weg von der Theorie, hin zur Praxis: Im Verbrenner-Motorenbau wird angestrebt, dem Fahrer schon bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig soll das Drehmoment über einen möglichst großen Drehzahlbereich anliegen. Umgemünzt auf die Fahrpraxis, bedeutet ein hohes Drehmoment, dass der Motor möglichst verzögerungsfrei auf den Gaspedalimpuls des Fahrers reagiert. Dieser nimmt das hohe Drehmoment als kräftigen Durchzug beim Anfahren oder Überholen wahr.

Somit bedeuten ein früh anliegendes und kräftiges Drehmoment für den Autofahrer hohe Sicherheit (beim Überholen), großen Fahrspaß und eine effektive Fortbewegung. Dennoch dauert es bei allen Verbrennungsmotoren bauartbedingt immer einen (wenn auch kleinen) Augenblick, bis das Drehmoment zur Verfügung steht – ein Unterschied zum E-Motor, auf den weiter unten eingegangen wird. Kurz zusammengefasst: Ein hohes und früh anliegendes Drehmoment bietet nur Vorteile für Autofahrer.

Was ist in Abgrenzung dazu die Leistung?

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Das Drehmoment und seine Bedeutung für den Autofahrer werden am besten in der Abgrenzung zum Begriff Leistung deutlich. Auch hier ein kurzer theoretischer Einschub als Basis für die Erklärung des BMW Experten: Mit der Leistung kommt der Faktor Zeit ins Spiel. Vereinfacht formuliert: Sie gibt die Energie an, die in einer bestimmten Zeitspanne umgesetzt wird. Die physikalische Formel lautet: Leistung ist Kraft x Geschwindigkeit. Sie wird in der Einheit Kilowatt (kW) angegeben, früher in Pferdestärken (PS). Ein Watt (W) steht für einen Newtonmeter pro Sekunde. Eine hohe Leistung erreicht ein Motor also entweder durch ein hohes Drehmoment oder durch hohe Drehzahlen. Die Maximalleistung, mit der die Hersteller werben und die auch im Fahrzeugschein angegeben ist, steht zumeist bei hohen Drehzahlen zur Verfügung.

Passend dazu die Messung der Standardbeschleunigung (➜ Lesen Sie auch: 0–100: Alles zur Beschleunigung): Hierbei werden die Gänge voll ausgefahren, der Motor arbeitet so in hohen Drehzahlbereichen, die maximale Nennleistung kann abgerufen werden. 
Wichtig zum Verständnis von Drehmoment und Leistung und damit auch für den alltäglichen Gebrauch des Autos: Ein Verbrennungsmotor erreicht sein maximales Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen als die maximale Leistung. Wenn also von Kraft aus dem Drehzahlkeller die Rede ist, ist damit gemeint, dass schon bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment anliegt. Hilfreich ist dies für schaltfaules Fahren bei Fahrzeugen mit manuellem Getriebe. Oder für das Ziehen von Anhängern mit dem Auto (Hängerbetrieb) und für Bergfahrten.

Ein Beispiel verdeutlicht den Unterschied von Drehmoment und Leistung. Wenn man sich als Fahrer am Drehzahlmesser im Display orientiert, kommt bei steigenden Drehzahlen des Verbrennermotors der Punkt, an dem das Drehmoment seinen Höchstwert erreicht hat. Gleichzeitig nimmt die Leistung mit wachsender Drehzahl weiter zu. Wenn der Fahrer spürt, dass die Leistung, auf die Drehzahl bezogen, zurückgeht, schaltet er hoch (eine Automatik tut dies selbstständig). Damit fällt die Drehzahl, das Spiel beginnt wieder von vorn.

E-Autos: Drehmoment als Spaßbeschleuniger

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Im Autoalltag spielt das Drehmoment eines Motors entgegen der Wahrnehmung vieler (Stichwort: Stammtischwissen oder Auto-Quartett) also eine gewichtigere Rolle als die (Maximal-)Leistung. Denn aus Gründen der Ressourcenschonung – Natur, Geldbeutel und Nerven – ist Fahren im niedrigen Drehzahlbereich mit gutem Durchzug das Ziel der Ingenieure. Womit wir zum E-Motor kommen. Das große Plus von E-Autos: Bei ihnen liegt das volle Drehmoment vom ersten Augenblick an. Ohne jegliche Verzögerung. Deswegen beschleunigen E-Autos (➜ Lesen Sie auch: Die Welt der E-Mobilität) so einprägsam für die Fahrer und Passagiere. Zudem ruckfrei und ohne Schaltvorgänge, da viele Elektroautos mit einem Ein-Gang-Automatikgetriebe kombiniert werden.

Bei niedrigen Drehzahlen wirkt das Drehmoment, bei hohen Drehzahlen wirkt die Leistung.
Michael Griese

Projektleitung elektrische Antriebe bei der BMW Group

BMW Experte Griese erklärt, was die Besonderheit bei E-Autos ist: „Das große Drehmoment ermöglicht Fahrzeugen mit E-Motoren eine effektive und energiesparende Fortbewegung.“ Eine möglichst hohe Geschwindigkeit, die durch eine hohe Leistung erreicht wird, steht hingegen nicht allein im Vordergrund bei Elektroautos. Elektroautos stehen für einen starken Durchzug, der ein komfortables und ressourcenschonendes Fortbewegen ermöglicht, den Fahrspaß jedoch nie zu kurz kommen lässt.

Drehmoment vor Leistung

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Bei Fahrzeugen mit Elektromotor liegt das maximale Drehmoment also bereits bei niedrigen Drehzahlen an. „Und es bleibt so lange nahezu konstant erhalten, bis die maximale Leistung erreicht ist“, wie Ingenieur Griese weiter erklärt. Ab diesem Zeitpunkt fällt das Drehmoment ab und die Leistung bleibt konstant. Sobald der Punkt des maximalen Drehmoments erreicht ist, beschleunigt das Fahrzeug nicht mehr stärker. BMW Experte Griese fasst zusammen: „Bei niedrigen Drehzahlen wirkt das Drehmoment, bei hohen Drehzahlen wirkt die Leistung.“

Was also ist wichtiger: ein hohes Drehmoment oder eine hohe Leistung? Es kommt eben darauf an, was Sie als Fahrer benötigen. Wer beispielsweise eine hohe Endgeschwindigkeit favorisiert, findet diese bei einem Fahrzeug mit hoher Nennleistung. Wer hingegen eine effektive und komfortable Fahrweise mit einem schnellen Ampelstart bevorzugt, setzt auf den Faktor Drehmoment – wie zum Beispiel beim E-Auto.

Was bedeutet Drehmoment bei Autos?

Das Drehmoment ist eine physikalische Größe, die im Motorenbau die Durchzugskraft angibt. Die physikalische Einheit hierfür heißt Newtonmeter (Nm). Ziel bei Autos mit Verbrenner ist es, ein hohes Drehmoment möglichst früh bei niedrigen Drehzahlen anliegen zu haben. Der Vorteil von E-Autos: Bei ihnen steht das Drehmoment unmittelbar zur Verfügung.

Autor: Nils Arnold; Illustrationen: Michael Bloss; Fotos/Video: BMW