09. September 2025

Drehmoment beim Motorrad: Eine umfassende Erklärung

„Wieviel PS hat deiner?“ - diese Frage ist nicht nur beim Autoquartett häufig zu hören. Für viele hat die Leistung eines Autos nach wie vor einen hohen Stellenwert. Betrachtet man jedoch die leistungsbezogenen technischen Daten eines Fahrzeugs, kommt man an einer weiteren physikalischen Größe nicht vorbei: dem Drehmoment.

Was ist Drehmoment?

Das Drehmoment gibt an, welche Kraft bei der Drehung auf die Antriebswelle wirkt. Es wird daher in Newtonmeter (Nm) angegeben. Das maximale Drehmoment liegt bei Verbrennungsmotoren bereits bei viel niedrigeren Drehzahlen als die maximale Leistung an.

Je höher das Drehmoment und je niedriger die dafür nötige Drehzahl, umso kraftvoller kann das Fahrzeug aus dem Drehzahlkeller beschleunigen. „Vor allem Autos mit Turbo-Dieselmotoren sind für ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen bekannt. Dadurch sind sie auch besonders gut als Zugfahrzeug für Anhänger geeignet und erleichtern schaltfaules Fahren“, erklärt Heinz.

Um das Drehmoment zu verstehen, kann man sich bildlich einen Typen vorstellen, der mit einem großen Schraubenschlüssel an der Kurbelwelle des Motors dreht. Die Einheit "Drehmoment“ fasst diese beiden Werte zusammen: Kraft [in N= Newton] x Hebelarm = Drehmoment.

Drehmoment und Leistung im Vergleich

Doch was ist eigentlich wichtiger, Drehmoment oder Leistung? Das lässt sich nicht pauschal beantworten. Denn die Bedeutung komme auf die konkrete Situation an, erklärt Fahrzeugexperte Christian Heinz vom Tüv Thüringen: „Grundsätzlich sind Leistung und Drehmoment eines Motors relative Kennzahlen, die erst im Zusammenspiel mit der Motordrehzahl weitere Rückschlüsse erlauben.“

Bei der Leistung handelt es sich im physikalischen Sinn um die Energie, die in einer gewissen Zeitspanne umgesetzt werden kann. Bei Fahrzeugen wird die Nennleistung in der Regel in Kilowatt (kW) angegeben, im Alltag spielt die alte Einheit der Pferdestärke (PS) aber weiterhin eine wichtige Rolle. Die in Katalogen und Dokumenten abgedruckte Nennleistung beschreibt die maximal mögliche Leistung, die ein Verbrennungsmotor für gewöhnlich nur bei relativ hohen Drehzahlen kurz unterhalb der Maximaldrehzahl abgeben kann. Da im Alltag meist mit deutlich niedrigeren Drehzahlen gefahren wird, steht in der Regel auch weniger Leistung zur Verfügung.

„Sie ist der Indikator für die verfügbare Kraft des Motors, wenn dieser voll gefordert wird.“ Wer wissen will, wie schnell ein Auto bei maximaler Beschleunigung ein bestimmtes Tempo erreicht - etwa von 0 auf 100 km/h, dem liefert ein Vergleich der Leistung in der Regel die besseren Indizien als ein Vergleich des Drehmoments.

„Bei einem solchen Manöver spielt hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen schließlich kaum eine Rolle, weil sich der Motor permanent im obersten Drehzahlbereich befindet.“ Hohe Leistungsparameter sind eher dafür wichtig, um schnell zu beschleunigen und die maximale Geschwindigkeit zu erreichen.

Moderne Motoren gleichen vieles aus

Im Vergleich dazu haben Benziner ohne Aufladung bei niedrigen Touren ein viel geringeres Drehmoment. Sie benötigen höhere Drehzahlen, wenn der Fahrer kraftvoll beschleunigen will, so Heinz. „Moderne Ottomotoren mit Turbo- beziehungsweise Kompressoraufladung relativieren diesen Nachteil aber immer mehr, auch sie bieten bereits bei niedrigen Drehzahlen relativ viel Drehmoment.“

Verbrauch und Abgasverhalten der Motoren wird aber gerade im Wandel der Mobilität immer wichtiger. „Hersteller legen daher heute eher auf ein breites Drehzahlband wert, in dem ein möglichst gleichbleibend hohes Drehmoment anliegt, als dass die Motoren mit Blick auf maximale Leistung entwickelt werden“, so der Experte vom Tüv Thüringen.

Denn im Alltag seien Fahrzeuge gefragt, die auf der einen Seite über einen hohen elastischen Bereich verfügen und bereits bei niedrigen Drehzahlen durchzugsstark gefahren werden können, und anderseits, aufgrund eines hohen Drehmoments bei niedriger Drehzahl eine sehr effektive und spritsparende Fahrweise ermöglichen.

Drehzahl

Die Drehzahl ist oft direkt am Drehzahlmesser ablesbar und wird dort in der Maßeinheit Umdrehungen pro Minute [1/min] angegeben. Wichtig ist das es eine maximale Drehzahl gibt, vor dessen Überschreitung der rote Bereich des Drehzahlmessers warnt.

Mit der Drehzahl, ausgedrückt als Umdrehungen/s [1/min] lässt sich physikalisch nicht allzu viel anfangen. Nachdem in der Physik alles möglichst auf die gleichen Einheiten bezogen wird legt man einen Kreis mit 1 m Radius zu Grunde (passt zu den NewtonMETERN) und nimmt dann zur Berechnung den Umfang dieses (Einheits-)Kreises. Nachdem sich der Umfang gemäß 2*r*Pi berechnet, ist der Umfang 6,28m/1 m Radius. Also ist der sog. Vollwinkel =2*Pi = 6,28 (Eine Dimension hat er nicht weil sich die "Meter“ kürzen). Letztlich wird die Drehzahl quasi als „Weg“ angegeben.

Motorcharakteristik

Jeder Motor hat eine andere Charakteristik. Die einen mögen es, wenn ihr Motorrad bereits bei geringen Drehzahlen vollen Schub entfaltet, und dies über einen großen Drehzahlbereich, andere fühlen sich wohl, wenn der Schub kurz vor dem roten Bereich richtig einsetzt. Diese Motorcharakteristik stellt sich in der Drehzahl - Drehmomenten - Kennlinie dar.

Verbrennungsmotoren haben den großen Nachteil, dass sie bei der Drehzahl Null - Null Drehmoment abgeben. Das hat zur Folge, dass man mittels Kupplung den schwierigen Übergang zwischen Ruhe und Bewegung bewältigen muss. Elektromotoren und Dampfmaschinen haben ab Drehzahl "Null“ ihre Drehmomente.

Auffällig ist, dass es ein Maximum des Drehmomentes bei einer Drehzahl von etwa 5700 1/min gibt, danach geht es bergab mit dem Moment. Mit dem genannten Zusammenhang zwischen Drehzahl, Moment und Leistung ist es nun möglich auch die Kennlinie der Leistung in Abhängigkeit der Drehzahl zu berechnen.

Für diejenigen die zu faul sind um Formeln umzustellen:

  • Drehmoment, errechnet aus Leistung und Drehzahl: Md[Nm] = P[PS] / 2Pi x n[1/min]
  • Drehzahl, errechnet aus Leistung und Drehmoment: n[1/min] = P[PS] / 2Pi x Md[Nm]

Einige praktische Erkenntnisse

Da der maximalen Leistung in der Regel bei weiterer Drehzahlerhöhung eine starker Leistungsabfall und oft auch bald der "Rote Bereich“ (R1150GS bei 7800 1/min) folgt, ist es wenig sinnvoll höhere Drehzahlen zu fahren, sie bringen kein Mehr an Leistung aber Ärger mit der Umwelt.

Der Bereich hoher Leistungen beginnt mit der Drehzahl des maximalen Momentes - in unserem Beispielfall bei 5700 1/min. Für "zügiges“ Fahren ist also der Bereich zwischen maximalem Moment und maximaler Leistung angesagt.

Wollen wir unserem Motorrad hohe Beschleunigungswerte entlocken, so gelingt uns das am besten mit maximaler Leistung, also im Falle des Beispieles bei etwa 6750 Umdrehungen pro Minute. Das maximal mögliche Drehmoment spielt in diesem Zusammenhang nur eine untergeordnete Rolle. Kommt das Mopped jedoch einen steilen Berg nicht "vernünftig“ hoch "obwohl man doch 110PS hat“ (600er Sportler) liegt es zuerst mal an einen Irrglauben.

Um ein Fahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit unterhalb der Höchstgeschwindigkeit konstant zu bewegen ist nicht die maximal verfügbare Leistung notwendig. Es kann mit wesentlich geringeren Drehzahlen gefahren werden - so werden Verschleiß und Verbrauch gering gehalten.

Wie wir gesehen haben, ergibt sich das Leistungsdiagramm aus den Werten des Drehmomentdiagramms. Praktisch bedeutet das, dass es eine "Leistungsmessung“ im eigentlichen Sinne gar nicht gibt, sondern die Leistung bei den üblichen Prüfständen aus dem Drehmoment und der (Beschleunigungs-) Zeit berechnet wird.

Irrtümer über Drehmoment und Drehzahl

In einem sind sich Biker einig: Wichtig ist, was hinten rauskommt. Doch wie der Vortrieb zustande kommt, darüber herrscht viel Verwirrung:

  • Leistung und Drehmoment haben nichts miteinander zu tun: Völlig falsch. Beides ist sogar direkt aneinander gekoppelt, und zwar über die Drehzahl.
  • Vierzylinder sind nicht elastisch: Da muss man unterscheiden zwischen den Messwerten und dem subjektiven Erlebnis.
  • Einzylinder haben den besten Durchzug: Ein subjektiver Eindruck der Single-Piloten, der mit der Realität rein gar nichts zu tun hat.
  • Ein- und Zweizylinder sind weniger drehfreudig: Zumindest, wenn man es auf den Gesamthubraum bezieht.
  • Viel Drehzahl braucht wenig Masse: Nur mit leichten Motorteilen lassen sich höchste Drehzahlen erzielen.
  • Drehen lassen ist ungesund: Stimmt nur teilweise.
  • Hohe Drehzahlen verlangen eine kräftige Dimensionierung: Im Gegenteil: Viel Drehmoment belastet die gesamte Mechanik des Antriebstrangs am meisten.
  • Ein linearer Leistungsanstieg kommt am besten: Genau umgekehrt: Ein Drehmomentloch führt oft dazu, dass der Anstieg danach umso spektakulärer empfunden wird.

Drehmoment und Drehzahl: Zwei Welten treffen aufeinander

Welten prallen aufeinander, wenn ein Sportmotor aus minimalem Hubraum Spitzenleistung herauskitzeln soll, ein Cruiser-Triebwerk seine Kraft dagegen aus maximalem Volumen schöpfen kann.

In puncto Spitzenleistung liegen beide Motoren gar nicht weit auseinander. 118 PS nennt Kawasaki für den Supersportler, 103 PS soll der derzeit hubraumstärkste Cruiser auf dem Markt bieten. Aber die Art und Weise, wie diese Leistung zustande kommt, könnte unterschiedlicher kaum sein. Kein Wunder, wenn sie einmal aus 636 cm3 Hubraum, verteilt auf vier Zylinder, das andere Mal aus einem Zweizylinder mit 2053 cm3 generiert wird. Gut 1000 cm3 stehen also knappen 160 cm3 Einzelhubraum gegenüber.

Diese Relation spiegelt sich auch im Drehzahlniveau wider, der kleine Vierzylinder erreicht seinen Leistungszenit bei 13000/min, der Riesen-V2 braucht nur 4800 Umdrehungen, um seine Muskeln maximal spielen zu lassen. Ähnliche Spitzenleistung bei völlig unterschiedlichen Drehzahlen, das ergibt zwangsläufig zwei grundverschiedene Drehmomentverläufe. Mit 177 Newtonmetern bei 3200/min steht an der Kurbelwelle der VN 2000 mehr als zweieinhalbmal so viel Drehmoment an wie beim kleinen Reihenvierer, der das Maximum von 67 Nm bei 11000/min erreicht.

Also auf der einen Seite der Leichtathlet, der darauf trainiert ist, seine Schnellkraft so effektiv wie möglich in Dynamik umzusetzen. Auf der anderen Seite der Schwerathlet, der seine Muskeln darauf trainiert hat, so viel Masse wie möglich zu bewegen. Zwei Charaktere, die in der Präsentation getrennte Wege gehen.

Für die Dimensionierung aller Antriebskomponenten spielt das Drehmoment eine besondere Rolle, insbesondere hohe Spitzen bei niedrigen Drehzahlen belasten den Antriebsstrang enorm. Neben den ohnehin schon gewaltigen Mittelwerten des Drehmoments muss im Fall der VN berücksichtigt werden, dass es bei sehr niedrigen Drehzahlen in nur zwei Zylindern produziert wird. Das bringt mehr Ungleichförmigkeit mit hohen Spitzenwerten, wenn einer der beiden Töpfe zündet.

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Tags: #Motorrad

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