Leistungsgewicht

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Das Leistungsgewicht (auch Masse-Leistungs-Verhältnis) ist der Quotient aus der Masse und der Leistung eines Fahrzeugs, eines Motors, eines Akkus, einer Maschine oder bei Mensch und Tier. Es wird meistens in Kilogramm pro Kilowatt angegeben.

Der Kehrwert ist die Leistungsdichte, auch „spezifische Leistung“ genannt, in Kilowatt pro Kilogramm. Beide Begriffe werden teils auch auf Fläche oder Volumen statt auf das Gewicht bezogen. Im Eisenbahnwesen wird auch der Begriff Leistungskennziffer verwendet und meist in Kilowatt pro Tonne angegeben.

Bei Antrieben wird im Allgemeinen ein geringes Leistungsgewicht angestrebt, da eine kleinere Masse oder eine höhere Leistung eine höhere Beschleunigung und damit Gegenwirkung zu hinderlichen Naturkräften wie Massenträgheit, Schwerkraft oder dem Trägheitsmoment ermöglicht. So erlaubt ein geringeres Leistungsgewicht eines Fahrzeuges zum Beispiel eine höhere Geschwindigkeit an Steigungen.

Auch bei Akkumulatoren für Traktion oder für transportable Geräte wird ein geringes Masse-Leistungs-Verhältnis angestrebt; hier spielt jedoch meist die gespeicherte Energie pro Masse (Joule je Kilogramm) eine Rolle, die möglichst hoch sein sollte. Siehe hierzu auch Energiedichte.

Beispiele und Bedeutung an Fahrzeugen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kraftfahrzeuge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die bei Kraftfahrzeugen typischerweise angegebene Beschleunigung, etwa in „X Sekunden von 0 auf 100 km/h“, ist von einer Reihe von Parametern (etwa Drehmomentverlauf, Schaltung, Traktion, Luftwiderstand) abhängig und kann daher nicht direkt anhand des Leistungsgewichts abgeleitet werden. Grundsätzlich aber gilt hier: Ein niedrigeres Leistungsgewicht ermöglicht eine größere Beschleunigung.

Für Lastkraftwagen, Omnibusse und ähnliche Fahrzeuge sind nach deutschem Recht Mindest-Motorleistungen bezogen auf das Gewicht vorgeschrieben, folglich ein maximales Leistungsgewicht.[1]

Typische Leistungsgewichte bei Kraftfahrzeugen:

  • Formel 1-Wagen: 1 kg/kW
  • GP-Motorrad: 0,8 kg/kW (Stand 2012)
  • Sport-Motorrad: 1,3 kg/kW
  • Sportwagen: 4,2 kg/kW (Porsche 911 Turbo S, 2009)
  • Gängiger PKW: 14,7 kg/kW(2012)[2]
  • Panzer Leopard 2: 56 kg/kW

Auswahl einiger Fahrzeuge:

Fahrzeug Leergewicht in kg Leistung in PS (bhp) Leistungsgewicht in kg/PS (bhp)
Keating Bolt (Biturbo)[3] 990 2 534,6 (2500) 0,39 (0,40)
Keating TKR[4] 995 2 027,7 (2000) 0,49 (0,50)
Formel 1 Benetton B186 BMW (1986)[5] 540 900 0,67
Formel 1 Red Bull Racing RB8 Renault (2012)[6] 640 750+80 0,89
Motorrad Ducati 1299 Superleggera 162 220 0,76
Historischer Rennwagen Porsche 956 C[7] 820 620 1,32
VW Golf VII GTI [8] 1351 220 6,28
VW Golf I GTI 810 110 7,36
VW Polo V 1100 105 10,48
Motorrad MZ ETZ 125 120 10,2 12
Opel Corsa D 1.2 ecoFLEX[9] 1120 70 16
Moped Simson S51 78,5 3,7 21

Bei leichten Fahrzeugen gewinnt das Gewicht der transportierten Personen an Bedeutung.

Schienenfahrzeuge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die bei Schienenfahrzeugen typischerweise angegebene Zugkraft in kN oder Beschleunigung in m/s² ist von einer Reihe von Parametern (etwa Drehmomentverlauf, Schienenbedingungen (Schlupf), Traktion, Luftwiderstand) abhängig und kann daher nicht direkt anhand des Leistungsgewichts abgeleitet werden. Grundsätzlich aber gilt hier: Ein niedrigeres Leistungsgewicht ermöglicht eine größere Anfahrtbeschleunigung, einen größeren Zugkraftüberschuss bei Steigungen und eine höhere Endgeschwindigkeit.

Beispiele Elektrotriebwagen im Fernverkehr (Deutschland)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fahrzeug Masse1 in kg Leistung2 in kW Leistungsgewicht in kg/kW Leistungskennziffer in kW/t
ICE T 273.000 – 368.000 3000 – 4000 91,00 – 92,00 10,87 - 10,99
ICE 1 849.000 9600 88,44 11,31
ICE 2 412.000 4800 85,83 11,65
ICE 4 670.000 9900 67,68 14,78
ICE 3 409.000 – 454.000 8000 51,13 – 56,75 17,62 - 19,56

Beispiele Elektrotriebwagen im Regionalverkehr[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fahrzeug Masse1 in kg Leistung2 in kW Leistungsgewicht in kg/kW Leistungskennziffer in kW/t
Stadler Kiss 170.100 – 305.0003 2000 – 4500 56,70 – 68,60 14,58 – 17,64
Stadler Flirt 100.000 – 170.000 1300 – 2600 38,46 – 65,38 15,29 – 26,00
Alstom Coradia Continental 141.000 – 168.000 2160 – 28804 48,96 – 58,33 17,14 – 20,43
Bombardier Talent 2 85.000 – 173.0003 2020 – 30304 42,08 – 57,10 17,51 – 23,76
Siemens Desiro ML 132.000 26004 50,77 19,70

Beispiele Verbrennungsmotortriebwagen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fahrzeug Masse1 in kg Leistung2 in kW Leistungsgewicht in kg/kW Leistungskennziffer in kW/t
Regioswinger (611) 116.0003 1080 107,41 9,31
Regioswinger (612) 116.0003 1120 103,57 9,66
Pendolino (610) 95.3503 970 98,30 10,17
ICE TD 219.000 2240 97,77 10,23

Beispiele S-Bahn-Fahrzeuge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fahrzeug Masse1 in kg Leistung2 in kW Leistungsgewicht in kg/kW Leistungskennziffer in kW/t
DB-Baureihe 481 (2-teilig)
(S-Bahn Berlin)
59.000 5944 99,33 10,07
DB-Baureihe 472 (3-teilig)
(S-Bahn Hamburg)
114.400 15004 76,27 13,11
DB-Baureihe 420 (3-teilig)
(S-Bahn München alt)
129.000 24004 53,75 18,60
DB-Baureihe 430 (4-teilig)
(S-Bahn Stuttgart)
118.800 23504 50,55 19,78
DB-Baureihe 425 (4-teilig)
(S-Bahn Hannover)
114.000 23504 48,51 20,61
DB-Baureihe 423 (4-teilig)
(S-Bahn München neu)
105.000 23504 44,68 22,38

Beispiele Straßenbahnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fahrzeug Masse1 in kg Leistung2 in kW Leistungsgewicht in kg/kW Leistungskennziffer in kW/t

Fußnoten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1 – soweit nicht anders angegeben, die Leermasse ohne Fahrgäste; 2 – soweit nicht anders angegeben, die maximale Traktionsleistung; 3 – Dienstmasse; 4 – Stundenleistung

Flugzeuge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Flugzeugen bedeutet ein geringes Masse-Leistungs-Verhältnis bzw. hohes Schub-Gewicht-Verhältnis eine höhere Steigleistung sowie eine kürzere Startrollstrecke.
Ebenso können Flugzeuge mit geringem Leistungsgewicht, insbesondere Kampfflugzeuge, langanhaltend enge Kurven mit hohen g-Kräften fliegen, da dem durch den hohen Auftrieb (der zur Überwindung der Zentrifugalkraft nötig ist) verursachten Luftwiderstand eine große Schubkraft gegenübersteht (Kurvenkampf). Aus diesem Grund besitzen Flugzeuge ein besonders geringes Leistungsgewicht; Kampfflugzeuge sind häufig auch noch mit Nachbrennern, Boostertriebwerken oder Startraketen ausgerüstet, um kurzzeitig den Schub erhöhen zu können. Ein Schub-Gewicht-Verhältnis, welches größer als 1 ist, ermöglicht so das Beschleunigen im vertikalen Steigflug.

Beispiele und Bedeutung an Motoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Motoren wird das Leistungsgewicht mit und ohne Getriebe, Kupplung, Kühler etc. angegeben. Bei Kolbenmotoren oft auch das gerechnete Leistungsgewicht pro Zylinder.

Auswahl einiger Verbrennungsmotoren mit großem Leistungsspektrum:

Motor Takte
Treibstoff
U/min Leergewicht Leistung
in kW
Leistungsdichte
in kW/kg
Leistungsgewicht
in kg/kW
Zylinder Leistung
pro Zylinder
in kW
G95ME-C9 2T D 70-80 2400 t 82440 0,034 29,1 12 6870
V48/60B 4T D 500 250 t 20700 0,083 12,1 18 1150
L21/31 4T D 1000 20 t 2000 0,100 10,0 9 222
Delta Hawk V 2T D 2650 142 kg 135 0,95 1,05 4 33,75
DENQBAR 4T B - 17 kg 4,8 0,28 3,5 1 4,8
FE (3,46 ccm) 2T Mod. 32000 0,45 kg 1,4 3,1 0,32 1 1,4

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Portal: Transport und Verkehr/Themenliste Straßenverkehr – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Transport und Verkehr/Themenliste Straßenverkehr

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik. 2. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig/Wiesbaden, 2001, ISBN 3-528-13114-4

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Maximales Leistungsgewicht für Lkw, Omnibusse u. ä.: § 35 StVZO
  2. Motorisierung – Zeitreihe 2003 bis 2012; Neuzulassungen PKW, kba.de, abgerufen am 23. November 2013
  3. Keating Bolt Specifications, keatingsupercars.co.uk, abgerufen am 11.Mai 2015
  4. Keating TKR Specifications, keatingsupercars.co.uk, abgerufen am 7.März 2015
  5. Daten des Benetton B186 BMW, ultimatecarpage.com, abgerufen am 20. Mai 2013
  6. Daten des Red Bull Racing RB8 Renault, ultimatecarpage.com, abgerufen am 20. Mai 2013
  7. Technische Daten Porsche 956 C), Porsche.de, abgerufen am 24. Mai 2013
  8. Technische Daten Golf VII GTI, volkswagen.de, abgerufen am 19. Mai 2013
  9. Corsa Technische Daten, Opel.de, abgerufen am 20. Mai 2013