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Wenn ein Pkw mit einem 65 kW Benzinmotor 180 km/h fährt, welche Leistung müsste ein Elektromotor haben, damit ich grade noch 120 km/h fahren kann?

29. April 2008

  • E Technik

Wenn ein Pkw mit einem 65 kW Benzinmotor 180 km/h fährt, welche Leistung müsste ein Elektromotor haben, damit ich grade noch 120 km/h fahren kann?

Die Leistung, die ein Motor aufbringen muss, um ein Fahrzeug mit einer  bestimmten Geschwindigkeit zu bewegen, ist unabhängig davon, ob es sich um einen Benzin-, Diesel- oder Elektromotor handelt.

Sie wird bestimmt durch den Fahrwiderstand, der bei der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit auftritt. Der Fahrwiderstand setzt sich zusammen aus dem Luftwiderstand, dem Rollwiderstand, dem Steigungswiderstand und dem Beschleunigungswiderstand. Die jeweils benötigte Leistung ist das Produkt aus Fahrwiderstand und Fahrgeschwindigkeit.

Während bei kleinen Geschwindigkeiten (und Fahren in der Ebene mit konstanter Geschwindigkeit) der Rollwiderstand für die erforderliche Leistung entscheidend ist, wird diese bei hohen Geschwindigkeiten überwiegend durch den Luftwiderstand bestimmt. Der Luftwiderstand ist proportional zum Geschwindigkeitsquadrat. Bei hohen Geschwindigkeiten ändert sich die erforderliche Leistung also näherungsweise proportional zur dritten Potenz der Geschwindigkeit – bei Vernachlässigung des Rollwiderstandes.

Nimmt man das oben genannte Beispiel, so unterscheiden sich die Geschwindigkeiten der beiden Autos um einen Faktor 1,5, die erforderlichen Leistungen demnach um (1,5)³. Damit müsste die Leistung, die benötigt wird um 120 km/h zu erreichen, bei etwa 19,26 kW liegen. Berücksichtigt man noch den geringeren Rollwiderstand, so sollten Überschlagsweise etwa 20 kW ausreichen, damit das Auto mit einer Geschwindigkeit von 120 km/h fahren kann. 

Die Frage wurde beantwortet von Dipl.-Ing Achim Lechmann vom Institut für Land und Seeverkehr der TU Berlin