Warum Elektroautos beim Anfahren so viel Kraft entwickeln

Wer zum ersten Mal ein leistungsstarkes Elektroauto fährt, spürt den Unterschied sofort: Schon beim Anfahren steht eine enorme Zugkraft zur Verfügung. Ein klassischer Benzinmotor, besonders ein älterer Vergasermotor, muss dagegen erst auf Drehzahl kommen. Der Grund liegt nicht allein in der Motorleistung, sondern vor allem darin, wie die unterschiedlichen Antriebe ihr Drehmoment erzeugen.

Elektromotoren nutzen magnetische Kräfte, um ihre Antriebswelle in Bewegung zu setzen. Das funktioniert bereits aus dem Stillstand. Benzin- und Dieselmotoren gewinnen ihre Kraft dagegen aus der Verbrennung von Treibstoff in den Zylindern. Wie viel Drehmoment dabei entsteht, hängt unter anderem von der Drehzahl, der Zylinderfüllung und der Motorkonstruktion ab.

Gerade in der Schweiz mit ihren Steigungen, Alpenpässen und häufigen Geschwindigkeitswechseln ist dieser Unterschied im Alltag spürbar. Elektroautos beschleunigen ohne klassische Schaltunterbrechungen und können ihre Zugkraft sehr fein regeln. Das bedeutet allerdings nicht, dass jeder Elektromotor grundsätzlich stärker ist als ein Verbrennungsmotor.

Warum Elektromotoren sofort kräftig ziehen

Ein Elektromotor funktioniert über Magnetfelder. Strom fliesst durch Wicklungen und erzeugt Kräfte, die den Rotor in Drehung versetzen.

Die Leistungselektronik steuert dabei die Ströme sehr präzise. Bei vielen Elektroauto-Antrieben lässt sich bereits bei stillstehender Motorwelle ein hohes Drehmoment aufbauen.

Die Kraft steht somit praktisch unmittelbar nach dem Betätigen des Fahrpedals zur Verfügung.

Bis zu einer bestimmten Drehzahl kann der Motor häufig ein annähernd konstantes maximales Drehmoment liefern. Darüber sinkt das verfügbare Drehmoment, während die Leistung zunächst ungefähr konstant bleibt.

Warum ein Vergasermotor erst Drehzahl braucht

Bei einem klassischen Benzinmotor entsteht die Antriebskraft durch die Verbrennung eines Luft-Benzin-Gemischs.

Der Vergaser bereitet dieses Gemisch auf. Anschliessend wird es im Zylinder verdichtet und durch einen Zündfunken entzündet.

Der entstehende Druck bewegt den Kolben und dreht über Pleuel und Kurbelwelle den Motor.

Bei niedrigen Drehzahlen arbeitet diese Gaswechsel- und Verbrennungsabfolge häufig noch nicht im günstigsten Bereich. Erst mit steigender Drehzahl erreicht der Motor seine beste Zylinderfüllung und damit sein höchstes Drehmoment.

Wichtig ist dabei: Nicht der Vergaser allein verursacht diesen Unterschied. Auch moderne Einspritzmotoren sind auf den Verbrennungsprozess und den Gaswechsel angewiesen.

Warum moderne Turbomotoren kräftiger geworden sind

Moderne Benzinmotoren können bereits bei niedrigen Drehzahlen viel Drehmoment entwickeln.

Ein Turbolader presst zusätzliche Luft in die Zylinder. Dadurch kann mehr Kraftstoff verbrannt und ein höherer Zylinderdruck erzeugt werden.

Auch moderne Dieselmotoren profitieren davon. Deshalb erreichen viele Turbodiesel ihr höchstes Drehmoment schon deutlich unterhalb ihrer maximalen Drehzahl.

Trotzdem bleibt ein Unterschied zum Elektroantrieb: Ein Verbrennungsmotor kann bei vollständig stillstehender Kurbelwelle kein dauerhaftes Antriebsdrehmoment erzeugen. Zum Anfahren benötigt er deshalb eine Kupplung oder einen Drehmomentwandler.

Warum Elektroautos häufig nur einen Gang besitzen

Elektromotoren arbeiten über einen grossen Drehzahlbereich und können dabei früh hohe Zugkraft liefern.

Deshalb genügt bei vielen Elektroautos ein einstufiges Untersetzungsgetriebe.

Beim Verbrenner sind dagegen mehrere Übersetzungen erforderlich, um beim Anfahren genügend Zugkraft und bei höherem Tempo eine geeignete Motordrehzahl zu erreichen.

Wie sich diese Entwicklung auf das Autofahren auswirkt, zeigt auch der Wandel bei der klassischen Gangschaltung und modernen Automatikgetrieben.

Mehr Drehmoment bedeutet nicht automatisch mehr Leistung

Drehmoment wird in Newtonmetern gemessen. Es beschreibt die Drehwirkung an einer Welle.

Leistung hingegen berücksichtigt zusätzlich, wie schnell sich die Welle dreht. Sie ergibt sich aus dem Drehmoment multipliziert mit der Winkelgeschwindigkeit.

Ein Verbrennungsmotor mit geringerem Motordrehmoment kann über eine kurze Getriebeübersetzung trotzdem eine hohe Zugkraft an den Rädern erzeugen.

Auch Elektroautos unterliegen Grenzen. Bei kalter Batterie, niedriger Ladung oder hoher thermischer Belastung kann ihre Leistungselektronik das verfügbare Drehmoment reduzieren.

Letztlich bestimmen das Zusammenspiel aus Drehmoment, Drehzahl, Übersetzung, Fahrzeugmasse und Reifenhaftung, wie schnell ein Auto tatsächlich beschleunigt.

Quelle: belmedia-Redaktion
Bildquelle: Symbolbild – Titelbild – KI-generiert