PS, kW und Watt: Was bedeuten Leistungseinheiten wirklich?

Die Pferdestärke: Eine Einheit mit Geschichte

James Watt, der schottische Erfinder und Ingenieur, brauchte Ende des 18. Jahrhunderts ein Verkaufsargument für seine verbesserte Dampfmaschine. Er wollte potenziellen Käufern zeigen, wie viele Pferde seine Maschine ersetzen konnte. Also definierte er die Pferdestärke als die Leistung, die ein durchschnittliches Arbeitspferd über einen längeren Zeitraum erbringen kann.

Watts Definition: 1 PS = 75 Kilogrammeter pro Sekunde – das entspricht dem Anheben einer Last von 75 kg um einen Meter in einer Sekunde.

Interessanterweise überschätzte Watt die tatsächliche Dauerleistung eines Pferdes bewusst leicht. Ein reales Pferd kann kurzzeitig etwa 15 PS leisten (beim Anziehen einer schweren Last), erreicht im Dauerbetrieb aber nur etwa 0,7 PS. Watts großzügige Definition war also ein cleverer Marketing-Trick: Seine Dampfmaschinen schnitten im Vergleich zu Pferden besonders gut ab.

Die verschiedenen Pferdestärken

Ja, es gibt tatsächlich mehrere Definitionen der Pferdestärke:

Metrische Pferdestärke (PS)

- 1 PS = 75 kp·m/s = 735,49875 Watt

- Verwendet in Deutschland, Österreich, Schweiz und den meisten europäischen Ländern

Mechanische Pferdestärke (HP – Horsepower)

- 1 HP = 550 ft·lbf/s = 745,7 Watt

- Verwendet in den USA und Großbritannien

Elektrische Pferdestärke

- 1 HP (elektrisch) = 746 Watt (exakt)

- Verwendet für Elektromotoren

Der Unterschied zwischen PS und HP ist gering (etwa 1,4 %), kann aber bei großen Motoren relevant sein: Ein Motor mit 500 HP hat 507 PS. Bei Autovergleichen zwischen europäischen und amerikanischen Modellen sollte man daher genau hinschauen.

Watt und Kilowatt: Die SI-Einheiten

Das Watt ist die offizielle SI-Einheit der Leistung, benannt nach James Watt selbst (eine Ironie, wenn man bedenkt, dass er die konkurrierende Einheit PS erfand).

1 Watt = 1 Joule pro Sekunde = 1 kg·m²/s³

In der Praxis werden Vielfache verwendet:

• Milliwatt (mW): Für Elektronik und Sensoren
• Watt (W): Für Haushaltsgeräte (Glühbirne: 60 W, LED: 8 W)
• Kilowatt (kW): Für Motoren und größere Geräte (1 kW = 1.000 W)
• Megawatt (MW): Für Kraftwerke (Windkraftanlage: 2–5 MW)
• Gigawatt (GW): Für nationale Stromnetze

PS vs. kW: Warum stehen beide auf dem Fahrzeugschein?

Seit 2010 muss in der EU die Motorleistung offiziell in Kilowatt angegeben werden. Im Alltag wird aber weiterhin PS verwendet, weil die Zahl „größer klingt" und die meisten Menschen damit aufgewachsen sind.

Die Umrechnung:

• 1 kW = 1,35962 PS (gerundet: 1,36)
• 1 PS = 0,73550 kW (gerundet: 0,736)

Beispiele:

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Leistung vs. Drehmoment

Leistung und Drehmoment werden oft verwechselt, sind aber unterschiedliche physikalische Größen:

• Drehmoment (Nm): Die Kraft, mit der der Motor dreht. Bestimmt die Beschleunigungskraft, besonders aus dem Stand.
• Leistung (kW/PS): Drehmoment multipliziert mit Drehzahl. Bestimmt die Höchstgeschwindigkeit und die Beschleunigung bei hohen Geschwindigkeiten.

Formel: P (kW) = M (Nm) × n (min⁻¹) / 9.549

Ein Dieselmotor hat typischerweise hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen (viel Zugkraft), während ein Benzinmotor seine Leistung bei höheren Drehzahlen entfaltet. Elektromotoren haben ihr volles Drehmoment sofort ab Drehzahl 0 – daher die beeindruckende Beschleunigung von Elektroautos.

Leistung im Haushalt

Auch abseits des Autos begegnen uns Leistungsangaben ständig:

• LED-Lampe: 8–12 W (ersetzt 60–75 W Glühbirne)
• Smartphone-Ladegerät: 5–65 W (je nach Schnellladung)
• Staubsauger: 600–2.000 W
• Herd (eine Platte): 1.000–3.000 W
• Waschmaschine: 1.800–2.500 W
• Durchlauferhitzer: 18.000–27.000 W (18–27 kW)
• Elektroauto-Wallbox: 3.700–22.000 W (3,7–22 kW)

Kilowattstunde: Leistung × Zeit

Die Kilowattstunde (kWh) ist keine Leistungseinheit, sondern eine Energieeinheit: Sie gibt an, wie viel Energie ein Gerät mit 1 kW Leistung in einer Stunde verbraucht.

Beispiel: Ein 2.000-W-Staubsauger, der 30 Minuten läuft, verbraucht: 2 kW × 0,5 h = 1 kWh. Bei einem Strompreis von 0,35 € pro kWh kostet das 35 Cent.

Fazit

Die Vielfalt der Leistungseinheiten hat historische Gründe: PS für den emotionalen Bezug zum Auto, kW für die offizielle Norm, Watt für Haushalt und Physik. Wer die Zusammenhänge kennt, kann Angaben richtig einordnen und Vergleiche zwischen verschiedenen Ländern und Systemen anstellen.