Wo kommen eigentlich die PS her?

PS   -   Pferdestärke 

  In der Technik ist die Pferdestärke (engl. horsepower) eine veraltete, nicht mehr empfohlene Einheit der Leistungsangabe mit dem Einheitenzeichen PS und dem Formelzeichen P. An ihrer Stelle soll die SI-Einheit Watt bzw. Kilowatt verwendet werden.

Trotz vieler Versuche das SI-Einheitensystem einzuführen hat sich das PS vor allem bei Verbrennungskraftmaschinen speziell bei Fahrzeugen im allgemeinen Sprachgebrauch weiter erhalten. Schon heute darf in Prospekten für Automobile PS nur als Zusatzangabe zu kW aufgeführt werden. Ab 2009 ist auch die zusätzliche Aufführung dieser Einheit nicht mehr zulässig.

Umrechnung PS ↔ kW

Ein Kilowatt entspricht 1,35962173 DIN-PS, also

1 PS = 1 / 1,35962173 kW = 0,7354987 kW ≈ 0,735 kW.

Die Leistungsangaben von Antriebsmaschinen, speziell bei Fahrzeugmotoren, sind nicht immer vergleichbar, da nach verschiedenen Normen die Bedingungen für die Angabe der Motorleistung unterschiedlich sind. So wird in Deutschland die Leistung angegeben, die der Motor im eingebauten Zustand an das Getriebe abgibt (DIN-PS). In den USA wird beispielsweise die Einheit "SAE-PS", in Italien die Cuna-PS verwendet. Nach diesen Normen wird die Leistung des Motors ohne Nebenaggregate wie Lichtmaschine, Luftfilter, Auspuff usw. angegeben. Der Unterschied kann nicht genau definiert werden, in der Praxis kann von 5–15 % ausgegangen werden. Diese Unterschiede treten auch bei den Leistungsangaben in kW auf, da nicht die Einheit, sondern die Messbedingungen unterschiedlich sind.

Herleitung DIN-PS

Historisch gesehen wurde als Pferdestärke die durchschnittliche nutzbare Dauerleistung eines Arbeitspferdes verstanden, etwa beim Antrieb einer Mühle. Tatsächlich kann ein Pferd etwa beim Galopp oder beim Springreiten deutlich mehr, nämlich bis über 20 PS leisten (siehe Kasten). 

1 DIN PS wird definiert als diejenige Leistung, die erbracht werden muss, um einen Körper auf der Erde (bei Erdbeschleunigung 9,80665 m/s²) mit der Masse m = 75kg in einer Sekunde um einen Meter anzuheben.

1 PS = 75 kpm/s = 735,4987 W ≈ 0,735 kW

 

Umgerechnet entspricht dieses etwa der Leistung eines Zugpferdes, das mit Schrittgeschwindigkeit (5,4 km/h) einen 500 kg schweren Karren eine 10-prozentige Steigung hochzieht.

Alte Definitionen

Die alten Definitionen beruhen auf der Anwendung der lokalen Gewichts- und Längeneinheiten.

Verwandte Einheiten

• Englische bhp

Die englische Pferdestärke hat das Einheitszeichen hp (manchmal auch bhp für brake horsepower (Leistung an der Bremse)) und basiert auf den englischen Einheiten Pfund (lbf.) und Fuß (ft.). Sie wird pro Minute definiert:

1 bhp = 33 000 lbf.·ft./min = 550 lbf.·ft./s

Die Umrechnung beträgt

1 bhp = 1,014 DIN-PS = 745,7 

 

• Französische CV

Die französische Entsprechung CV (Chevaux Vapeur, zu deutsch Dampfpferde) stand Pate bei der Namensgebung verschiedener Autos: Citroën 2CV, auch "Ente" genannt, Citroën 11CV oder Renault 4CV. Wobei hier CV nicht als Leistung verstanden wurde sondern im übertragenen Sinn die Einheit zur Bemessung der Kraftfahrzeugsteuer, die bis November 2000 existierte, war. Diese Steuer-PS wurden nach einer etwas komplizierten Formel berechnet, in der die Zylinderzahl und die Hubhöhe des Zylinders mit einflossen. Auch in der Schweiz ist diese Formel in Anwendung.
Im Arabischen wird die Pferdestärke PS in Anlehnung an CV Pferdedampf genannt.

• Italienische Cuna-PS

Die italienische Cuna-PS wurde vor der Einführung von kW in Italien verwendet und basiert auf kg und m (ist metrisch). Bei Ermittlung von Motorleistung nach der Cuna-Norm wird die Leistung des Motors ohne Nebenaggregate (Luftfilter und Auspufftopf) angegeben.

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• Amerikanische SAE-PS

Die amerikanische "SAE-PS" ist eine bhp. Bei der Ermittlung von Motorleistung nach der SAE-Norm wird die Leistung des Motors ohne Belastung durch Nebenaggregate gemessen. Dadurch liegen die Angaben um 10–20% höher als bei DIN-PS. SAE steht für die amerikanische Society of Automotive Engineers.

 In den USA wurde bis 1970 die Motorleistung ohne Nebenaggregate und Zubehör gemessen (ab 1971 SAE Gross genannt). Da die einzelnen Aggregate unterschiedlich viel Leistung wegnehmen, gibt es zwischen DIN-PS und SAE-PS keinen einheitlichen Umrechnungsfaktor. In der Regel liegt der SAE-Wert zwischen 15 und 20 Prozent über dem DIN-Wert. SAE-PS wurden ohne Nebenaggregate wie Wasserpumpe, Ölpumpe, Lichtmaschine, Ansaugfilter, Auspuff und bei anderen Werten für Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit als bei DIN ermittelt. Ab 1971 wird in den USA die Leistung auch mit SAE Net-Werten angegeben. Die Berechnung erfolgt weiterhin mit 76 mkp pro Sekunde, aber mit Nebenaggregaten und Zubehör.

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• SHP

SHP oder shp (manchmal auch S.H.P.) steht für shaft horse power (dt.: Wellen-PS). Damit wird die Leistung an der Ausgangswelle einer Kraftmaschine beschrieben. Diese Einheit findet vor allem in der Luft- und Seefahrt Anwendung.

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