Pferdestärke: Woher kommen eigentlich unsere Maßeinheiten?

Den Begriff „Pferdestärke“ kennt fast jeder. Aber woher kommt er eigentlich und wie wird er genau bemessen? Kaum jemand weiß, dass der Begriff eine lange Tradition hat und auf einen berühmten schottischen Erfinder zurückgeht.

Die Kraft der Pferde als noch heute bekannte Maßeinheit

James Watt, seines Zeichens bekannter schottischer Erfinder, prägte den Begriff „Pferdestärke“. Die internationale Maßeinheit wird mit „PS“ abgekürzt und hat ihren Ursprung in der Kraft der Pferde. Damit wollte Watt angeben, wie viele Tiere notwendig waren, um eine Maschine zu ziehen. Um die Leistung transparent und einheitlich darstellbar zu machen, wird von einer Maschinen-/Körpermasse von 75 kg ausgegangen. Bei der Ermittlung der Pferdestärken geht es um die präsente Frage: Wie viele Tiere sind notwendig, um 75 kg innerhalb 1 Sekunde zu bewegen?

Seit 1978 wird in Deutschland nicht mehr der Begriff „Pferdestärke“ genutzt, sondern die Einheit „Watt“ (nach seinem Erfinder) bei Amtsgeschäften angewandt doch noch immer ist die Abkürzung „PS“ in aller Munde und vor allem im Automobilbereich weit verbreitet und drückt vor allem die Leistungsfähigkeit von Motoren aus.

Die Umrechnung von Pferdestärke zu Kilowatt

Wer die Einheiten umrechnen möchte, nutzt dafür folgende standardisierte Werte:

1 PS = 735,49874 W (entspricht 0,735 kW)

Die Pferdestärke selbst definiert, wie viel Kraftaufwendung erforderlich ist, um 75 kg innerhalb 1 Sekunde zu heben. Daraus ergibt sich folgende Formel, um die kW zu berechnen:

1 PS = 75 Meter x kp/s

Dabei finden die gängigen Umrechnungen Anwendung:

  • 1 kW = 1,36 PS; 1 PS = 0,735 kW
  • 1 kW = 4/3 PS; 1 PS = 3/4 kW (Überschlagungsrechnung)

Als Watt den Begriff der Pferdestärken und dessen Berechnung prägt, war von einer Standardisierung noch nichts zu sehen. Schließlich können die Pferde abhängig von ihrer Rasse und dem Trainingszustand ganz unterschiedliche Leistungen aufweisen. Einige ziehen deutlich höheres Gewicht, andere deutlich weniger.

In Deutschland wurde die Maßeinheit mit der DIN 66036 standardisiert. Der Begriff drückt aus, welche Kraft aufgewendet werden muss, um einen Körper mit 75 kg mit der Geschwindigkeit von 1 m/s in Bewegung zu versetzen.

Hinweis: Durchschnittliche, erwachsene Personen haben eine Leistung von 0,14 PS (100 Watt). Ähnlich der Pferde-Theorie von James Watt können auch hier Abweichungen entsprechend dem Trainingsniveau auftreten. Gut trainierte erwachsene Personen können erfahrungsgemäß 440 Watt für 1 Stunde oder 910 Watt für 6 Sekunden (ca. 1,2 PS) erbringen.

Hubraum-PS als Grundlage zur Steuerberechnung

In Deutschland gibt es eine weitere Bezeichnung, welche mit dem Begriff „Pferdestärken“ in Zusammenhang gebracht wird: Hubraum-PS. Sie sind entscheidend, wenn es um die Jahressteuer für die Nutzung von Motorrädern und Fahrzeugen geht.

Die sogenannte PS-Steuer wurde beispielsweise 1906 bis 1928 wie folgt kalkuliert:

  • 2-Takter: 1 Steuer-PS = 175,5 cm oder 1 Liter Hubraum rund 5,70 Steuer-PS (0,45 x Zylinderzahl x Zylinderbohrung (in cm) x Kolbenhub (in m)
  • 4-Takter: 1 Steuer-PS = 261,8 cm oder 1 Liter Hubraum rund 3,82 Steuer-PS (0,30 x Zylinderzahl x Zylinderbohrung (in cm) x Kolbenhub (in m)

Anders als in Deutschland wurden die Steuern in Großbritannien und den USA auf Basis des Zylinderdurchmessers und der Zylinderanzahl ermittelt.

Steuer-PS in Deutschland ab 1922 Ermittlungsgrundlage für Kfz-Steuer

Mit dem 8. April 1922 trat in Deutschland ein neues Gesetz in Kraft, welches eine neue Steuerformel festsetzte. Sie hatte allerdings ebenso nur beschränkte Gültigkeit vom 1. Juli 1922 bis 31. März 1928:

  • Zweitaktmotoren: 0,45 × Zylinderzahl × Zylinderbohrung² (in cm) × Kolbenhub (in m)
  • Viertaktmotoren: 0,30 × Zylinderzahl × Zylinderbohrung² (in cm) × Kolbenhub (in m)

Ab dem 1. April 1928 gab es die Hubraum-Grundlage bei Pkw und Motorrädern für die Besteuerung, je 100 cm³ Hubraum bei:

  • Pkw 12 RM
  • Motorrädern 8 RM

Doch die Besteuerungsgrundlagen änderte sich durch die DIN-PS, welche mit der DIN 70020 am Schwungrad gemessen wurden. Zunächst wurde mit der DIN 70020 im August 1954 die Nutzleistung „an der Kupplung des in allen Teilen einschließlich der Ansaug- und Auspuffanlage reihenmäßigen Motors unter normalen Betriebsbedingungen“ ermittelt und in PS dargestellt. Seither gab es unzählige Änderungen bei den DIN-Normen, die (bisher) letzte seit dem April 1997 mit der DIN ISO 1585 im Zuge der Internationalisierung.