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Luftfeuchtigkeit kostet Leistung, Nebel dagegen kaum
Luftfeuchtigkeit kostet Leistung, Nebel dagegen kaum
Ein Oktobermorgen im Donautal, der Nebel hängt so dicht, dass vor dir nur zwei, drei Leitpfosten aus dem Grau auftauchen. Die Maschine fühlt sich zäh an, und die Erklärung scheint in der Luft zu liegen: so viel Wasser, so wenig Sauerstoff. Nur geht die Rechnung nicht auf. Im Nebel steckt wenig Wasserdampf, weil kalte Luft kaum welchen halten kann. Luftfeuchtigkeit kostet deinen Motor tatsächlich Leistung, am meisten aber an einem schwülen Julinachmittag, an dem alle nur über die Hitze reden.
Im Nebel steckt weniger Wasserdampf, als es aussieht
Was du im Nebel siehst, sind winzige Tröpfchen, also flüssiges Wasser. Der Deutsche Wetterdienst spricht von Nebel, wenn die Sicht am Boden unter einen Kilometer fällt und die Luft nahezu gesättigt ist. Gesättigt heißt: Sie trägt so viel Wasserdampf, wie sie bei dieser Temperatur halten kann.
Nebel kann laut Wetterdienst unter anderem entstehen, wenn die Luft am Boden unter ihren Taupunkt abkühlt, typischerweise nachts, weil der Boden dann seine Wärme abstrahlt. Deshalb kommt er meist an kalten Morgen, und genau das macht ihn für den Motor so harmlos.
Bei fünf Grad passt nur wenig Wasserdampf in die Luft. Die Menge verdoppelt sich ungefähr alle zehn Grad, und am kalten Ende der Skala bleibt nicht viel übrig. Ein Kubikmeter gesättigte Luft trägt bei fünf Grad knapp sieben Gramm Wasserdampf, und dieser Dampf macht weniger als ein Prozent des Luftdrucks aus. Nur dieser Anteil steht dem Sauerstoff im Weg, denn bei gleichem Druck nimmt jedes Wassermolekül den Platz eines Luftmoleküls ein.
Die Tröpfchen ändern daran so gut wie nichts. Selbst ein ganzes Gramm davon je Kubikmeter nähme nur einen Kubikzentimeter ein, ein Millionstel des Raums. Verdunstet dieses Gramm im warmen Ansaugtrakt, kühlt es die Luft zwar, nach unserer Rechnung aber nur um rund zwei Grad. Das bringt höchstens ein paar Zehntelprozent Leistung.
Der Nebel sieht nass aus. Für deinen Motor ist die Luft darin beinahe so gut wie trockene.
Ein schwüler Julitag trägt mehr als dreimal so viel Wasser
Bei 30 Grad trägt ein Kubikmeter mit 80 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit rund 24 Gramm Wasserdampf, mehr als dreimal so viel wie der Nebel am Morgen. Das ist die Luft vor einem Sommergewitter, die sich auf der Haut anfühlt wie ein feuchtes Handtuch.
Jetzt stellt der Wasserdampf rund 3,3 Prozent des Luftdrucks. Um diesen Anteil fehlt dem Motor trockene Luft, und mit ihr der Sauerstoff, den er zum Verbrennen braucht. Mehr Sprit hilft da nicht: Verbrennen kann der Motor nur so viel, wie Sauerstoff da ist.
Dazu kommt die Hitze. Warme Luft ist ohnehin dünner, jeder Zylinder bekommt bei jedem Ansaugtakt etwas weniger Masse ab. Hitze und hohe Luftfeuchtigkeit zusammen machen den schwülen Nachmittag zu einem der schwächsten Motortage, die du im Flachland erwischen kannst. Noch dünner wird die Luft am Pass, dort fehlt dem Motor der Luftdruck selbst.
Startest du an so einem Tag um acht bei 18 Grad, ist die Luft noch frisch. Rollst du um vier bei 32 Grad und schwerer Gewitterluft zurück, hat dein Motor unterwegs nach unserer Rechnung vier bis fünf Prozent Leistung verloren. Verschlissen ist dabei nichts, geändert hat sich nur das Wetter.
Drei Wetterlagen, drei Verluste
Den Verlust durch die Luftfeuchtigkeit kannst du über den Anteil der trockenen Luft abschätzen. Gegenüber völlig trockener Luft derselben Temperatur ergeben sich diese Werte:
- Nebelmorgen, fünf Grad: rund ein Prozent weniger Leistung
- Landregen, 15 Grad, 95 Prozent Luftfeuchtigkeit: anderthalb bis zwei Prozent
- Gewitterschwüle, 30 Grad, 80 Prozent Luftfeuchte: drei bis vier Prozent
Die Spannen kommen aus zwei Rechenwegen. Rechnest du nur den fehlenden Sauerstoff, landest du jeweils am unteren Ende. Die Umrechnungsformeln fürs Normwetter setzen den Druck der trockenen Luft etwas stärker an, dann ergibt sich das obere.
Bei 100 PS ist ein Prozent ein einziges PS. Mehr nimmt dir der Nebel nicht.
Legst du die Temperatur dazu, wird aus dem kleinen Unterschied ein großer. Am Nebelmorgen bei fünf Grad liefert dein Motor nach diesen Formeln sieben bis achteinhalb Prozent mehr Leistung als am schwülen Nachmittag bei 30 Grad. Bei 100 PS sind das sieben bis achteinhalb PS, abrufbar nur mit weit geöffnetem Gas.
Der Luftdruck wiegt schwerer als die Luftfeuchtigkeit
Für einen Blick in die Wetter-App reichen drei Faustregeln, gerechnet mit denselben Formeln. Zehn Grad kühler bringen deinem Motor rund zwei bis drei Prozent mehr Leistung. Zehn Hektopascal weniger Luftdruck kosten rund ein Prozent. Zehn Prozentpunkte mehr relative Luftfeuchtigkeit kosten im Hochsommer ein knappes halbes Prozent, an einem kühlen Herbsttag kaum mehr als ein Zehntelprozent.
Die Rangfolge überrascht. Zwischen einem kräftigen Hoch mit 1.035 Hektopascal und einem Tief mit 995 liegen vier bis fünf Prozent Leistung, mehr als die Luftfeuchtigkeit selbst an einem Gewittertag zusammenbringt.
Die Leistung im Datenblatt gilt für keinen dieser Tage. Sie bezieht sich auf 25 Grad und auf eine Luft, in der von 100 Kilopascal Luftdruck ein Kilopascal auf Wasserdampf entfällt. Das entspricht knapp einem Drittel relativer Luftfeuchtigkeit, also einem angenehmen, eher trockenen Sommertag.
Gemessen daran hat dein Motor an einem Nebelmorgen im Flachland fünf bis sechs Prozent mehr, an einem schwülen Nachmittag rund zwei Prozent weniger. Wohnst du höher, rutscht beides nach unten. Auf 500 Metern fehlt schon ohne jedes Tiefdruckgebiet gut ein Zwanzigstel des Luftdrucks.
Beim Vergaser kann der Nebel doch Leistung kosten
Eine Ausnahme bleibt, und die betrifft ältere Maschinen. Ein Vergaser kann bei kühler Luft und hoher Luftfeuchtigkeit vereisen. In seinem engen Durchlass wird die Luft schneller, ihr Druck und ihre Temperatur sinken, und der verdunstende Sprit kühlt zusätzlich. Fällt die Temperatur dort unter null, friert die Feuchte am Schieber oder an der Drosselklappe und an den Wänden fest.
Genau beschrieben hat das die US-Luftfahrtbehörde FAA, denn in kleinen Flugzeugen arbeiten bis heute Vergasermotoren. Vereisung ist demnach zwischen null und 38 Grad möglich, sobald die relative Luftfeuchtigkeit bei 50 Prozent oder darüber liegt. Wahrscheinlicher wird sie unter 21 Grad und über 80 Prozent Luftfeuchtigkeit. Ein Nebelmorgen bei fünf Grad liegt mitten in diesem Bereich.
Die Behörde beschreibt auch, wie es sich zeigt: Der Motor verliert Leistung, läuft unrund und kann ausgehen, besonders wenn du abrupt am Gas drehst. Meist bildet sich das Eis bei Teilgas, wie beim gleichmäßigen Dahinrollen. Auf dem Motorrad heißt das: Bei gleicher Gasstellung wird die Maschine auf der Landstraße langsam schwächer, und du gibst immer ein Stück mehr Gas, ohne zu merken, warum.
Wird der Kraftstoff dagegen erst dort eingespritzt, wo der Motor die Kanäle warm hält, entsteht die Vereisung durch verdunstenden Sprit laut FAA nicht. Das Thema betrifft moderne Motorräder mit Einspritzung deshalb kaum.
Sicherheitshinweis: Lässt eine Vergasermaschine bei Nebel oder feuchter Kälte nach oder läuft sie unrund, verzichte aufs Überholen. Geht der Motor mitten im Überholvorgang aus, rollst du ohne Antrieb auf der Gegenfahrbahn. Bewege das Gas gleichmäßig, und wird es schlimmer, halt an der nächsten Parkbucht oder Einfahrt an. Weiter geht es erst, wenn der Motor wieder sauber läuft.
Warum sich die Maschine im Nebel trotzdem zäh anfühlt
Dass sich auch ein Einspritzer im Nebel lahm anfühlt, hat mehr mit dir zu tun als mit der Luft. Am Nebelmorgen ist der Motor die ersten Kilometer kalt, und mit kaltem Motor drehst du ihn nicht hoch. Die Straße ist feucht, du gibst vorsichtiger Gas, und die Sicht endet nach hundert Metern. So rufst du nur einen kleinen Teil der Leistung ab und vermisst den Rest.
Auch die Kälte selbst spielt mit. Mit klammen Fingern drehst du den Gasgriff anders auf als mit warmen Händen im Juli.
Und vielleicht hast du selbst nachgeholfen. Wählst du bei nasser Straße den Regenmodus, bekommst du je nach Modell eine sanftere Gasannahme und manchmal auch weniger Spitzenleistung. KTM nennt für die 1290 Super Adventure S von 2021 im Regenmodus 100 statt 160 PS. BMW beschreibt den Regenmodus der R 1300 GS mit weicher Gasannahme, eine Leistungsgrenze nennt die Betriebsanleitung von 2023 nicht.
Sicherheitshinweis: Wähl dein Tempo im Nebel so, dass du vor jedem Hindernis, das in deiner Sichtweite auftaucht, noch zum Stehen kommst, und lass zum Vordermann mehr Abstand als sonst. Die volle Leistung liegt bereit, die Sicht nicht.
Ein Motorrad ist schmal und im Nebel schwer zu erkennen. Wer dich zu spät wahrnimmt, kann auf dich auffahren oder dir die Vorfahrt nehmen, und dagegen hilft dir auch die beste Leistung nicht.
Im Nebel hinterlässt die Luftfeuchtigkeit ihre Spuren eher am Luftfilter als in der Leistungskurve. Für die erste MT-07 von 2014 schreibt Yamaha, der Ablassschlauch unter dem Luftfiltergehäuse sei leicht erreichbar und solle häufig auf Schmutz oder Wasser kontrolliert werden. In sehr feuchter Umgebung soll die Fachwerkstatt den Luftfiltereinsatz häufiger ersetzen. Beachte immer die Freigaben und Angaben in deinem Fahrzeughandbuch.
Der Nebelmorgen hätte die Leistung
Rein von der Luft her gehört ein kalter Nebelmorgen zu den besten Tagen für deinen Motor. Die Luft ist dicht, der Wasserdampf darin fällt kaum ins Gewicht, und mehr Sauerstoff bekommt dein Motor im Flachland selten.
Nur nutzt du diesen Vorteil fast nie. Du fährst mit kaltem Motor, auf feuchtem Asphalt und mit hundert Metern Sicht, und genau deshalb lässt du ihn liegen.
Gegen Mittag hebt sich der Nebel, die Straße trocknet, und endlich fühlt sich die Maschine wieder an wie sonst. Bis dahin ist die Luft ein paar Grad wärmer, und ein kleines Stück der Leistung vom Morgen ist schon wieder weg.
❓ Häufige Fragen zu Luftfeuchtigkeit und Motorleistung
Kostet Nebel Motorleistung?
Nebel kostet kaum Leistung. Bei fünf Grad trägt gesättigte Luft knapp sieben Gramm Wasserdampf je Kubikmeter, und dieser Dampf stellt weniger als ein Prozent des Luftdrucks. Gegenüber trockener Luft verliert der Motor dadurch rund ein Prozent Leistung. Die sichtbaren Tröpfchen spielen dabei praktisch keine Rolle.
Wie viel Leistung kostet hohe Luftfeuchtigkeit?
Hohe Luftfeuchtigkeit kostet bei 30 Grad und 80 Prozent relativer Feuchte drei bis vier Prozent Leistung, gemessen an trockener Luft gleicher Temperatur. Der Wasserdampf nimmt dann gut drei Prozent des Luftdrucks ein, und um diesen Anteil fehlt dem Motor Sauerstoff.
Warum hat ein Motorrad an heißen, schwülen Tagen weniger Leistung?
An heißen, schwülen Tagen addieren sich zwei Effekte: Warme Luft ist dünner, und der viele Wasserdampf verdrängt zusätzlich Sauerstoff. Nach den üblichen Umrechnungsformeln hat ein Saugmotor an einem kalten Nebelmorgen sieben bis achteinhalb Prozent mehr Leistung als an einem schwülen Nachmittag mit 30 Grad.
Kann ein Vergaser bei Nebel vereisen?
Ein Vergaser kann bei Nebel vereisen: Die schnell strömende Luft und der verdunstende Sprit kühlen ihn innen so stark ab, dass Feuchte festfrieren kann. Die US-Luftfahrtbehörde FAA hält das zwischen null und 38 Grad ab 50 Prozent Luftfeuchte für möglich, wahrscheinlicher unter 21 Grad bei über 80 Prozent. Der Motor verliert dann Leistung, läuft unrund oder geht aus.
Kann auch ein Motorrad mit Einspritzung vereisen?
Ein Motorrad mit Einspritzung vereist im Ansaugtrakt kaum. Laut FAA bildet sich Eis durch verdunstenden Kraftstoff nicht, wenn er erst in Kanäle eingespritzt wird, die der Motor warm hält. Fühlt sich eine solche Maschine im Nebel zäh an, liegt das meist an Kälte, Nässe und vorsichtigem Gas.
Bei welchem Wetter hat ein Motorrad die meiste Leistung?
Die meiste Leistung gibt es bei kalter, trockener Luft und hohem Luftdruck. Zehn Grad kühler bringen zwei bis drei Prozent, ein kräftiges Hoch gegenüber einem Tief vier bis fünf Prozent. Die Datenblatt-Leistung gilt für 25 Grad und eher trockene Luft, an einem kalten Hochdrucktag im Flachland liegt dein Motor darüber.
Muss ich nach Fahrten im Nebel etwas am Motorrad prüfen?
Manche Maschinen haben unter dem Luftfiltergehäuse einen Ablassschlauch, in dem sich Wasser sammeln kann. Für die erste MT-07 rät Yamaha etwa, ihn häufig zu kontrollieren und in sehr feuchter Umgebung den Luftfilter öfter wechseln zu lassen. Für dein Modell zählt seine Anleitung.
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