Motorrad

Die Motorräder des Jahrgangs 2004 sind fast so leistungsstark wie Rennmaschinen. Auf ihre Spitzentechnik sind sogar Auto-Ingenieure neidisch. Damit die neuen Boliden auch im Straßenverkehr beherrschbar bleiben, haben sich die Konstrukteure raffinierte Bremssysteme einfallen lassen.

Über 100 Jahre alt ist es – aber seinen Reiz hat das Motorrad nie verloren. Im Gegenteil: Die Gemeinde der Zweirad-Freaks ist im Lauf der Zeit eher gewachsen als geschrumpft. Motorradfahren ist mehr als Fortbewegung: Es ist zum Lebensstil geworden. Den »Easy Rider« umweht immer noch ein Hauch von Freiheit und Abenteuer – sein Bike hebt ihn aus der Masse des Establishments auf vier Rädern heraus. Das gilt heute noch mehr als gestern, denn die Maschinen des Modelljahrgangs 2004 bieten etwas noch nie Dagewesenes: Sie sind von ihren Schwestern auf den Rennpisten dieser Welt kaum noch zu unterscheiden.

Von der Rennstrecke auf die Strasse

Allein die Beschleunigungswerte sind Furcht erregend: Über 170 PS katapultieren die rund 200 Kilogramm in 3,2 Sekunden von null auf hundert. Nach weiteren vier Sekunden ist Tempo 200 erreicht, und erst bei 299 km/h ist Schluss – freiwillig beschränkt. Grund hierfür ist das sensationelle Leistungsgewicht in dieser Liga der Sportboliden: Ein PS muss nur rund ein Kilogramm Gewicht schleppen – ein Wert, mit dem die neuen Bikes zwar nicht an die Formel 1 (0,77 kg pro PS) heranreichen, aber einen Tourenrennwagen wie den Porsche GT 3 (3,6 kg pro PS) schlagen sie um Längen. Von Mittelklasselimousinen mit über elf Kilogramm pro PS gar nicht zu reden.

Was sind die Gründe für die Leistungsexplosion der aktuellen Motorräder – heißen sie nun Honda CBR 1000RR Fireblade, Suzuki Hajabusha, Yamaha YZF-R1 oder Kawasaki ZX 12-R Ninja? Zum einen ist bei den Herstellern und Importeuren der rund 13000 Euro teuren Bikes die bisher selbst auferlegte Begrenzung auf 100 PS gefallen. Damit brach ein Wettlauf um die stärkste Maschine im Verkaufsprogramm aus. Erfahrungsgemäß tun sich da Hersteller leichter, die sich im Rennsport engagieren – und so wandert manche Maschine vom Siegerpodest direkt in die Showrooms der Verkäufer.

Der zweite Grund für die Leistungsexplosion: Die gewaltigen technischen Fortschritte im Motorenbau, bei Elektronik, Fahrwerk, Stoßdämpfern, Radführung und Bremsen machen es heute möglich, Racebikes durch geringfügige Änderungen in alltagstaugliche Maschinen zu verwandeln: rasant und sicher zugleich. »Von der Rennstrecke auf die Straße ist heute weitaus einfacher, als den umgekehrten Weg zu gehen«, meint Honda-Sprecher Aaron Lang. Der umgekehrte Weg, das war früher die Aufrüstung von Straßen- zu Rennmaschinen. Was dabei herauskam, waren Motorräder, die ausschließlich für den Sport taugten – mit hochgezüchteten Motoren, die erst ab 9000 Touren ihre Leistung abgaben. Darunter waren sie fast nicht zu fahren – die Zündkerze entflammte das Gasgemisch nur unwillig, der Motor bockte. In den Motorrädern des Jahrgangs 2004 hat die Elektronik dieses Problem gelöst: Anhand vieler Daten wie Temperatur, Luftmenge und Stellung der Drosselklappen werden der Einspritzzeitpunkt und die Benzinmenge so exakt berechnet, dass die Verbrennung im Zylinder in allen Drehzahlbereichen kontrolliert und kontinuierlich abläuft. Höchstmögliche Leistung und Alltagstauglichkeit sind keine Gegegensätze mehr.

Mehr PS durch den Kältetrick

Nur in den seltensten Fällen können sich die Motorrad-Ingenieure an ihren Kollegen in der Automobilbranche orientieren. Eher schauen die Autokonstrukteure auf die Kreationen der Zweiradfraktion. So bekennt ein Porsche-Entwickler, der nicht genannt sein will: »Wann immer wir einen neuen Motor entwickeln oder einen vorhandenen verbessern, schauen wir uns an, was Honda macht.« Beim neuen Triebwerk der Honda Fireblade lässt sich in der Tat abschauen, wie man im obersten Drehzahlbereich gewinnt, ohne im unteren zu verlieren.

Die vier Zylinder des 998-Kubikzentimeter-Motors werden über eine voll elektronische Einspritzanlage mit Superbenzin versorgt. Der Clou: Jeder Zylinder hat zwei Einspritzdüsen, die je nach geforderter Leistung zum Einsatz kommen. Im unteren Drehzahlbereich arbeitet nur die Einspritzdüse nahe den beiden Einlassventilen des Zylinders: Sie injiziert pro Ansaughub zwei, drei Tropfen Sprit durch die geöffneten Ventile direkt in die Brennkammer – die Einspritzung erfolgt also im Stakkato der Kolbenbewegung. Wenn der Fahrer stark Gas gibt, stößt dieses Konzept jedoch an seine Grenzen: Weil sich der Kolben jetzt in rasender Geschwindigkeit auf und ab bewegt, ist ein gleichmäßiger, mit Ansaugluft vermischter Kraftstoffstrom gefordert. Diesen gewährleistet eine zusätzliche Einspritzdüse, die weit weg vor dem Einlassventil im Ansaugkanal sitzt.

Die Zusatzdüse spritzt ab 5000 Umdrehungen Sprit ein; als feiner Nebel wird er von der angesaugten Luft mitgerissen. Auf dem Weg zum Zylinder gehen die winzigen Kraftstoffbläschen in den gasförmigen Zustand über und mischen sich mit der Luft: Dabei entsteht Verdunstungskälte. Diese kühlt die Luft und verdichtet sie, sodass ihr Sauerstoffanteil steigt. Die sauerstoffreiche Luft strömt weiter zu der Einspritzdüse direkt am Zylinder, die nun ihrerseits Benzin injiziert. Das Besondere dabei: Weil mehr Sauerstoff für die Verbrennung zur Verfügung steht, kann die Spritportion größer sein als sonst – und mehr Sprit bedeutet mehr PS.

Mit diesem Kältetrick, den auch Formel-1-Motoren beherrschen, schnellt die Leistung der neuen Motorrad-Triebwerke auf 170 PS und mehr hoch und die Drehzahlen auf bis zu 11250 Umdrehungen pro Minute. Wenn der Pilot wieder in zivile Drehzahlbereiche kommt, schaltet die Elektronik die Zusatzdüse ab: Für den Alltagsbetrieb reicht die Einspritzdüse am Zylinder. Wann diese duale Benzineinspritzung auch in die Motoren der Sportwagen Einzug hält, dürfte wohl nur eine Frage der Zeit sein.

Gewicht sparen durch konsequenten Leichtbau

Aber nicht nur die hohe PS-Ausbeute macht die neuen Motorräder so schnell – sondern auch der konsequente Leichtbau. Aus Kohlefaser oder plastischen Elastomeren bestehen Radabdeckung, Spritzschutz oder die aerodynamisch ausgefeilte Verkleidung. Die Motorblöcke sind im Druckgussverfahren aus Aluminium gefertigt – das spart Gewicht und erlaubt höchste Präzision. Die Zylinderkopfdeckel der Yamahas sind aus Magnesium, die acht Ventile der Suzukis aus ultraleichtem und hochfestem Titan. Auch bei der gesamten Auspuffanlage musste der schwere Edelstahl dem Titan weichen. Am Ende wiegen die Maschinen der Generation 2004 inklusive Tankinhalt und geregeltem Dreiwegekatalysator nur noch gut vier Zentner. Und bei Honda hat man gleich noch ein anderes Problem mit gelöst – das Gewicht sitzt jetzt genau an der richtigen Stelle: »Durch die Zentralisierung der Massen auf den Schwerpunkt des Motorrads nahe an Motor und Getriebe sind die Maschinen leichter zu handeln, denn 170 PS müssen auch noch fahrbar bleiben«, beschreibt Honda-Pressesprecher Aaron Lang die neuesten Trends im Zweiradbau des Weltmarktführers.

Aufwändiger Materialeinsatz begründet sich aber nicht allein aus dem Wunsch nach Gewichtsersparnis – er dient auch dem Schutz stark belasteter Motorteile. Beispiel Laufbuchse (die Innenwand des Zylinders, in dem die Leichtmetallkolben laufen): An besonders gefährdeten Stellen wird das Aluminium mit Keramik beschichtet – das schützt vor Überhitzung. Das »Kolbenhemd« (die Außenwand des Kolbens) wurde in einem komplizierten Verfahren mit reinen Molybdän-Partikeln beschossen, die sich tief in die Oberfläche des Aluminiums einbetten und eine dauerhafte chemische Verbindung mit ihm eingehen: Das zinnweiße Element mit der Ordnungszahl 42 vermindert die Reibung an den Zylinderwänden.

Die neueste Unfallbilanz der Motorradfahrer in Deutschland ist nach wie vor erschreckend. Für die Monate Januar bis Oktober 2003 hat das Statistische Bundesamt für Motorradunfälle ermittelt: 35772 schwer und leicht Verletzte, 907 getötete Fahrer und Beifahrer.

In allen Fällen konstatieren die Statistiker eine steigende Tendenz – allein bei den Getöteten waren es 4,1 Prozent mehr als im gleichen Zeitraum des Vorjahres.

Die Ursachen der Crashs variieren von Einzelfall zu Einzelfall – einen Beitrag zur Senkung der hohen Unfallzahlen können Motorradhersteller natürlich nur auf der konstruktiven Seite leisten. Hier muss sich der Blick vor allem auf die Bremsen richten: Gerade am Motorrad dürfen sie keinen Millimeter Bremsweg verschenken. Verschiedene Unfallforschungsinstitute haben sich in Studien mit diesem Problem befasst und sind in etwa zum gleichen Ergebnis gekommen: In Europa könnten allein 400 der jährlichen Unfälle mit Todesfolge durch verbesserte Bremssysteme und durch das Antiblockiersystem ABS vermieden werden. Mit der »Stotterbremse« ABS lassen sich etwa 85 Prozent der Stürze verhindern.

Schon bevor diese wissenschaftlichen Erkenntnisse bekannt wurden, hatte ein Hersteller sich dem Problem Bremse gestellt: BMW präsentierte vor 16 Jahren erstmals ein Motorrad-ABS. »Die wichtigste technische Errungenschaft seit Einführung der Scheibenbremse«, waren sich die Fachleute damals einig. Inzwischen ist die Entwicklung so weit, dass die Maschinen des Modelljahrgangs 2004 serienmäßig über diesen Lebensretter verfügen. Andere Hersteller ziehen nach. Die Funktion des ABS ist dem für Personenwagen ähnlich: Es verhindert das Blockieren und damit das Wegrutschen der Räder, indem es die volle Bremskraft in kurzen Intervallen bis zum Blockieren freigibt. Steuersensoren an den Rädern melden der Bordelektronik, wenn der Reifen blockiert; die Elektronik löst die Bremse innerhalb von 80 Millisekunden, sodass der Reifen Haftung bekommt und wieder rollt; wenn das der Fall ist, wird erneut die volle Bremspower auf die Reifen geleitet, bis sie erneut blockieren – usw. im Stakkato, bis das Fahrzeug steht. Dass diese Stotterbremse für Motorräder noch viel wichtiger ist als für Autos, liegt auf der Hand: Ein Zweirad, das ins Rutschen gerät, ist kaum noch zu beherrschen, der Sturz fast unvermeidlich – erst recht, wenn die Straße auch noch nass ist, Splitt oder Sand auf dem Asphalt liegen.

Aber dem Motorrad-ABS sind Grenzen gesetzt: zum einen, weil es seine Wirkung nur bei Geradeausfahrten optimal entfalten kann – nicht aber bei Kurvenfahrten. Denn auch ein Motorrad mit ABS richtet sich bei starkem Bremsen auf. Die Folge: Der Kurvenradius wird wesentlich größer, der Fahrer gerät automatisch auf die andere Straßenseite – in den Graben oder in den Gegenverkehr. Verhindern lässt sich das nur mit Mut und Glück, indem man nicht bremst, sondern sich mit eiserner Entschlossenheit extrem in die Kurve legt.

Der andere Grund, warum Motorrad-ABS bei Kurvenfahrten nicht viel helfen kann, hat mit der Physik zu tun: Beim Bremsen in der Kurve wirken auf den Reifen sowohl die Seitenkraft (durch die Lenkbewegung) als auch die Bremskraft – und die Summe beider ist immer gleich. In der technischen Literatur wird dieses Kräftverhältnis als der Kamm’sche Kreis beschrieben, benannt nach seinem Entdecker Professor Wunibald Kamm von der Technischen Hochschule Stuttgart (1893 – 1966). Auf die Praxis des Motorradfahrens angewandt, bedeutet er vereinfacht: Je mehr der Fahrer in die Kurve lenkt (also je größer die Seitenkraft ist), desto weniger Brems-kraft kann wirksam werden. Und umgekehrt: Je stärker der Pilot bremst, desto weniger kann er in die Kurve lenken. Im ersten Fall wird der Bremsweg länger, im zweiten Fall fliegt der Fahrer aus der Kurve – an diesen Gesetzen der Physik ändert auch das ABS nichts.

Integralbremse mit ABS für höchste Sicherheit

Um die Wirkung dieser fahrdynamischen Gesetze am eigenen Leib zu erfahren, empfehlen Fachleute immer wieder die Teilnahme an einem Sicherheitstraining. Bisher ist, wie sich herausgestellt hat, nur jeder Zehnte mit »seinem ABS« richtig vertraut – aber mit zunehmender Übung will man das Antiblockiersystem nicht mehr missen.

Neben dem jetzt serienmäßigen ABS bieten die Motorräder der neuesten Generation auch Bremssysteme, die die Verteilung der Bremskraft auf Vorder- und Hinterrad optimal steuern. Das war bisher stets ein Problem: Die vordere Scheibenbremse wurde per Hand angesteuert, die hintere mit dem Fuß – und weil der Mensch mehr Kraft in den Beinen als in den Armen hat, wurde automatisch hinten stärker gebremst als vorn. Dies widerspricht aber den Gesetzen der Physik: Das Vorderrad muss deutlich stärker gebremst werden, da sich das Gewicht von Maschine und Passagier nach vorn verlagert. Wer also quasi gegen seine körperlichen Voraussetzungen für die richtige Bremsbalance sorgen wollte, musste viel Übung haben.

Jetzt nicht mehr – denn die optimale Verteilung der Bremskraft übernimmt die so genannte Integralbremse. Zwar gab es die schon, aber erst jetzt wird sie in einer Vielzahl von Maschinen eingesetzt.

Das Besondere daran: Sie integriert Vorder- und Hinterradbremse zu einem einheitlichen System, das nur per Handhebel ausgelöst wird – separates Bremsen vorn und hinten gehört damit der Vergangenheit an. Wenn der Handhebel betätigt wird, errechnet die Bremselektronik in Sekundenbruchteilen, wie stark vorn und hinten verzögert werden muss, und gibt die entsprechenden Befehle an den Bremskraftverstärker. Berücksichtigt werden dabei entscheidende Faktoren wie die Beladung der Maschine oder ob ein Beifahrer an Bord ist. Aber ABS ist immer dabei.

Nachteil der Integralbremse: Sehr sportliche Fahrer kommen damit nicht zurecht, denn sie lässt ihnen zu wenig Gestaltungsmöglichkeiten. Weil das Bremsen bei ihnen Teil ihres individuellen Fahrstils ist, brauchen sie mehr Entscheidungsfreiheit als der Alltagsfahrer. Für die Sport-Klientel gibt es deshalb die so genannte Teil-Integralbremse: Sie kombiniert die oben beschriebene Integralbremse mit einer zusätzlichen Fußbremse. Wird der Handbremshebel gezogen, entfaltet sich die volle Integralwirkung beider Bremsen vorn und hinten; will der Fahrer aber nur mit dem Hinterrad bremsen, betätigt er ausschließlich die Fußbremse. So kann er beispielsweise selbst darüber entscheiden, wie agil das Vorderrad in die Kurve geht.

Die beiden Systeme – Voll- oder Teil-Integralbremse – haben dazu geführt, dass sich der Bikemarkt deutlicher als bisher differenziert. Reine Sportmaschinen sind neben der Integralbremse auch mit einer Hinterradbremse ausgestattet; die Motorräder für den Alltag bevorzugen die reine Integrallösung mit ABS. Dazu gehörten vor allem der beliebte »Tourer«, die großvolumige Reisemaschine in den verschiedensten PS-Varianten.

Für welchen Motorradtyp sich der Käufer auch immer entscheidet: Er kann sicher sein, dass er eine Schwester der erfolgreichen Rennmaschinen ersteht – für die Straße gezähmt zwar, aber immer noch mit statusträchtigen Leistungswerten.