Drehmomentschlüssel auswählen und richtig verwenden

Ein Drehmomentschlüssel misst nicht, wie fest eine Schraube angezogen ist. Er misst, wie stark du drehst. Was ein Rad oder einen Zylinderkopf tatsächlich hält, ist die Schraubenvorspannung, und der größte Teil deiner Kraft kommt dort gar nicht an. Deshalb muss der eingestellte Wert aus dem Handbuch des jeweiligen Fahrzeugs stammen, deshalb spielt der Zustand des Gewindes eine Rolle, und deshalb entscheidet die Art, wie du den Schlüssel benutzt und lagerst, darüber, ob seine Anzeige überhaupt etwas aussagt.

Ein einziges Werkzeug, richtig eingesetzt, verhindert teure und gefährliche Fehler.

Was ein Drehmomentschlüssel tatsächlich steuert

Norbar, ein Hersteller von Drehmomentwerkzeugen, formuliert es klar: Nicht das Drehmoment, sondern die Schraubenvorspannung ist der entscheidende Faktor, und das Drehmoment ist „ein indirektes Mittel, um die Vorspannung herzustellen".

Der größte Teil der Drehbewegung geht in Reibung auf. Norbars Zahlen:

• Bis zu 50 % des aufgebrachten Drehmoments werden für die Überwindung der Reibung unter dem Schraubenkopf aufgebraucht.
• Weitere 30 % bis 40 % gehen durch Reibung in den Gewindegängen verloren.
• Nur etwa 10 % leisten die eigentliche Arbeit, nämlich die Schraube zu dehnen.

Das sind obere und untere Grenzwerte, keine feste Aufteilung. Entscheidend ist: Kleine Änderungen der Reibung bewirken große Änderungen der Vorspannung. Norbar weist außerdem darauf hin, dass das Entfernen des Ölfilms, den neue Schrauben meist tragen, die Vorspannung bei einem bestimmten Drehmoment verändert. Trockene oder geölte Gewinde führen bei derselben Einstellung zu einem anderen Ergebnis. Deshalb steht im Handbuch, welcher Zustand gemeint ist.

Die Bauarten und wie jede misst

Die Norm für handbetätigte Drehmomentwerkzeuge, ISO 6789-1:2017, teilt sie in zwei Gruppen ein:

• Anzeigend (Typ I): Der Schlüssel zeigt dir das Drehmoment „mittels einer mechanischen Skala, einer Messuhr oder einer elektronischen Anzeige" an. Hierzu gehören Biegestab-Drehmomentschlüssel, Schlüssel mit Messuhr und die meisten digitalen Schlüssel.
• Einstellbar (Typ II): Du stellst einen Wert ein, und der Schlüssel signalisiert, wenn du ihn erreichst, und zwar mit einem Impuls, der das aufgebrachte Drehmoment kurz absinken lässt. Hierzu gehören Knarren- bzw. Auslöseschlüssel mit Klick und Schlüssel mit Durchrutschkupplung.

Was dir in der Werkstatt tatsächlich begegnet:

• Klick-Schlüssel: Eine Feder hält eine Raste bis zum eingestellten Wert, dann löst sie aus. Gedore beschreibt das als ein hörbares Klicken, einen spürbaren Impuls und etwa 3° Bewegung. Die häufigste Wahl für Heimwerkstätten.
• Biegestab-Schlüssel: Ein Griff, der sich unter Last verbiegt, während ein separater Zeiger über einer Skala gerade bleibt. Einfach, aber du musst die Anzeige während des Anziehens ablesen.
• Schlüssel mit Durchrutschkupplung: Der Griff rutscht beim eingestellten Drehmoment durch und stellt sich dann zurück, sodass sich nicht überziehen lässt. Gedores TSN 55 ist fest voreingestellt, hat keine Skala und zieht nur im Uhrzeigersinn an.
• Digital: Zeigt den Wert beim Anziehen an und warnt dich beim Erreichen des Zielwerts. Manche, etwa Norbars ProTronic, messen zusätzlich den Winkel, den du für Schrauben mit Drehmoment-plus-Winkel-Anzug brauchst (siehe Drehmoment plus Winkel und „Ersetzen").

Für die meisten Heimwerker ist ein Klick-Schlüssel die praktische Wahl.

Wie genau ist „genau"?

„±4 %" ist keine allgemeingültige Zahl. ISO 6789-1:2017 erlaubt:

• ±4 % für Klick-Schlüssel (Typ II, Klassen A, B und C) mit einem Höchstwert über 10 N·m.
• ±6 % für dieselben Klick-Bauarten mit einem Höchstwert von 10 N·m oder weniger.
• ±6 % für Biegestab-Schlüssel.

Auch die Drehrichtung spielt eine Rolle. Bahco gibt für seine Klick-Schlüssel 7455 ±4 % beim Anziehen und ±6 % in Gegenrichtung an, und Snap-on nennt für seine QD-Schlüssel ±4 % im Uhrzeigersinn und ±6 % gegen den Uhrzeigersinn. Manche Hersteller versprechen mehr: Proxxon und Stahlwille geben für einige Modelle ±3 % an, und Norbars elektronischer Schlüssel ProTronic verspricht ±2 % von 20 % bis 100 % des Skalenendwerts.

Wo auf der Skala du arbeiten solltest

Nach ISO 6789-1:2017 gilt für einen Drehmomentschlüssel mit Skala (Knack- oder Biegestab-Bauart) der festgelegte Bereich "von der niedrigsten markierten Größe bis 100 %" seines Höchstwerts. Der Bereich von null bis zur niedrigsten Markierung muss als außerhalb des festgelegten Bereichs gekennzeichnet sein. Laut Norbar liegt diese niedrigste Markierung "in der Regel bei 20 % des Höchstwerts".

Die US-Norm deckt auch den Bereich unter 20 % ab, allerdings mit einer deutlich weiteren Toleranz. In der Broschüre von Snap-on heißt es, dass sie zwischen 20 % und 100 % der Kapazität 4 % des Anzeigewerts erlaubt und unterhalb von 20 % einen Fehler von 0,8 % der Kapazität des Schlüssels. Das eigene Beispiel: Bei 5 % des Skalenendwerts kann die Anzeige "bis zu 16 % Fehler" aufweisen.

Die Faustregel von Snap-on: Wähle einen Schlüssel so, dass dein Arbeitsbereich "nahe der Mitte seiner Kapazität" liegt. Gedore ergänzt, dass der Arbeitswert "nicht dauerhaft an der Grenze des Messbereichs" liegen sollte. Wenn du sowohl an kleinen Motorschrauben als auch an Rädern arbeitest, bedeutet das meist zwei Schlüssel statt eines einzigen mit riesigem Bereich.

Mit einem kleinen und einem großen Schlüssel arbeitet jeder in der Nähe der Mitte seines Bereichs.

Worauf du beim Kauf achten solltest

• Angegebene Genauigkeit und Konformität mit ISO 6789. Ohne angegebene Genauigkeit ist alles nur geraten.
• Eine Konformitätserklärung, nicht unbedingt ein Zertifikat. Seit der Norm von 2017 liefern die Hersteller laut Norbar mit neuen Schlüsseln eine Konformitätserklärung statt eines Kalibrierzertifikats. ELORA nennt die Erklärung "für die meisten Anwender völlig ausreichend". Ein Kalibrierzertifikat ist eine eigene Dienstleistung, bei der dein individueller Schlüssel vermessen wird.
• Der passende Bereich für die Arbeiten, die du am häufigsten erledigst (siehe oben).
• Drehrichtung. Viele Drehmomentschlüssel messen nur im Uhrzeigersinn, warnt Norbar. Wenn du jemals ein Linksgewinde anziehen willst, prüfe zuerst die Spezifikation des Schlüssels.
• Einheiten, die du lesen kannst. Handbücher geben das Drehmoment mal in N·m, lbf·ft oder kgf·m an. Eine Doppelskala erspart dir das Umrechnen.

So verwendest du einen Drehmomentschlüssel richtig

• Entnimm den Wert dem Handbuch des Fahrzeugs. Die Anleitung von Snap-on selbst sagt, dass du die Drehmomentwerte vom Hersteller der Ausrüstung nehmen sollst.
• Drehe die Schraube zuerst mit einer normalen Ratsche ein. Das Werkstatthandbuch des Tesla Model X erlaubt einen Schlagschrauber oder Elektroschrauber "nur beim ersten Eindrehen" der Radmuttern, danach einen Drehmomentschlüssel für den Endwert.
• Fasse ihn dort an, wo er markiert ist. Norbar sagt, du sollst deine Hand über dem markierten Lastpunkt zentrieren. Snap-on sagt: "Hand mittig am Griff halten". Greife nicht weiter in Richtung Schaft.
• Ziehe gleichmäßig. Snap-on verlangt eine "langsame, stetige Kraft". Stahlwille sagt, du sollst ohne Unterbrechung ziehen, besonders in der Endphase.
• Ein Klick genügt. Norbars Regel: Zusätzliche Klicks bringen zusätzliches Drehmoment auf. Gedore sagt, dass Weiterdrücken nach der Auslösebewegung von etwa 3° das Drehmoment erhöht. Beim Klick gilt: "Zug beenden und den Schlüssel zurückspringen lassen" (Snap-on).
• Halte dich an die Reihenfolge. Bei Rädern sagt Tesla, du sollst "gleichmäßig in diagonaler Reihenfolge" anziehen, und Volvo sagt, du sollst die Schrauben über Kreuz anziehen.
• Betätige einen Knackschlüssel, der länger unbenutzt war, vor dem Einsatz mehrfach. Snap-on sagt, du sollst seine Knackschlüssel auf 50 % des Skalenendwerts einstellen und sie vor dem Gebrauch mindestens dreimal in beide Richtungen betätigen.

An der markierten Stelle greifen, gleichmäßig ziehen, beim ersten Klick aufhören.

Verlängerungen und Maulschlüsseleinsätze verändern das Drehmoment

Die Skaleneinstellung entspricht dem Drehmoment am Vierkantantrieb des Schlüssels, erklärt Snap-on. Alles, was die Schraube weiter vom Griff entfernt, verändert das, was die Schraube tatsächlich erhält.

Norbars Formel für eine Verlängerung am Kopf, die die Mutter weiter nach außen verlegt als den Vierkantantrieb: Einstellwert = gewünschtes Drehmoment × normale Länge ÷ verlängerte Länge. Ein Rechenbeispiel: Wenn du an der Mutter 130 N·m brauchst, die normale Länge des Schlüssels 500 beträgt und die Verlängerung sie auf 650 bringt (in derselben Einheit), stellst du den Schlüssel auf 130 × 500 ÷ 650 = 100 ein.

• Auch Gabelringeinsätze (Crow's-foot-Aufsätze) verändern das Drehmoment. Norbar schreibt dazu, dass "ein geeigneter Versatz auf das eingestellte Drehmoment angewendet wird".
• Bei Kardangelenken begrenzt das ProTronic-Handbuch von Norbar den Versatz auf 15° von der Senkrechten. Laut der Anleitung eines Händlers sollte man Kardangelenke am besten meiden, weil sich der Fehler kaum bestimmen lässt. Vermeide sie also, wo es geht.

Ein Rohr auf dem Griff ist ein anderes Problem. Es verschiebt den Angriffspunkt an der Schraube nicht, erfordert also keinen niedrigeren Einstellwert, und die obige Formel gilt nicht: Du ziehst einfach mit weniger Kraft. Norbar sagt dennoch, dass man niemals ein Rohr oder eine andere Art von Verlängerung auf den Griff stecken soll, weil das "das Werkzeug ernsthaft beschädigen und ungenau machen kann" und ein Sicherheitsrisiko darstellt. Außerdem verschiebt sich dadurch deine Hand weg vom markierten Lastpunkt (siehe Dort greifen, wo es markiert ist).

Kein Lösewerkzeug

Snap-on: "Verwende einen Drehmomentschlüssel nicht, um Schrauben loszubrechen." Gedore sagt, ein Drehmomentschlüssel sei "im Allgemeinen für das kontrollierte Anziehen gedacht", und bei festsitzenden Schrauben solle man ein Lösewerkzeug verwenden.

Einige Hersteller erlauben ein kontrolliertes Lösen innerhalb des Nennbereichs des Schlüssels: Die FAQ von Stahlwille gestattet es, solange die Belastung im Nennwert bleibt, und Norbar rät, Schrauben nur innerhalb des Maximalwerts des Schlüssels zu lösen und "im Zweifel ein anderes Werkzeug zum Lösen zu verwenden". Eine festgerostete Radmutter ist genau so ein Zweifelsfall. Stahlwille warnt, dass Belastungen von mehr als 25% über dem Maximum die Anzeige verfälschen können, ohne dass du es bemerkst.

Einheiten: mit dem exakten Faktor umrechnen

• Ein Pound-force foot (lbf·ft) entspricht 1,355 818 N·m (NIST).
• Die gerundeten Werkstattfaktoren von Snap-on: N·m × 0,7376 = lbf·ft und lbf·ft × 1,356 = N·m.

Pflege und Kalibrierung

Lagerung: niedrigster markierter Wert, nie auf null

Bei Federschlüsseln mit Klickmechanismus sagt Norbar, man solle ihn "auf den kleinsten Skalenwert herunterdrehen und nie auf null", und das Drehen auf null könne die Kalibrierung beeinträchtigen. Snap-on rät, ihn "auf der niedrigsten Skaleneinstellung" zu lagern und "den Griff nicht gewaltsam über die niedrigste Einstellung hinaus zu drehen". Gedore sagt, das Zurückdrehen auf das Minimum "entlastet den Mechanismus während der Lagerung".

Wie viel das ausmacht, ist weniger eindeutig, als es das Forenwissen nahelegt. In einem kleinen Norbar-Test blieben vier Schlüssel, die einen Monat lang auf Maximum und Minimum gelagert wurden, alle innerhalb der Toleranz; Norbar sagt, die Stichprobe sei zu klein, um eine belastbare Aussage zu treffen. Manche Konstruktionen, etwa der Biegebalken-Schlüssel MANOSKOP 730N von Stahlwille, brauchen gar kein Zurückstellen. Sieh im Handbuch deines Schlüssels nach. Die sichere Standardregel für einen Federschlüssel mit Klickmechanismus: niedrigster markierter Wert, nie darunter.

Stürze und Überlastungen

• Aus dem ProTronic-Handbuch von Norbar: "Kalibrierung nach einem Sturz überprüfen."
• Norbar sagt, ein Schlüssel, der um 25% oder mehr über sein Maximum hinaus überlastet wurde, sollte neu kalibriert werden.
• ISO 6789-2 verlangt eine Kalibrierung nach einer Überlastung, nach einer Reparatur oder nach jeder unsachgemäßen Handhabung, die die Leistung beeinträchtigen könnte.

Wenn er heruntergefallen ist, zum Lösen einer festsitzenden Schraube benutzt oder über sein Maximum hinaus belastet wurde, lass ihn prüfen, bevor du ihm bei Rädern oder Motorarbeiten vertraust.

Wie oft kalibrieren

ISO 6789-2:2017 besagt: Wenn du kein eigenes Prüfverfahren hast, können "12 Monate oder 5.000 Zyklen, je nachdem, was zuerst eintritt" als Standard-Kalibrierintervall gelten, und "Das Intervall beginnt mit dem ersten Gebrauch des Drehmomentwerkzeugs." Das ist ein Richtwert, kein Gesetz: Die Norm erlaubt kürzere Intervalle, und die Hersteller handhaben es unterschiedlich. Gedore empfiehlt "mindestens einmal im Jahr oder nach 5.000 Lastzyklen". In der britischen Broschüre von Snap-on heißt es: "Alle 6 Monate oder je nach Einsatz häufiger neu kalibrieren."

Der Drehmomentwert gehört zum Fahrzeug

Dieselbe Arbeit verlangt bei verschiedenen Fahrzeugen unterschiedliche Werte. Radmuttern und Radschrauben, laut den Handbüchern der Hersteller:

In der US-Betriebsanleitung 2027 von Kia stehen 79–94 lbf·ft (11–13 kgf·m). Es gibt kein einzelnes "typisches" Raddrehmoment, das du dir merken könntest: Schlag den Wert für dein Fahrzeug nach.

Trockene oder geölte Gewinde

• Mazda MX-5: "Das Auftragen von Öl oder Fett auf Radmuttern und Radschrauben ist gefährlich", weil sich die Muttern während der Fahrt lösen und das Rad abgehen könnte.
• Volvo V90: "Verwende kein Schmiermittel auf den Gewinden der Radschrauben." Polestar und Kia sagen dasselbe.

Öl verändert die Vorspannung, die du bei gleicher Einstellung erreichst. Richte dich also nach deinem Handbuch und nicht nach einer Faustregel.

Nach einem Radwechsel nachprüfen

• Ford: Nach jedem Eingriff am Rad innerhalb von 100 Meilen (160 km) mit dem vorgegebenen Drehmoment nachziehen.
• Volvo: Die Schrauben "müssen möglicherweise einige Tage nach dem Wechsel nachgezogen werden".
• Ford warnt außerdem, dass Schmutz oder Korrosion auf den Anlageflächen von Rad und Nabe dazu führen können, dass sich die Muttern lockern. Reinige sie daher vor der Montage.

Drehmoment plus Drehwinkel und "Ersetzen"

Manche Vorgaben enden nicht bei einem Drehmomentwert. Laut dem Service-Handbuch des Tesla Model Y werden die Schrauben der linken Halterung der hinteren Antriebseinheit mit 35 N·m und danach um 55 Grad angezogen, mit einem Drehmomentschlüssel, der den Winkel misst, und die Schrauben sind mit "Ersetzen" gekennzeichnet. Die Drehmomenttabellen von Tesla enthalten für jedes Befestigungselement eine Spalte Wiederverwenden/Ersetzen.

Diese Schrauben werden absichtlich gedehnt. ElringKlinger, der Dichtungshersteller, erklärt, dass Zylinderkopfschrauben mit Drehmoment-plus-Drehwinkel-Verfahren über die Streckgrenze hinaus belastet werden, und "Gebrauchte Schrauben mit plastischer Dehnung dürfen auf keinen Fall wiederverwendet werden." Wenn die Vorgabe Drehwinkel und Ersetzen nennt, kaufe neue Schrauben.

Auch bei Ölablassschrauben

Das Anzugsdrehmoment der Motoröl-Ablassschraube reicht in den Originaldokumenten der Hersteller je nach Motor und Schraube von 8 N·m bis 50 N·m. Siehe So wechselst du dein Öl.

Weiterführende Anleitungen

• Das wichtigste Werkzeug für deine Heimwerkstatt
• So wechselst du dein Öl
• So wechselst du Zündkerzen
• So wechselst du Bremsbeläge: Schritt-für-Schritt-Anleitung
• So tauschst du die Reifen zu Hause durch