Welche Zukunft hat das Getriebe?

Die modernen Getriebe sind so gut wie nie zuvor. Auf dem Symposium „Innovative Fahrzeuggetriebe“ ging trotzdem die Angst um, dass Elektroautos in Zukunft die Schaltboxen überflüssig machen könnten.

Ein Gespenst geht um in der Getriebebranche – ein Gespenst namens Elektrofahrzeug. Zwar sind heutige Getriebe so effektiv und komfortabel wie nie zuvor. Doch Autos, die von Elektromotoren angetrieben werden, brauchen nur sehr einfache oder gar keine Schaltboxen mehr, da E-Maschinen einen günstigeren Drehmomentverlauf haben als der Verbrennungsmotor. „Setzen sich Elektrofahrzeuge durch, bleibt das Getriebe auf der Strecke“, befürchtete denn auch ein Entwicklungsleiter aus der Zahnradbranche, die sich am 2. und 3. Dezember auf dem Symposium „Innovative Fahrzeuggetriebe“ in Berlin traf.

Doch bis Elektroautos einen nennenswerten Marktanteil erreichen, dürften noch mindestens zehn Jahre vergehen. Und bis dahin kann kein Auto auf ein Getriebe verzichten. Welchen hohen technischen Stand die heutigen Konstruktionen erreicht haben, zeigte beispielhaft die Vortragsreihe über Doppelkupplungsgetriebe (DKG). Nahezu im Gleichschritt haben Porsche (in Zusammenarbeit mit ZF), BMW (mit Getrag) und Audi neue Siebengang-DKG für den Längseinbau entwickelt, die derzeit auf den Markt kommen.

Besser beschleunigen, weniger verbrauchen

Die Automobilindustrie will mit dieser Bauart den Zielkonflikt zwischen sportlichen Fahrleistungen und geringem Verbrauch lösen. Laut Gerd Bofinger, Leiter der Getriebeentwicklung bei Porsche, lassen sich im Triebstrang, ausgehend von einem Fünfgang-Wandlerautomaten, bis zu 17 Prozent Energie einsparen. Von diesen Werten sind die aktuellen Konstruktionen, trotz allen Fortschritts, allerdings noch ein Stück weit entfernt.

Um das volle Potenzial zu heben, wären beispielsweise elektrische statt hydraulischer Aktoren hilfreich, die laut Aussagen von Teilnehmern allerdings noch zu teuer, zu groß und zu langsam für den Einsatz im DKG seien. Weiteres Sparpotenzial sah der Porsche-Techniker darin, den Wärmehaushalt im Getriebe besser zu steuern. So ist etwa die Reibung nach dem Kaltstart sehr hoch, weil das Öl bei tiefen Temperaturen dickflüssig ist. Bofinger regte an, die Abwärme des Motors zu nutzen, um das Getriebeöl schneller aufzuheizen.

Andere Spartechniken sind schon näher an der Serieneinführung: Audi entwickelt für sein neues DKG namens S-Tronic derzeit ein Start-Stopp-System.

Auch die Anzahl der Gänge ist wohl noch nicht endgültig festgelegt. Im Moment endet die Zählung bei sieben in den DKG bzw. acht in den neuesten Wandlerautomaten von Toyota und demnächst ZF, doch ideal im Hinsicht auf Performance und Verbrauch wären laut Gerd Bofinger zehn Gänge.

Handschalter dürfen nicht zurückbleiben

Die neuen Zahnradstars haben indes auch Nachteile. Noch sind sie etwa zehn Prozent schwerer und teurer als ein Wandlerautomat, erklärte ZF-Getriebeentwickler Dr. Ulrich Remmlinger in seinem Vortrag. Denn auch bei der klassischen Automatik-Bauform ist die Zeit nicht stehen geblieben. Die neue Achtgang-Automatik etwa, so erklärte der Entwicklungsleiter Pkw-Getriebe von ZF, Dr. Jürgen Greiner, könne praktisch alles ebenso gut wie ein DKG. Stattet man sie mit einer Anfahrkupplung statt eines Wandlers aus, gebe es auch im Fahrgefühl keinen Unterschied. Mercedes-Benz hat ein solches Konzept – Planetengetriebe mit Anfahrkupplung – bereits verwirklicht. Der Wettbewerb der Bauarten geht also weiter.

Doch wie sieht es beim Handschalter aus, der in Europa immer noch den größten Teil der Zulassungen ausmacht? Sind die Autofahrer, die selbst schalten wollen oder müssen, vom technischen Fortschritt abgekoppelt?

In der Tat lassen sich die Rezepte, die moderne Automaten sparsam machten, bei handgeschalteten Getrieben kaum umsetzen. Ein extra lang übersetzter letzter Gang (Overdrive) ist als undynamisch aus der Mode gekommen und mehr Gänge als sechs sind kaum noch sinnvoll zu bedienen.

Doch auch hier scheint es voranzugehen. Laut Prof. Peter Tenberge von der TU Chemnitz entwickeln derzeit mehrere Automobilhersteller Schaltboxen mit variabler Übersetzung des höchsten Ganges. Je nach Fahrweise entscheidet ein Steuergerät, welche Übersetzung aktiviert wird, wenn der Fahrer den „Sechsten“ einlegt. Ein interessantes Konzept.

Getrag-Entwicklungsleiter Dr. Stephan Rinderknecht gab allerdings zu bedenken, dass die Kunden entweder vollautomatische Getriebe oder echte Handschalter wollten und keine Zwitterformen zwischen beiden. Das Handschaltgetriebe dürfe nicht durch elektronische Elemente teurer und komplizierter werden.

Zulieferer fordern Vereinheitlichung

Ein Thema, über das alle Vertreter der Zulieferindustrie in Berlin unisono stöhnten, ist die Kostenbelastung durch immer neue Getriebekonzepte und immer mehr Varianten. „Die Autohersteller fordern von uns Innovationen, wollen sie aber nicht bezahlen“, klagte ein Entwickler. „Die Industrie sollte sich verstärkt um einheitliche Schnittstellen zwischen Motor und Getriebe sowie um einheitliche Packagesituationen bemühen“, forderte Stephan Rinderknecht. „Das würde die Kosten deutlich senken.“

Doch die Industrie scheint lieber an anderen Fronten zu sparen, erläuterte Ralf Najork, Entwicklungschef bei Getrag Ford Transmissions. Gegenläufig zum Trend immer höherer Gangzahlen verzeichnete sein Unternehmen bereits Anfragen nach Fünfgang-Doppelkupplungsgetrieben.

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