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Die Zukunft der Automatik: Elektrifizierung benötigt weniger Gänge

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Zukunft der Automatik  

Warum es keine Elffach-Automatik geben wird

19.07.2016, 12:03 Uhr | Stefan Weißenborn, dpa-tmn

Die Zukunft der Automatik: Elektrifizierung benötigt weniger Gänge. Die aktuelle Mercedes-Automatik bietet neun Schaltstufen - in Zukunft wird die Entwicklung wieder zu weniger Gängen führen. (Quelle: Hersteller)

Die aktuelle Mercedes-Automatik bietet neun Schaltstufen - in Zukunft wird die Entwicklung wieder zu weniger Gängen führen. (Quelle: Hersteller)

Früher hatten Automatikgetriebe im Auto drei oder maximal vier Gänge. Heute gibt es schon Neungang-Automaten, selbst zehn Stufen sind in der Entwicklung. Im Zuge der Elektrifizierung des Antriebstrangs wird sich die Entwicklung allerdings wieder umkehren.

Am häufigsten lassen sich in Deutschland die Wandlerautomatik (Stufenautomatik) und das Doppelkupplungsgetriebe (DKG) finden. Die Wandlerautomatik ist die klassische Automatik, das DKG eine Variante, die vor einigen Jahren erstmals in Autos verbaut wurde.

Wandlerautomatik ist teuer

Die Stufenautomatik ist laut Stephan Rinderknecht, Professor am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau an der TU Darmstadt, ein hydraulisches System mit Drehmomentwandler. Der Wandler dient als "separates Anfahrelement". Das heißt, er sorgt dafür, dass das Drehmoment auch bei unterschiedlichen Drehzahlen übertragen wird und dass die Motorkraft in jeder Lage auch auf der Straße ankommt.

Es ist recht aufwendig und teuer: "Eine Wandlerautomatik kostet, als Faustregel, rund den doppelten Aufpreis wie ein DKG", sagt Helmut Klein vom ADAC.

So funktioniert die Doppelkupplungsautomatik

Das Doppelkupplungsgetriebe ist im Prinzip ein weiterentwickeltes Schaltgetriebe - mit allen Vor- und Nachteilen. Während man noch in dem einen Gang fährt, wird der nächste schon voreingelegt, und dann wird nur noch überblendet. Die Folge ist, dass das Auto fast ohne Zugkraftunterbrechung vorankommt.

Laut Rinderknecht nutzt es die beiden zentralen Kupplungen gleichsam zum Schalten und Anfahren. Klein fügt hinzu: "Es ist die ideale Kombination aus Komfort und geringem Gewicht." Lediglich beim Anfahren gibt es leichte Komforteinbußen gegenüber der Wandlerautomatik.

Aber laut ADAC ist das DKG sparsamer: "Bei gleicher Motorisierung kann der Unterschied 0,5 bis 1,0 Liter ausmachen", sagt Klein.

Die Gänge werden wieder reduziert

Die Elektrifizierung in der Autobranche schlägt sich auch im Getriebebau nieder: In Hybrid-Autos springt ein Elektromotor dem Verbrenner zur Seite, dadurch ist dieser weniger gefragt, es muss nicht so oft geschaltet werden. Durch den E-Motor ergebe sich für den Verbrenner ein günstigerer Betriebspunkt, sagt Rinderknecht.

So sind weniger Schaltstufen notwendig, und der Spritverbrauch sinkt. "Im Zuge der Elektrifizierung werden wir weniger Gänge sehen", sagt der Fachmann. So kombinieren etwa Audi und VW bei ihren Plug-in-Hybriden nur noch sechs Gänge. Mechanische Bauteile im Getriebe könne man im Zuge der Elektrifizierung zum Beispiel auch einsparen, wenn Rückwärtsfahren nur durch Umpolen der Spannung rein elektrisch funktioniert, sagt Greiner.

Aufwand und Ertrag müssen stimmen

Aber auch bei den Verbrennern spricht einiges gegen mehr als zehn Stufen. "Im Bereich von acht bis neun Gängen sind Aufwand und Ergebnis in einem sehr guten Gleichgewicht", sagt Greiner. Es komme bei der Getriebeentwicklung nicht darauf an, wie viele Gänge es sind, "sondern wie groß die Spreizung ist und wie fahrbar das dann ist".

Je weiter die Spreizung der Übersetzungen, desto eher kann ein Fahrzeug bei niedriger Drehzahl schnell fahren. Die Folge: Der Verbrauch sinkt. Bisher optimierte eine Verfeinerung bei den Schaltvorgängen den Spritverbrauch. Doch das Ende bei den Gangzahlen scheint erreicht: "Eine Gangspreizung deutlich über der unserer aktuellen Getriebe wäre eher kontraproduktiv", sagt Greiner.

Mehr Gänge sind nicht unbedingt sinnvoll

Weitere Gangstufen würden nur noch minimale Vorzüge bringen - etwa beim Verbrauch. Sie "wären aber durch mehr Gewicht und mehr Verlustleistung zu erkaufen". Das sieht auch Rinderknecht so: Noch mehr Gänge bedeuteten tendenziell mehr Gewicht, das schmälere die Effizienz.

"Und das häufige Schalten fühlt sich irgendwann auch zu nervös an." Bei reinen Elektroautos besteht dieses Problem übrigens nicht: Sie benötigen kein Getriebe, weil sie ihr maximales Drehmoment schon zu Fahrtbeginn abgeben können.

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