War of Gears

Wettrüsten der Getriebehersteller: War of Gears

Als im Jahr 2001 der Getriebehersteller ZF seine erste 6-Gang-Wandlerautomatik der Weltöffentlichkeit präsentierte, war sich der damalige ZF-Boss mit 30-jähriger Erfahrung in der Getriebeentwicklung sicher: “Mehr Gänge werden wir in PKW-Getrieben wohl nicht sehen.”

Wie man sich doch täuschen kann.

Gerade mal ein Jahrzehnt später steht die Zahl der Gänge im ZF-Automatikgetriebe bei 9 – und Hyundai will 2012 sogar die erste Automatik mit 10 Gängen auf den Markt bringen. Treibende Kraft hinter der Zahnradinflation: Die Getriebe sollen effizienter und damit ökonomischer werden.

Spritspar-Technik abseits des Motors

Wer an den Verbrauch seines Fahrzeugs denkt, hat wohl in erster Linie den Motor im Kopf. Wieviel sich jedoch allein durch den Einsatz neuer Getriebetechnik sparen lässt, erklärt Thomas Wenzel von ZF: “Tauscht man in einem Fahrzeug mit 6-Gang-Automatik das Getriebe gegen eine aktuelle 8-Gang-Automatik, reduziert man damit bereits den Treibstoffverbrauch um bis zu 18 Prozent.”

Unvorstellbar

Wandlergetriebe mit 9 oder noch mehr Gängen sind für den Laien nicht mehr zu verstehen. Schon bei der Funktionsweise einer einfachen 3-Gang-Automatik dürfte den meisten Nicht-Ingenieuren schwindlig werden. Die Entwicklung derart komplexer Mechanik wäre ohne massiven Computer-Einsatz unmöglich: Gefüttert mit den gewünschten Endeigenschaften eines neuen Getriebes berechnen bei ZF Computer-Cluster über Wochen und Monate potentielle Getriebekonfigurationen – aus anfänglich mehr als 15 Millionen mechanisch möglicher Getriebeausbildungen bleiben am Ende ein paar Dutzend Vorschläge übrig, die dann and die Ingenieure weitergeleitet werden.

Erstaunlich: Nicht immer sind die Resultate übermäßig kompliziert – die aktuelle 8-Gang-Automatik von ZF ist dafür ein gutes Beispiel: Obwohl die 8-Speed-Auto genau wie die 6-Gang-Automatik 3 Planetengetriebescheiben und in etwa dieselbe Anzahl beweglicher Teile hat, finden sich im Getriebe zwei zusätzliche Gänge. Die Funktionsweise des Getriebes und das Zusammenspiel seiner Bauelemente ist hochkomplex – sein Aufbau jedoch erstaunlich einfach.

Die Schwierigkeit, solche Getriebe zu entwickeln, liegt vor allem in der Unmenge an Möglichkeiten, die gewünschten Getriebeeigenschaften zu erreichen. Aus tausenden prinzipiell denkbaren Konfigurationen gilt es die eine elegante – und damit wirtschaftlich interessante – Lösung herauszufiltern.

Ähnlich wie bei der Motorenentwicklung, wo Hersteller versuchen, sich mit immer sparsameren und leistungsfähigeren Aggregaten zu übertrumpfen, gibt es auch bei der Getriebeentwicklung ein Wettrüsten. Ein paar Prozent Spritersparnis durch ein neues Getriebe könnte einen an sich schon etwas betagteren Motor wieder zum konkurrenzfähigen Antrieb machen, oder ein ohnehin schon sparsames Modell zum Spitzenreiter seiner Klasse machen. Neue Getriebeentwicklungen lassen sich zudem hervorragend modell- und markenübergreifend einsetzen was Neuentwicklungen ausgesprochen lukrativ machen kann.

Wahlfreiheit

Die klassische Wandlerautomatik ist für all jene die nicht selbst mit Gängen jonglieren wollen, längst nicht mehr die einzige Alternative zum Handschalter. Mit dem Doppelkupplungsgetriebe hat eine weitere Getriebetechnik Einzug in den PKW gehalten. Bei japanischen Fabrikaten zudem sehr beliebt sind sogenannte Constant Variable Transmissions, kurz CVT.

Manuelles Schaltgetriebe

  • Geringe Kosten
  • Geringes Gewicht
  • Einfache Entwicklung
  • Einfache Fertigung
  • Maximal 6 Gänge (bedienungsbedingt)
  • Komplexe Bedienung (nur mit Übung zu bedienen)
  • Komfort, Verbrauch und Performance hängt stark vom Können des Fahrers ab
  • Zugkraft-Unterbrechung während des Schaltvorgangs

Doppelkupplungsgetriebe

  • Einfache Entwicklung und Fertigung
  • Geringes Gewicht
  • Gute Verbrauchswerte
  • Keine Zugkraft-Unterbrechung während des Schaltvorgangs

Wandler-Automatikgetriebe

  • Hoher Komfort
  • Elektronik sorgt für Optimierung von Verbrauch und Leistung
  • Keine Zugkraft-Unterbrechung während des Schaltvorgangs
  • Hohe Entwicklungskosten
  • Komplizierte Fertigung
  • Höherer Verbrauch

CVT

  • Einfache Konstruktion
  • Hohe Effizienz
  • Schlechte Dynamik (wenig Sportlichkeit)

Mehr Vielfalt

Das herkömmliche Automatik-Getriebe hat es heute, wie die Tabelle oben zeigt, nicht mehr leicht, sich gegen die Konkurrenztechnologien durchzusetzen. Gerade das Doppelkupplungsgetriebe kommt immer häufiger dort zum Einsatz, wo bisher die Wandlerautomatik regiert hatte. Gegenüber allen anderen Getriebetechniken hat die Wandlerautomatik in einer Disziplin die Nase aber deutlich genug voran, um ihren Weiterbestand zu sichern: Sie bietet klar den höchsten Fahrkomfort.

In den Augen einiger sind die aktuellen Getriebe-Spielarten jedoch nur ein letztes Aufbäumen einer Branche, die vielleicht bald von einer geänderten Fahrzeugtechnik überflüssig gemacht wird: Reinrassige Elektroautos benötigen nämlich kein Getriebe im herkömmlichen Sinn. Da es derzeit aber nicht danach aussieht, als ob Elektro-Autos den CO2-emittierenden Kraftfahrzeugen in naher Zukunft den Rang ablaufen würden, bleibt den Entwicklern noch genug Zeit um 11-, 12- oder 15-Gang-Automatiken zu entwickeln.


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