Getriebe und Elektromotor wachsen zusammen

Es war ein einfaches Chart, das ZF-Chef Stefan Sommer zur Eröffnung des Internationalen VDI-Kongresses „Getriebe in Fahrzeugen“ Mitte der Woche in Friedrichshafen zeigte: Eine ansteigende Funktion stellte die Kosten für besonders emissionsarme Verbrennungsmotoren dar, die andere mit ihrem degressiven Verlauf den Preis für Elektroantriebe. Der Schnittpunkt der Kurven stellt den Zeitpunkt dar, ab dem das Elektrofahrzeug wettbewerbsfähig ist.

Ein konkretes Jahr nannte er nicht, kritisierte aber: „Was der Fokus auf Stickoxide und Realemissionen wirklich bedeutet, ist weder in Politik noch im Ingenieurwesen angekommen.“ In Zukunft könnten immer mehr Städte Fahrverbote für nicht-elektrifizierte Fahrzeuge aussprechen. „Dann ist der Plug-in-Hybrid für viele die einzige Möglichkeit, die gewohnte Mobilität beizubehalten.“

Wie Getriebe für künftige Plug-in-Hybridfahrzeuge aussehen, war einer der Schwerpunkte der Tagung, zu der sich 1500 Experten versammelten. „Wo findet die Elektrifizierung künftig statt?“, fragte Uwe Keller, der bei Daimler das Kompetenzzentrum Triebstrang leitet. Er zeigte zwei Wege: Einerseits integriere man die elektrischen Komponenten in das bestehende Getriebe. Dafür würden Verbrennungsmotor und elektrische Komponenten schon heute als Gesamtsystem entwickelt. Wenn sich rein elektrische Antriebe durchsetzten, würde dieses Vorgehen an Grenzen stoßen. Keller: „Wir brauchen ein Antriebssystem, das in Größe eines Koffers Elektromotor, Getriebe und Leistungselektronik zusammenfasst.“

Diese Vision teilte auch Alain Raposo, der für die weltweite Antriebsentwicklung der Allianz Renault-Nissan verantwortlich ist. Allerdings entwickelt seine Mannschaft auch ein spezielles Getriebe für ein Hybridfahrzeug, das nur noch 1 l/100 km verbrauchen soll. Es kommt mit nur vier Gängen aus, verfügt jedoch über zwei Elektromotoren, die über eine Leistungsverzweigung eine Variation der Übersetzung ermöglichen. Für den Massenmarkt eignen sich jedoch laut Raposo auch bis zum Jahr 2030 vor allem automatisierte Getriebe: „Das stärkste Wachstum sehen wir bei Doppelkupplungsgetrieben und bei stufenlosen Getrieben.“ Dem entsprechen die wichtigsten Neuheiten, die in Friedrichshafen vorgestellt wurden. So präsentierte ZF erstmals ein neues Achtgang-Doppelkupplungsgetriebe, das von vorne herein für eine Hybridvariante ausgelegt wurde. Das Getriebe, das bei Porsche zum Einsatz kommen wird, besitzt eine sehr hohe Spreizung von elf zu eins zwischen höchstem und niedrigstem Gang. Schaeffler hingegen zeigte das Konzept für ein Stufenlosgetriebe, das für Plug-in-Hybridfahrzeuge gedacht ist. Elektromotor und der Variator für die Übertragung des Drehmoments aus dem Verbrennungsmotor sind dabei parallel angebracht, was den Wirkungsgrad im E-Betrieb deutlich erhöht.