Mehr Reichweite und bessere Beschleunigung

Während Autos mit Verbrenner in aller Regel eine Automatik oder eine Schaltung haben, besitzen Elektroautos in der Regel kein richtiges Getriebe. Denn anders als ein Verbrenner liefert ein E-Motor seine Kraft über ein extrem breites Drehzahlband, deswegen ist ein Gangwechsel schlicht unnötig. Doch ZF präsentiert nun ein Zweigang-Getriebe für Elektroautos und erklärt die Vorteile: Vor allem Reichweite und Beschleunigungseigenschaften sollen sich verbessern.

Die meisten Elektroautos haben ein Reduktionsgetriebe (Untersetzungsgetriebe): Die Drehzahl des E-Motors wird einfach auf ein geringeres Niveau heruntergebracht, die Antriebswelle dreht sich langsamer als der Rotor der Elektromaschine. Der Faktor liegt meist bei etwa zehn. ZF aber hat nun einen Elektroantrieb mit zwei Gängen entwickelt. Hauptsächlich vergrößert sich so der Wirkungsgrad des E-Antriebs und damit die Reichweite. Die Bäume wachsen hier nicht in den Himmel, aber fünf Prozent sind möglich, so ZF. Alternativ kann man natürlich auch eine kleinere Batterie einbauen.

ZF präsentiert Zweigang-Getriebe für Elektroautos
Schneller sprinten, höhere Spitze dank Zweigang-Getriebe

Aber auch in Sachen Performance hat das Zweigang-Getriebe Vorteile. „Bislang mussten sich Fahrzeughersteller bei elektrischen Antrieben zwischen einem hohen Anfahrdrehmoment und einer höheren Endgeschwindigkeit entscheiden“, erklärt ZF-Experte Bert Hellwig. „Diesen Zielkonflikt lösen wir nun auf.“ Das heißt: Dank Zweigang-Getriebe kann das Auto im ersten Gang gut sprinten und zum Erreichen der Höchstgeschwindigkeit in den länger ausgelegten zweiten Gang schalten. Auch die Fähigkeiten als Zugfahrzeug verbessern sich, man könnte also zum Beispiel leichter ein Boot aus dem See ziehen.

Der Gangwechsel vom ersten in den zweiten Gang erfolgt bei 70 km/h. Aber auch andere Schaltstrategien sind denkbar. So könnte das Auto zum Beispiel erkennen, dass die Akkuladung für die einprogrammierte Navi-Route etwas knapp ist und vorausschauend in einen Eco-Modus wechseln.

ZF präsentiert Zweigang-Getriebe für Elektroautos
Der Antrieb integriert E-Maschine, Getriebe und Leistungselektronik in einem Gehäuse
ZF präsentiert Zweigang-Getriebe für Elektroautos
Das Innenleben des Antriebs

Der neue Elektroantrieb fasst einen neu entwickelten Elektromotor mit 140 kW (191 PS) Leistung, das Schaltelement und die passende Leistungselektronik in einem Gehäuse zusammen. Durch die so möglichen kompakten Abmessungen ist der Antrieb auch für Autos der Golfklasse interessant. So hat ZF den Antrieb in einen VW Touran eingebaut (Bild oben). Primär ist der Antrieb aber für größere Fahrzeuge mit großer Batterie gedacht, denn da machen fünf Prozent mehr Reichweite mehr aus als bei Kleinwagen. Oder andersherum: Wenn die Batterie nur 95 statt 100 kWh groß sein muss, kann man mehr Geld sparen, das Getriebe amortisiert sich leichter als bei einem Kleinwagen mit 20-kWh-Akku. ZF will das Zweigang-Getriebe künftig aber auch mit noch leistungsstärkeren E-Maschinen bis 250 kW (340 PS) kombinieren und damit in die Späre der Sportwagen vordringen.

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