E-Autos: Im zweiten Gang zu mehr Reichweite

Der Autozulieferer ZF Friedrichshafen hat einen Elektroantrieb mit Zweiganggetriebe entwickelt, der einen verbesserten Wirkungsgrad und mehr Reichweite für E-Fahrzeuge verspricht. Durch den zweiten Gang, in den das Automatikgetriebe bei etwa 70 km/h schaltet, kann die Maschine mit 140 kW Maximalleistung in verschiedenen Fahrszenarien effizienter arbeiten. In der vergangenen Woche hat ZF einen ersten Prototyp mit dem neuen 2-Gang-Antrieb vorgestellt.

Kein Kompromiss

Der bei E-Maschinen mit einem Gang übliche Kompromiss zwischen Drehmoment und Endgeschwindigkeit wird durch das Zweiganggetriebe abgemildert. "Bislang mussten sich Fahrzeughersteller bei elektrischen Antrieben zwischen einem hohen Anfahrdrehmoment und einer höheren Endgeschwindigkeit entscheiden“, sagt ZF-Manager Bert Hellwig. "Diesen Zielkonflikt lösen wir nun auf, denn der neue Antrieb wird für leistungsfähige und schwerere Fahrzeuge kompatibel sein."

"Von der Idee zum Prototypen haben wir etwa ein Jahr gebraucht", erzählt Stephan Demmerer, Leiter der Vorentwicklung E-Mobility, der mit seinem Team den neuen Zweigangantrieb entwickelt. Der Antrieb ist als Baukasten konzipiert und für den Fahrzeughersteller skalierbar. Die modulare Auslegung erlaubt eine Kombination mit unterschiedlich starken Maschinen. Damit sind auch sportlichere oder kräftigere E-Autos denkbar – zum Beispiel Familienkutschen mit genug Zugkraft für einen Anhänger. Der Prototyp ist für die Kompaktklasse ausgelegt, aber auch eine entsprechend kleiner dimensionierte Version für Kleinwagen ist möglich.

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Mehr Reichweite

Den Vorteil des Zweigang-Antriebs kann ein E-Auto etwa auf der Autobahn ausspielen, wenn der hohe Luftwiderstand viel Kraft kostet. "Der große Leistungsfresser ist der Windwiderstand, wenn ich schneller fahre", erklärt Entwicklungsingenieur Volker Vogel. Durch das Zweiganggetriebe kann das Auto auch bei schneller Fahrt wirkungsgradoptimal vorankommen und so die Reichweite steigern. ZF beziffert die mögliche Reichweitensteigerung durch das neue Aggregat auf knapp 5 Prozent bei gleichem Akku.

Durch die Anbindung der Antriebseinheit an das Controller-Area-Network (CAN) des Fahrzeugs lassen sich auch andere Schaltszenarien entwerfen, erläutert der Hersteller. Anhand digitaler Karten und GPS-Signal könnte das Fahrzeug die Entfernung zu den nächsten Lademöglichkeiten berechnen und zum Beispiel in einen Eco-Modus schalten. Die Software des Antriebs lässt sich dank Cloudanbindung Over-the-Air aktualisieren.

Einige Autobauer haben bereits Interesse an dem neuen Antrieb bekundet, sagt ZF – welche das sind, verrät der Zulieferer aber nicht. Im Dialog mit den interessierten Herstellern kann der Antrieb nun für die Serienproduktion weiterentwickelt werden. Bis erste Fahrzeuge mit dem neuen Zweigang-Antrieb auf den Markt kommen, dürften noch mindestens drei Jahre vergehen. (vbr)