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ZF-Entwickler

Automatik mit Start-Stopp kommt

Foto: ZF

ZF-Getriebe-Chefentwickler Gerhard Wagner im Interview mit auto motor und sport über aktuelle und künftige Entwicklungen im Getriebebau.

24.04.2008 Eberhard Kittler

ZF ist ein weltweit agierender Automobilzulieferer der Antriebs- und Fahrwerktechnik. Noch entfällt der Löwenanteil Ihrer Pkw-Getriebefertigung auf Automatgetriebe. Wird sich mit neuen Technologien - Stichwort Doppelkupplungsgetriebe und Elektroauto - Ihr Produktionsaufkommen ändern? Werden Sie Ihre Position halten können?
Wagner
: Momentan fertigen wir etwa 1,3 Millionen Pkw-Getriebe jährlich, davon kommen 1,05 Millionen aus dem Automatgetriebe-Werk Saarbrücken. In Brandenburg produzieren wir Handschaltgetriebe und liefern in diesem Jahr auch die neuen Doppelkupplungsgetriebe von dort aus. Aus einem chinesischen Werk beliefern wir unsere Kunden mit Automatgetrieben für den lokalen Markt. Auch in den nächsten Jahren werden Automat-Wandlergetriebe unser wichtigstes Geschäftsfeld sein. Es gibt keine Anzeichen, dass wir unseren technologischen Spitzenplatz räumen müssen. Denn Elektrofahrzeuge einschließlich der Brennstoffzellenautos werden in überschaubarer Zeit nicht das Volumen von konventionellen Fahrzeugen erreichen. Und bei den Doppelkupplungsgetrieben werden wir ebenfalls unser Stück vom Kuchen abbekommen. 

Wie entwickelt sich die Situation bei den Automatgetrieben?
Wagner: Wir haben heute in Deutschland einen Automatgetriebeanteil von rund 28 Prozent, jährlich rechnen wir mit mindestens einem Prozentpunkt Wachstum. In Europa liegt die Quote etwas tiefer, etwa bei 19 Prozent, aber auch hier ist ein ähnliches, stetiges Wachstum auszumachen. In Asien und in den USA überwiegen dagegen von vornherein Automatgetriebe mit Drehmomentwandler. Jetzt kommen allmählich die Doppelkupplungsgetriebe zum Einsatz, aber das ist vor allem in Europa ein Thema. Wir sind mit unserem Produktportfolio gut aufgestellt und in der Vorentwicklung auf einem guten Weg für zukünftige neue Produkte. Das liegt natürlich auch an unseren hohen Entwicklungsaufwendungen, die bei ZF im letzten Jahr bei 694 Millionen Euro lagen.

Nochmals - werden Doppelkupplungsgetriebe dem Wandlerautomaten nicht die Kunden wegnehmen?
Wagner: Sicher nicht, beide werden nebeneinander ihre Berechtigung haben. Wir sehen in unserem angestammten Automatgetriebesegment für den Heck- und Allradantrieb den Einsatz der Doppelkupplungsgetriebe nur bei sportlichen Fahrzeugen und hohen Motordrehzahlen als sinnvoll an. Bei Volumenautos mit quer eingebauten Motoren und Frontantrieb haben die Doppelkupplungsgetriebe sicher etwas größere Chancen, wenn Sie zu konkurrenzfähigen Kosten herstellbar sind.

Bieten Sie deshalb keine Automatgetriebe für den Quereinbau an?
Wagner
: Wir arbeiten an diesem Thema, aber bis zu einem Serieneinsatz wird es noch einige Jahre dauern.

Und welche Chancen haben Doppelkupplungsgetriebe für den Längseinbau, also bei Autos mit Standardantrieb?
Wagner
: Gute Chancen, wenn auch nicht für jede Anwendung. Vorteil des Doppelkupplungsgetriebes ist ihre Drehzahlfestigkeit oberhalb von 8.000 U/min und die Unabhängigkeit in der Stufung der Radsätze, die problemlos Änderungen bei der Übersetzung einzelner Gänge erlauben. Aber es gibt auch Nachteile - beispielsweise das konstruktiv erforderliche zusätzliche Radpaar wegen des koaxialen Abtriebs, die absolut gesehene höhere Zahl an Teilen und damit um etwa zehn Prozent höhere Herstellungskosten. Und auch der Anfahrkomfort einer Doppelkupplung erreicht nicht das Niveau eines guten Automatgetriebes, das hier letztlich weiter seinen Weg machen wird.

ZF wird binnen Jahresfrist die neue Achtstufenautomatik in Serie einführen, wie sie bei einem Mildhybrid-Fahrzeug von BMW auf dem Genfer Salon bereits zu sehen war. Was kann sie besser als der bisherige Sechsstufenautomat, und wann wird dieser vom Markt verschwinden?
Wagner
: Das Achtstufenautomatgetriebe bringt - vereinfacht gesagt - mehr Schaltkomfort und eine signifikante Verbrauchsreduzierung. Gegenüber den heute noch weit verbreiteten Fünfgang-Automatgetrieben betragen die Einsparungen durch die ZF-Neuentwicklung 14 Prozent. Und sie ist von vornherein so entwickelt worden, dass sie sich auch für Hybridlösungen einsetzen lässt. Was aber nicht gegen die Sechsstufenversion spricht, die immer noch als Benchmark gilt - sie wird alternativ sicher bis 2015 im Programm bleiben.

Ist mit acht Stufen Schluss, oder werden wir bald Neun- oder gar Zehnstufen-Automaten erleben?
Wagner
: Ich möchte nichts ausschließen. Aber einen so großen Schritt in puncto Verbrauchsreduzierung wie vom Sechs- zum Achtstufenautomaten wird es mit mehr Schaltstufen nicht mehr geben. Wenn es denn ein ideales Getriebe gäbe, sind wir mit der aktuellen Lösung nur noch etwa 14 Prozent davon entfernt. Aber auch das Achtstufenautomatgetriebe bietet noch viel Potenzial für eine nächste Generation. Unser Ziel ist dann eine weitere Verbrauchsreduzierung um fünf Prozent - und das ist schon sehr, sehr ehrgeizig.

Sie haben aber schon die Achtstufenautomatik der aktuellen Generation so ausgelegt, dass sie den Startstopp-Betrieb ermöglicht - ein Thema, das bislang noch keiner realisiert hat.
Wagner
: Eine große Herausforderung, an der viele arbeiten. Wir haben eine Lösung gefunden, die gleichermaßen kostengünstig und effizient ist - in Form eines Hydraulischen Impuls-Speichers (HIS). Wenn Sie normalerweise den Motor eines Fahrzeugs mit Automatgetriebe abstellen und neu starten, dauert es fast eine Sekunde, bis die Leerlaufdrehzahl erreicht und der notwendige Druck im Hydrauliksystem des Getriebes aufgebaut ist - erst dann lässt sich die erste Fahrstufe einlegen und losfahren. Man könnte mit einer elektrischen Zusatzpumpe das System dauerhaft unter Druck halten - aber dies erfordert ein zusätzliches Bauteil mit entsprechendem Platzbedarf, zudem ist das Geräuschverhalten nicht ganz unproblematisch. Wir halten stattdessen einen kleinen, stets gefüllten Hydraulikspeicher im Getriebegehäuse vor, dessen Inhalt beim Neustart mittels Federkraft ins System gepresst wird. Damit setzt sich das Fahrzeug binnen 350 Millisekunden in Bewegung, und das ist eine akzeptable Zeitspanne.

Werden Sie diese Lösung auch für Ihre Sechsstufenautomaten adaptieren?
Wagner: Nein, das ist leider nicht mehr möglich. Wir konzentrieren uns auf die achtstufige Lösung. Aber wir werden die Entwicklung auch in unseren Doppelkupplungsgetrieben als Option anbieten.

Aber bei Hybridlösungen ist der Speicher doch ebenfalls ein Thema.
Wagner: Für Vollhybridlösungen ist der hydraulische Impulsspeicher nicht ausreichend, da bei elektrischem Fahrbetrieb das Getriebe ständig mit Öldruck versorgt werden muss. Daher ist für das Acht-Gang-Hybridgetriebe eine elektrisch betriebene, zusätzliche Ölpumpe im Getriebe vorgesehen.

Wie steht es um die Zukunft anderer Getriebekonstruktionen, wie sie derzeit noch angeboten werden - automatisierte Schaltgetriebe und stufenlose CVT-Boxen?
Wagner
: Die Zukunft des CVT-Getriebes liegt vor allem bei Front-Quer-Lösungen, aber wegen des nicht befriedigenden Wirkungsgrads dürfte es irgendwann Probleme in puncto CO2-Ausstoß geben. Und automatisierte Schaltgetriebe werden wegen des mangelnden Komforts nur noch ein Nischendasein fristen, die meisten Automobilhersteller haben sich mittlerweile davon getrennt. Dies gilt jedoch nicht für Nutzfahrzeug-Anwendungen, wo automatisierte Getriebe deutlich an Bedeutung gewinnen werden.

Noch ein Blick in die neuen aufstrebenden Märkte, nach Indien, China und Russland: Sie sind als Zulieferer vor Ort, auch für die neuen Billigautos. Liegt es da nicht auf der Hand, unterhalb des Premium-Brands ZF ein anderes Label für den Einsatz im Tata Nano und in anderen Einstiegsautos zu entwickeln?
Wagner
: Darüber lohnt es, nachzudenken.

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