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Elektroauto-Getriebe: Ein Gang reicht (meistens)

04. Dezember 2023 von

Die letzten Jahre hatte man das Gefühl: Je mehr Gänge ein Auto hat, desto besser. Die Übersetzungsstufen wurden mehr und mehr, um eine optimale Fahrleistung zu erreichen. Mit dem Aufstieg der Elektroautos sind mehrstufige Getriebe kein Thema mehr, denn viele Gänge braucht ein E-Auto nicht.

Von einem Getriebe spricht man im Zusammenhang mit Elektroautos zwar ständig, doch eigentlich ist das nicht richtig. Ein Elektroauto ist nämlich nicht mit einem Getriebe im klassischen Sinn ausgestattet. Wir sagen Ihnen, was die Unterschiede zu Verbrennermodellen sind.

⏰  Kurz zusammengefasst

Egal, für welches Auto du dich entscheidest – um das Schalten beim Elektroauto musst du dir keine Gedanken mehr machen. Wir haben eine Auswahl an top E-Autos für dich zusammengestellt:

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Getriebevergleich: Verbrenner vs. Elektro

Das Getriebe eines Verbrennermodells ist eine kniffelige Angelegenheit. Eine Menge Entwickler und Entwicklerinnen haben in den letzten Jahren die Getriebetechnik verbessert. Es wurden sowohl bei Automatik- als auch bei Doppelkupplungsgetrieben bis zu zwölf Gänge realisiert. Das sollte dazu beitragen, dass die Schaltvorgänge flüssig und komfortabel funktionieren, und dennoch eine gewisse Sportlichkeit möglich ist.

Wenn das Elektroauto weiter so viel Fahrt aufnimmt, dann müssen sich Getriebe-Hersteller ein anderes Handlungsfeld suchen. Denn: Ein Elektroauto ist in Sachen Getriebe recht einfach gestrickt. Es kommt mit lediglich einem einzigen Gang aus, weil ein Elektromotor anders als ein Verbrenneraggregat schon bei niedrigen Touren seine volle Kraft zur Verfügung stellen kann, und über einen weiten Bereich ein ähnliches Drehmoment hat.

Eigentlich würde es sogar reichen, lediglich eine starre Verbindung zwischen Motor und Antriebswelle einzubauen. In der Praxis entscheidet man sich aber für ein sogenanntes Untersetzungs-Getriebe mit einem Gang, damit die Drehzahl um einen genau festgelegten Faktor reduziert wird. Das erleichtert die Handhabung.

Braucht ein Elektroauto ein Getriebe?

Nein. Ein Getriebe hat die Funktion, eine Bewegungsgröße zu ändern. Im Falle eines Autos geht es um eine Drehbewegung. Es werden sozusagen kleine Zahnräder eingesetzt, um größere anzutreiben. Die antreibende Kraft wird hierbei vom Motor zur Verfügung gestellt. Diese wird in das Getriebe geleitet und dort so geändert, dass sie wieder abgegeben werden kann. Das Fahrerlebnis gleicht so in etwa dem eines Autos mit Automatikschaltung. An der Frage, ob eine Automatik oder ein Schaltgetriebe besser ist, scheiden sich viele Geister.

Ein Elektromotor hingegen liefert bei jedem Tempo eine mehr oder weniger konstante Drehzahl, die nicht mit Hilfe von Schaltvorgängen reguliert werden muss. Das erleichtert das Fahren ungemein – und noch mehr profitierst du, wenn du dir ein sogenanntes E-Kennzeichen zulegen.

Gibt es ein “elektrisches Getriebe”?

Wenn man es genau nimmt, dann gibt es kein elektrisches Getriebe in einem E-Auto. Damit man aber einen besseren Vergleich hat, wird im allgemeinen Sprachgebrauch davon gesprochen. Das elektrische Getriebe nimmt in einem Elektroauto den Platz eines normalen Getriebes ein, ohne wirklich eines zu sein.

Elektroauto Getriebe: Kaum Wartungsaufwand

Neben weniger Entwicklungsaufwand hat ein Getriebe in einem E-Auto auch noch den Vorteil, dass es kaum gewartet werden muss. Der Verschleiß liegt fast bei Null, denn es sind keine Schleifkontakte nötig. Das Getriebe hat eine feste Übersetzung, also nur einen Gang, und wesentlich weniger bewegliche Teile verbaut. Dadurch kann so gut wie nichts kaputt gehen.

Mit einem Getriebeschaden bei einem Elektroauto musst du also nicht rechnen, und der allgemeine Wartungsaufwand eines E-Autos ist ebenfalls sehr gering.

Funktionsweise: Was macht den Elektromotor so effizient?

Die Effizienz ist es in erster Linie, die beim Elektroauto zählt, denn schon ab dem Start steht bei Elektroautos das volle Drehmoment in einem großen Drehzahlbereich zur Verfügung. Das führt zu enormem Fahrspaß, denn je leistungsstärker das Elektroauto ist, desto schneller sprintet es vom Stand aus los und kann so manchen Verbrenner problemlos abhängen. Ein weiterer Punkt für die hohe Effizienz ist der Wirkungsgrad von über 90 Prozent. Das bedeutet, es gibt nur wenige Verluste an Wärme und Reibung.

Der synchrone Wechselstrommotor besteht aus zwei Elektromagneten, dem Stator und dem Rotor, die beide mit Hilfe von Gleichstrom ein Magnetfeld erzeugen. Wie bereits erwähnt, sorgen die Magneten letztendlich für die Bewegung des Fahrzeugs.

Als zukunftsweisend gelten Elektromotoren auch deshalb, weil sie ohne fossile Brennstoffe auskommen und – zumindest lokal – keine Abgase freisetzen. Außerdem sind Elektromotoren im Vergleich zu Verbrennern in der Lage, einen Teil der Antriebsenergie beim Bremsen zu rekuperieren, das heißt, wieder in den Akku einzuspeisen, und so den Gesamtwirkungsgrad und damit die Reichweite zu erhöhen.

Die E-Auto Leistungselektronik

Unter dem sperrigen Begriff Leistungselektronik verbirgt sich nichts, was man nicht verstehen könnte. Die Elektronik ist sozusagen das Bindeglied zwischen dem Elektromotor und dem Akku. Der Strom, der aus dem Akku in den Elektromotor fließt, kann nicht einfach eins zu eins dort eingespeist werden. Die Leistungselektronik ist dazwischen geschalten, um den Strom hinsichtlich Frequenz, Stärke und Form umzuwandeln. Der Akku stellt Gleichstrom zur Verfügung, die meisten gängigen Motoren brauchen aber Wechselspannung, um arbeiten zu können.

Deshalb hat die Leistungselektronik einen wirklich wichtigen Job als Vermittler. Sie wandelt aber nicht nur den Gleichstrom aus dem Akku zum Motor in Wechselstrom um, sondern auch den eingehenden Wechselstrom aus öffentlichen Ladesäulen in Gleichstrom, damit der Akku diesen speichern kann. Außerdem kommt die Leistungselektronik auch beim Rekuperationsvorgang zum Einsatz, denn sie hilft, die in elektrische Energie umgewandelte Bremsenergie in Gleichstrom zu verwandeln, damit die Hochvoltbatterie diesen aufnehmen und speichern kann.

Welche Nachteile hat ein “elektrisches Getriebe”?

Mit der magnetischen Feldstärke wird angegeben, wie stark ein Magnetfeld ist. Die Einheit für die magnetische Feldstärke nennt sich Tesla – womit wir schon wieder den Bogen zum Elektroauto geschlagen hätten. In einem Elektromotor ist ein Magnetfeld vorhanden, das durch ein Neodym-Magnet entsteht. Neodym ist allerdings ein chemisches Element, das zu den Seltenen Erden zählt.

Neodym wird meist aus China eingeführt, was die Frage über die Arbeitsbedingungen der Arbeitenden aufwirft. Auch die Folgen für die Umwelt sind aufgrund von teils umweltbelastenden Verfahren nicht zu vernachlässigen.

Deshalb gäbe es auch die Möglichkeit, ein magnetisches Feld durch Elektrizität zu erzeugen. Solche Motoren nennt man dann “fremderregte Motoren“. Das Magnetfeld wird mit Hilfe einer Spannungsquelle hervorgerufen, der Rotor und der Stator im Elektromotor sind aber an zwei unabhängigen Spannungsquellen angeschlossen.

Für Sportwagen: Das Zwei-Gang-Getriebe

Ein Getriebe mit zwei Gängen gibt es für Elektroautos auch, allerdings wird das nur bei Sportwagen wie beispielsweise dem Porsche Taycan verbaut. Denn nur da bringt es einen Vorteil. Dieser liegt nicht – wie vielleicht angenommen – beim Verbrauch, sondern bei einer höheren Höchstgeschwindigkeit. Hätte der Taycan nur eine Übersetzung, würde er die Spitzengeschwindigkeit von 260 km/h nicht erreichen können.

Die Effizienz ist dagegen nur zwischen drei und fünf Prozent besser als beim Ein-Gang-Getriebe, was das Verbauen in normale E-Autos nicht rentabel macht. Ein Zwei-Gang-Getriebe ist deutlich teurer und kommt damit nur für Autos in Frage, die durch mehr Geschwindigkeit den Vorteil auch nutzen können.