Elektrische Antriebssysteme unterscheiden sich grundlegend von Verbrennungsmotoren. Einer der Hauptunterschiede betrifft das Getriebe. Bei einem Benzin- oder Dieselfahrzeug kann sich der Fahrer für ein Automatik- oder Schaltgetriebe mit mindestens fünf Gängen entscheiden. Bei einem Elektrofahrzeug gibt es kein Getriebe oder (in den meisten Fällen) einen sehr einfachen Mechanismus mit nur einem Gang.

Die heutigen Elektroautos werden meist ohne Getriebe verkauft, wie wir es von verbrennungsbetriebenen Fahrzeugen kennen. Dies ist jedoch nicht auf die Sparsamkeit der Konstrukteure oder auf Vergesslichkeit zurückzuführen, sondern auf technische Erwägungen. Ein Benzin- oder Dieselmotor erreicht sein optimales Drehmoment oder seine optimale Leistung in einem sehr engen Drehzahlbereich. Um die Fähigkeiten des Antriebs effektiv nutzen zu können und damit das Fahrzeug während der Fahrt beschleunigen und die Geschwindigkeit beibehalten kann, ist es daher notwendig, die Gänge häufig zu wechseln und die Antriebseinheit in dem für sie optimalen Drehzahlbereich der Kurbelwelle zu halten.

Bei einer elektrischen Maschine ist die Situation anders. Bei modernen Elektromotoren steht das volle Drehmoment praktisch von Anfang an zur Verfügung und wird über einen weiten Betriebsbereich des Motors aufrechterhalten. So entwickelt der Nissan Leaf der zweiten Generation praktisch von Anfang an ein maximales Drehmoment von 320 Nm. Dies bietet ausreichend Leistung für dynamisches Anfahren und effizientes Fahren in der Stadt.

Wie geht es weiter? Sobald der Motor des Leaf 3283 Umdrehungen pro Minute überschreitet, beginnt das Drehmoment zu sinken. Ja, die Beschleunigung wird weniger dynamisch, aber das bedeutet noch keine schlechte Nachricht für den Fahrer. Denn an die Stelle des sinkenden Drehmoments tritt eine maximale Leistung von 150 PS. So kann das japanische Elektroauto auch höhere Geschwindigkeiten, z.B. außerhalb der Stadt und auf Autobahnen, ohne größere Probleme bewältigen.

Auch das Rückwärtsfahren mit einem Elektrofahrzeug ist wichtig. Um rückwärts fahren zu können, müssen die Ingenieure keineswegs ein Getriebe mit Rückwärtsgang konstruieren, wie es bei Fahrzeugen mit herkömmlichem Antriebssystem der Fall ist. Sie müssen lediglich die Spannung in umgekehrter Richtung anlegen und die Drehrichtung des Rotors umkehren. Aus der Sicht des Fahrers mag dies nicht als besonders wichtige Information erscheinen. Durch ein solches Verfahren entfällt jedoch die Notwendigkeit der bereits erwähnten Rückwärtsgangübersetzung und die Konstruktion des Getriebes wird vereinfacht.

Die Automobilhersteller hätten bei der Entwicklung von E-Autos auf mehrgängige Getriebe verzichten können, allein schon deshalb, weil in ihnen von Anfang an Drehmoment zur Verfügung steht. Wenn sie Mechanismen verwenden, handelt es sich um einfache Zahnräder mit konstantem Übersetzungsverhältnis, die sich durch breite Zahnräder auszeichnen. Warum wird diese Konstruktion verwendet? Die Verwendung breiterer Zahnräder ist unter anderem verbunden mit der Verfügbarkeit des maximalen Drehmoments von Anfang an. Das Drehmoment ist eine schwere Belastung für den Antriebsmechanismus, daher funktionieren massivere Zahnräder besser.


Welche „getriebeähnlichen“ Lösungen werden also in Elektroautos eingesetzt?

  • Ein-Gang-Getriebe (am gebräuchlichsten) – es geht darum, den Motor mit den Rädern über einfache Zahnräder zu verbinden, die die Drehzahlen in einem angenommenen Bereich von 8 bis 10 Wellenumdrehungen pro Motorumdrehung reduzieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Energie der Batterie mit der geringstmöglichen Belastung genutzt wird;
  • Zwei-Gang-Getriebe (eigentlich: Zwei-Getriebe, Doppel-getriebe) – eines davon ermöglicht es Ihnen, das Auto in kurzer Zeit zu beschleunigen, und das andere optimiert die Bewegung des Motors während langer Fahrten, d. h. es verbraucht weniger Energie;
  • Doppelmotoren (Ersatz von zwei Getrieben) – zwei Motoren mit unterschiedlichen Gängen, die beide Achsen separat antreiben, bewirken eine sofortige Beschleunigung von der Hinterachse, und der Motor von der Vorderachse mit einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis reduziert den Energieverbrauch auf langen Strecken.