Getriebe haben in Antriebssystemen vor allem eine Aufgabe: Sie übersetzen Drehzahl und Drehmoment des Motors so, dass beides möglichst gut zur jeweiligen Fahrsituation passt. Besonders wichtig ist das beim Verbrenner. Benziner und Diesel arbeiten nur in einem vergleichsweise schmalen Drehzahlbereich besonders effizient und durchzugsstark. Pkw-Getriebe mit mehreren Gängen helfen deshalb, den Motor möglichst häufig in jenem Drehzahlfenster zu halten, das eine gute Balance aus Fahrbarkeit, Fahrspaß und Effizienz verspricht.
E-Motoren unkomplizierter
Elektromotoren sind in dieser Hinsicht deutlich unkomplizierter. Sie stellen bereits aus dem Stand hohes Drehmoment bereit und können gleichzeitig sehr hohe Drehzahlen erreichen. Ihr nutzbarer Drehzahlbereich ist damit wesentlich größer. Deshalb besitzen die meisten E-Autos kein klassisches Schaltgetriebe, sondern lediglich ein Untersetzungsgetriebe mit einer festen Übersetzung. Der Elektromotor dreht dabei deutlich schneller als die Räder. Zahnräder reduzieren seine Drehzahl und erhöhen im Gegenzug das an den Rädern anliegende Drehmoment.
Damit lässt sich praktisch der komplette Geschwindigkeitsbereich abdecken, in dem wir normalerweise Autos bewegen. Allerdings zwingt eine feste Übersetzung die Entwickler zu einem Kompromiss. Eine kurze Übersetzung sorgt für hohe Zugkraft beim Anfahren, lässt den Elektromotor bei Autobahntempo aber mit sehr hohen Drehzahlen und damit tendenziell ineffizienter arbeiten. Eine lange Übersetzung reduziert die Motordrehzahl bei schneller Fahrt und erlaubt eine höhere Endgeschwindigkeit, stellt am Rad bei gleichem Motordrehmoment aber weniger Zugkraft bereit. Hier kann ein Zweigang-Getriebe eine gute Kompromisslösung sein.
Während hier der erste Gang relativ kurz übersetzt ist und so für kräftigen Antritt und hohe Beschleunigung sorgt, kommt bei höherem Tempo eine länger übersetzte Fahrstufe ins Spiel. Sie senkt die Motordrehzahl, wodurch sich der Antrieb bei bestimmten Geschwindigkeiten in einem günstigeren Wirkungsgradbereich betreiben lässt. Das kann vor allem bei längeren Autobahnetappen helfen, den Stromverbrauch zumindest etwas zu senken. Gleichzeitig lässt sich eine höhere Endgeschwindigkeit realisieren, ohne den E-Motor bis an seine Drehzahlgrenze treiben zu müssen.
So funktioniert das technisch
Wie das technisch funktioniert, zeigt der 2025 eingeführte elektrische Mercedes CLA. Sein Zweigang-Getriebe sitzt zusammen mit der E-Maschine an der Hinterachse. Der erste Gang ist mit rund 11:1 übersetzt: Der Elektromotor dreht also etwa elfmal, während sich die Antriebsräder einmal drehen. Im zweiten Gang beträgt das Verhältnis nur noch rund 5:1. Er ist auf höhere Geschwindigkeiten und einen effizienten Betrieb ausgelegt. Der Kraftschluss wird im ersten Gang über eine Klauenkupplung, im zweiten über eine Lamellenkupplung hergestellt. Wann gewechselt wird, entscheidet die Elektronik unter anderem anhand von Geschwindigkeit, Leistungsanforderung, Batterieladezustand und gewähltem Fahrprogramm. Der Fahrer muss nicht selbst schalten.
Einen technisch etwas anderen Weg geht Porsche beim Taycan. Dessen Zweigang-Getriebe an der Hinterachse arbeitet mit drei Wellen, zwei Stirnradstufen und einem schaltbaren Planetenradsatz. Im besonders kurzen ersten Gang kommen auf eine Radumdrehung rund 15 Umdrehungen des Elektromotors. Das sorgt für ein hohes Drehmoment am Rad und entsprechend vehemente Beschleunigung. Der zweite Gang ist mit etwa 8:1 deutlich länger übersetzt und ermöglicht neben einem effizienteren Betrieb bei höherem Tempo auch Geschwindigkeiten von bis zu 260 km/h. Der erste Gang kommt beim Taycan vor allem in den sportlichen Fahrprogrammen und beim Einsatz der Launch Control zum Zuge.
Technik verstehen - Vom Elektroantrieb zum Scheinwerfer
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Wenige E-Autos mit zwei Gängen
Dass trotzdem nur wenige Elektroautos zwei Gänge besitzen, hat einen einfachen Grund: Der Vorteil muss den zusätzlichen Aufwand rechtfertigen. Ein zweiter Gang benötigt zusätzliche Zahnräder, Wellen, Kupplungen beziehungsweise Schaltelemente sowie eine entsprechende Steuerung. Das erhöht Gewicht, Bauraumbedarf, Kosten und konstruktive Komplexität. Zudem entsteht beim Gangwechsel zumindest theoretisch die Möglichkeit einer Zugkraftunterbrechung, die ein Eingang-Antrieb gar nicht erst kennt.
Gleichzeitig werden Elektromotoren, Leistungselektronik und deren Steuerung zunehmend effizienter. Ein moderner E-Motor kann einen enorm breiten Drehzahlbereich abdecken und dabei über weite Bereiche mit hohem Wirkungsgrad arbeiten. Mit einer geschickt gewählten festen Übersetzung lassen sich daher gute Beschleunigung, niedriger Verbrauch und eine für normale Pkw völlig ausreichende Höchstgeschwindigkeit in überzeugender Weise in Einklang bringen.
Die meisten Hersteller verzichten deshalb auf einen zweiten Gang. Bei technisch aufwendig konzipierten Premiumfahrzeugen wie Porsche Taycan und Mercedes CLA hingegen passt das Zweiganggetriebe zum Anspruch, auch bei Fahrleistungen und Effizienz noch zusätzliche Reserven herauszukitzeln. Notwendig ist eine solche Lösung jedoch nicht.
