Die Kunst des Kuppeln: So geht Sprit-Sparen heute

Aller guten Dinge sind drei: Das denken sich offenbar die Ingenieure bei Schaeffler bei ihrem neuesten Projekt zum Thema „Sprit-Sparen“. Der Autozulieferer hat drei Konzepte für eine elektronische Kupplung, die sogenannte „E-Clutch“, entwickelt.

Und so funktioniert es: Je nach Ausbaustufe übernimmt das System das Kuppeln nur in bestimmten Fahrsituationen oder führt alle Kupplungsvorgänge vollautomatisiert aus.

Der Vorteil liegt auf der Hand: Damit kann laut der Experten die Kraftstoff-sparende Fahrweise – vom „Segeln“ bis zum elektrisch unterstützten Fahren – auch bei Fahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe eingesetzt werden.“Die E-Clutch ebnet dem Handschaltgetriebe den Weg in die Hybridisierung und damit auch in neue Märkte und Segmente“, erklärt Uwe Wagner, der Leiter Forschung und Entwicklung Automotive bei Schaeffler. Bislang sei dies lediglich in Verbindung mit Automatikgetrieben möglich. Dieser Getriebe-Typ ist mit Abstand am weitesten verbreitet. So wird laut aktueller Statistik heute noch etwa jedes zweite im Pkw verbaute Getriebe manuell geschaltet, bei global nach wie vor steigenden Produktionszahlen.

Die Schaeffler-Variante Nummer eins heißt „MTplus. Bei diesem System wird nach Angaben des Zulieferers das Grundprinzip der hydraulischen Kraftübertragung beibehalten, aber ein zusätzlicher Aktuator direkt in die Druckleitung eingebaut. „Auf diese Weise ist es gelungen, die Mehrkosten gegenüber einer klassischen Kupplungsbetätigung in Grenzen zu halten“, sagt Markus Kneißler, Leiter der Systementwicklung E-Clutch bei der Schaeffler-Marke LuK.

Schon mit der Teilautomatisierung sei ein verbrauchsreduzierendes „Segeln“ möglich: Dazu wird bei konstanter Fahrt der Motor vom Getriebe getrennt und entweder ganz abgeschaltet oder im Leerlauf weiterbetrieben. Das Auskuppeln übernimmt die „E-Clutch“. Und das Signal dazu gibt der Fahrer, indem er vom Gas geht. Nach Berechnungen der Techniker soll sich der Kraftstoffverbrauch um zwei Prozent (Motor geht in den Leerlauf) bis sechs Prozent (Motor schaltet ab) senken. Beim zweiten Konzept namens „Clutch-by-wire wird die mechanische oder hydraulische Anbindung des Pedals durch ein Ausrücksystem vollständig ersetzt. Der Fahrer kuppelt wie sonst auch, das Signal wird aber elektronisch („by wire“) übertragen. Das System sei auch Situationen gewachsen, die schnelle Schaltungen oder schlagartige Bremsungen erfordern, heißt es. Als besonders angenehm werde die Möglichkeit empfunden, die Umsetzung von Pedalweg in Kupplungsweg elektrisch zu „tunen“. Das ermöglicht laut Schaeffler zum Beispiel die Wahl eines Sportmodus, was bisher Automatikgetrieben vorbehalten war.

Die Leistungsfähigkeit dieser Technologie wird in dem von Schaeffler in Zusammenarbeit mit Ford und Continental realisierten Konzeptfahrzeug „Gasoline Technology Car“ (GTC) demonstriert. Hier leistet die automatisierte Kupplung einen Beitrag zur erzielten Verbrauchs- und CO2-Emissionssenkung von insgesamt 17 Prozent.

Und als drittes System kommt das „Elektronische Kupplungs-Management (EKM) ins Spiel. Bei dieser Variante wird ganz aufs Kupplungspedal verzichtet. Das Signal zum Auskuppeln liefert ein Sensor – und zwar in dem Moment, in dem der Fahrer zum Schalten ansetzt. Ebenso erfolgt das Einkuppeln automatisch, wenn der Gang eingelegt ist. EKM biete auch die Voraussetzungen, um zum Beispiel einen Elektromotor in den Antriebsstrang zu integrieren, sagen die Spezialisten. Mit der entsprechenden Batterie in einem 48-V-Bordnetz übernimmt der Elektromotor den Vortrieb in den Verkehrssituationen, in denen der Verbrennungsmotor unwirtschaftlich arbeitet – zum Beispiel beim Einparken, im Stop-and-Go-Verkehr oder im Stadtbetrieb bei geringer Geschwindigkeit.“EKM ermöglicht einen technisch eleganten und wirtschaftlichen Einstieg in die milde Hybridisierung, wie er so mit einem Automatikgetriebe nicht darstellbar wäre“, erläutert Kneißler.

Denn eines steht fest: Die nächste Preiserhöhung an den Tankstellen kommt bestimmt. Und da können Konzepte mit einer „intelligenten“ Kupplung schnell zum modernen „Sparschwein“ für die Autofahrer werden.

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