Das VW-Doppelkupplungs-Getriebe DQ 250 aus dem VW-Werk Kassel
Das weltweit erste und in Großserie hergestellte Doppelkupplungsgetriebe DQ 250, gefertigt im Werk Kassel der Volkswagen AG
1. Zusammenfassung
Ein Fahrzeuggetriebe, entwickelt bei VW in Wolfsburg, gefertigt im Volkswagenwerk Kassel in Baunatal, hat in den vergangenen Jahren das Autofahren in Deutschland, Europa und weit, weit darüber hinaus verändert. Das Getriebe verband bei der Produktion die Kostenvorteile eines traditionellen Schaltgetriebes – wenn auch zunächst nicht vollumfänglich – mit dem Komfort eines Wandler-Planetensatzgetriebes, welches bis zu diesem Zeitpunkt zumindest in Deutschland und großen Teilen Europas der gehobenen Mittel- und Oberklasse vorbehalten war: Die gut 60 Jahre existierende Idee, zwei Patentierungen und die Arbeiten bei Porsche, u.a. im Rennsport, zu einem vollautomatisch geschalteten und dennoch beinflussbaren Doppelkupplungsgetriebe wurden Realität.
Entgegen ersten VW-eigenen und zu knappen Einschätzungen verschaffte diese Technik dem VW Konzern einen technologischen Vorsprung von mindestens einem Jahrzehnt und wurde für zahlreiche Drehmomentgrößen in Quer- und Längseinbau des Antriebsstrangs bis hin zur Hybridversion mit dem E-Motor in der Kupplungsglocke weiterentwickelt. Mittlerweile wird die Doppelkupplungsversion für Pkw-Getriebe von zahlreichen Herstellern angeboten. Seit zwei Jahren sind dieses erste, seit 2002 in Großserie in unserer Region hergestellte Getriebe und zwei weitere Typen im Technik-Museum Kassel ausgestellt. Dies nehmen wir zum Anlass, sowohl auf den Produktionsstandort als auch auf die dort hergestellten Getriebearten in ihrer Geschichte und Funktion kurz zurückzublicken.
Die Kupplung im Auto hat als Bauteil die Aufgabe, mechanische Leistung vom Motor zum Getriebe zu leiten, sie unterbricht den Kraftfluss im Stillstand (zum Anhalten) des Fahrzeugs und beim Gangwechsel des Getriebes. Das Getriebe wiederum überträgt das Drehmoment des Motors auf die Räder, sodass sich das Fahrzeug in Bewegung setzt. Bei einem einfachen Schaltgetriebe – wie es bis heute mit jedoch zurückgehenden Stückzahlen in Baunatal produziert wird – tritt bei jedem Gangwechsel eine Zugkraftunterbrechung auf, weil der Kraftfluss durch die Kupplungsbetätigung für kurze Zeit unterbrochen ist.
Bei einem Doppelkupplungsgetriebe handelt es sich im Prinzip um zwei Teilgetriebe im "Parallelbetrieb". Jede der Getriebeeinheiten hat eine eigene Kupplung, die elektronisch angesteuert wird. Damit erreicht man, dass ein Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung stattfinden kann, weil praktisch zeitgleich Kupplung 1 öffnet während Kupplung 2 schließt. Diese Kupplungsbetätigungen gehen quasi "ineinander über", so dass keine Unterbrechung des Kraftflusses stattfindet. Dieser Vorgang wiederholt sich dann wieder beim Schalten von der 2. in die 3. Stufe, und natürlich auch in umgekehrter Reihenfolge und läuft je nach Drehmomentanforderung und Last des Fahrzeugs "automatisiert" ab. Im Stillstand sind bei laufendem Motor beide Kupplungen geöffnet.
2. Einleitung
Der unerwartet schnelle wirtschaftliche Aufschwung Deutschlands nach dem Zweiten Weltkrieg, bekannt unter dem Schlagwort "Wirtschaftswunder", mit der beginnenden Motorisierung und parallel dazu der wirtschaftliche Niedergang der durch die Kriegsindustrie geprägten Region um Kassel, brachte ein aufstrebendes Unternehmen und einen kleinen Landkreis zusammen. Volkswagen in Wolfsburg benötigte Mitarbeiter sowie einen neuen Standort für Fahrzeugkomponenten und der Landkreis Kassel sowohl einen Gewerbesteuerzahler als auch Arbeitsplätze für seine Bewohner. VW erwarb von Henschel das südlich Kassels gelegene Werksgelände am Rande der Dörfer Altenbauna und Rengershausen, beide heute Stadtteile Baunatals, und errichtete dort das Werk Kassel der damaligen Volkswagen GmbH.
Das Werk begann 1958 in den noch vorhandenen Gebäuden der Henschel Flugzeugwerke mit der Aufbereitung gebrauchter Motoren für den legendären Käfer und den Transporter, die Getriebeaufbereitung kam später hinzu. Nach Aufbau der Hallen 1 (im Nordwesten) und 4 (im Südosten des damaligen Werksgeländes) umfasste das Fertigungsprogramm des Werkes ab 1960 nach Verlagerung aus dem Stammwerk in Wolfsburg zunächst die Getriebeproduktion mit der Gießerei für die Gehäuse, die Zahnräder- und Wellenfertigung mit der zerspanenden, härtenden und schleifenden Bearbeitung und letztlich die Getriebemontage und Qualitätsprüfung eines handgeschalteten Viergang-Getriebes für die luftgekühlten Boxermotoren (Werbespruch "Luft friert nicht ein!") im Heck des Fahrzeugs. Weitere Fertigungsbereiche wie Karosseriebleche mit dem Großpresswerk, Abgasanlagen, der Ersatzteilbereich und viele Erweiterungen kamen später hinzu (im Bild oben Teile des "Nordrandbau", hier der Hallen 2 und 1, in klassischer VW-Architektur, Quelle *1).
Eine Getriebefertigung? Wozu die denn? Das Auto hat doch einen Verbrennungsmotor, welcher das Fahrzeug antreibt! Die Notwendigkeit eines Getriebes bei einem Verbrennungsmotor sollte eigentlich jedem Autofahrer, jeder Autofahrerin bekannt sein. Früher gehörten zur Führerschein-Ausbildung auch technische Grundkenntnisse, heute nimmt die Straßenverkehrsordnung sicherlich einen breiteren Raum ein und selber "schrauben" kann man bei aktuellen Fahrzeugen voller Steuergeräte und Bussysteme kaum noch. Daher nur zwei knappe Aussagen und eine Erklärung zur Notwendigkeit eines Getriebes bei Verbrennungsmotoren:
- Fahren möchten viele, sicherlich nicht alle Autofahrer in einem Geschwindigkeitsbereich von 5 bis 200 km/h. Also sowohl bei Fahrten durch eine Spielstraße als auch auf der Autobahn in einem Geschwindigkeitsverhältnis von 1:40.
Ein üblicher Viertakt-Ottomotor hat einen nutzbaren Drehzahlbereich von etwa 1.200 bis etwa 6.000 U/min, darunter entwickelt er nur wenig Drehmoment, weit darüber hinaus nutzen dies nur wenige Fahrer aufgrund des stark steigenden Verbrauchs und wenn doch, dann nur kurzzeitig. Also ein Drehzahlverhältnis von etwa 1:5 wie die neben-/obenstehende, ausschließlich prinzipielle, Kurve ohne detaillierte Messwerte zeigt. Sie ist zwar frei Hand für einen üblichen Viertakter nach dem Otto-Verfahren erstellt, sie trifft aber zum Verlauf des Drehmoments (M in Newtonmeter in Rot) und der Leistung (P in Kilowatt in Blau) über der jeweiligen Drehzahl mit deutlichen Abwandlungen auch für einen Dieselmotor zu. Aktuelle reine E-Antriebe werden völlig anders betrieben, Erklärungen hierzu gern bei einer bestellten TMK-Führung durch den Autor.
Da sich Deutschland im Aufbruch befand, war auch eine Nachfrage nach soliden Transportern vorhanden. Ab 1950 fertigte VW in Hannover mit derselben Technologie die Transporter-Reihe, die unter dem Namen "Bulli" als VW-Bus einen hohen Bekanntheitsgrad erreichte.
