DCT, E-Clutch, Quickshift oder Schaltgetriebe? Vor- und Nachteile

Das DCT Doppelkupplungsgetriebe ist schon seit langem technologisches Steckenpferd Hondas und seit 2010 eine Alternative zum klassischen Schaltgetriebe im Motorrad. Kürzlich kam noch die Honda E-Clutch als Option dazu, bei der die Steuerung einer konventionellen Kupplung von der Elektronik übernommen wird. Das Trio der alternativen Schalttechnologien komplettiert der schon länger bekannte Quickshifter, der inzwischen seit der Einführung von elektronischen Gasgriffen weit verbreitet ist. Die Bedienung dieser verschiedenen Systeme rangiert von oft erklärt bis zu selbstverständlich, doch wie sieht es rein technisch aus? Wo sind die Abnutzungen am größten? Welches System ist das schwerste? Wo liegen die größten technischen Risiken? Unser Tuning-Meister und Motorradentwickler Martin Bauer hat die Schalttechnologien analysiert und klärt über Vor- und Nachteile auf.

Bevor wir über die neuen Sonderformen der Schalttechnologie im Motorrad sprechen, erklärt Martin Bauer das Standard-Getriebe. Warum ist dieses überhaupt notwendig? Um vom Fleck zu kommen, muss die vom Motor generierte Kraft von der Kurbelwelle zum Hinterrad gebracht werden. Je nachdem wie man hier die Übersetzung zwischen Kurbelwelle und Hinterrad wählt, ist eine gewisse Endgeschwindigkeit möglich. Ohne Gangschaltung ist so aber nur entweder eine starke Beschleunigung mit kaum Topspeed, oder Topspeed mit kaum Beschleunigung möglich. Wie wenn man nur mit dem 1. oder 6. Gang fahren würde. Deswegen braucht es ein Schaltgetriebe und am Motorrad hat sich hier das sequentiell geschaltete Klauengetriebe etabliert.

Auf zwei Wellen, der Eingangs- und Ausgangswelle, sitzen die in der Regel sechs Zahnradpaare, die jeweils für einen Gang stehen. Die Eingangswelle hat Kontakt zur Kupplung, die die Kraft vom Motor einleitet, und an der Ausgangswelle sitzt das vordere Antriebsritzel, welches bei den meisten Motorrädern von außen sichtbar ist und die Kette in Bewegung versetzt. Nun wird beim Schaltvorgang zuerst die vertikale Bewegung des Schalthebel in eine seitliche Bewegung entlang der Wellen gewandelt. Für diese Umwandlung gibt es im Detail verschiedene technische Lösungen, grob gesagt wird eine Schaltwalze mit eingefrästen Nuten gedreht, die dann über diese Nuten sogenannte Schaltgabeln entlang der Wellen verschiebt. Beim Verschieben der Zahnräder auf der Welle lösen und verkeilen sich diese untereinander. Hier kommen die namensgebenden Klauen ins Spiel. Die metallenen seitlichen Fortsätze der Zahnräder haken sich beim nächsten Zahnrad ein. Damit diese Klauen aber die Zeit haben, um sich zu lösen oder zu verhaken, muss das Getriebe lastfrei geschalten werden. Unter Leistung und bei hohen Drehgeschwindigkeiten der Zahnräder würden die Klauen nur anschlagen statt einzurasten. Um das Getriebe lastfrei zu bekommen, wird üblicherweise die Kupplung gezogen, die Kraftzufuhr dadurch vom Getriebe getrennt, der alte Gang kann aus- und der nächste einrasten.

Dieser beschriebene Schaltvorgang mit auskuppeln, Gang einlegen und wieder einkuppeln dauert recht lange, weshalb vor allem im Rennsport sehr schnell nach Alternativen gesucht wurde. Eigentlich ist die Kupplung nicht zwingend notwendig, denn mit ein bisschen Übung reicht auch ein schnelles Gas Zu-Auf mit einem präzisen Schaltimpuls, um den Gang in das kurzzeitig entlastete Getriebe einrasten zu lassen. Viele erfahrene Motorradfahrer schalten so durch die Gänge. Die ersten Quickshift-Systeme simulierten diesen Vorgang elektronisch, indem einfach die Zündung, oder Einspritzung, oder beides im Moment des Schaltens unterbrochen wurde. Die Elektronik ist schneller und präziser als der Mensch, doch für das Getriebe besteht eigentlich kein Unterschied zwischen diesen beiden Methoden. Diese einfache Quickshifter-Technologie hatte aber den Nachteil, dass sie beim Herunterschalten nicht funktionierte. Denn das Getriebe ist bei geschlossenem Gas nicht lastfrei, da dann beim Verzögern die Motorbremse wirkt.

Um diesen nächsten Schritt zu schaffen, brauchte es die elektronische Gassteuerung, Ride-by-wire genannt. Damit ist die Steuerelektronik in der Lage, das Gegenteil vom Quickshifter beim Hochschalten zu machen. Statt das Gas wegzunehmen, wird ein präziser Gasstoß abgegeben, der die Drehzahl genau auf das Niveau befördert, um die zwei Wellen im Getriebe in Einklang zu bringen. Nun können die Klauen der Zahnräder sich wieder ohne Last lösen und einhaken. Während des gesamten Vorgangs wird die Kupplung nicht verwendet.

Die Vorteile von Quickshiftern sind recht offensichtlich und gerade viele sportliche Motorradfahrer wollen nicht mehr auf Schaltassistenten im Motorrad verzichten. Gleichzeitig hört man öfters aber auch das Gerücht, dass Quickshifter die Bauteile des Getriebes stärker beanspruchen. Martin Bauer erklärt, warum das nur bedingt stimmt. Ist das Timing der Unterbrechungszeiten der Last nicht korrekt, dann kann das Getriebe natürlich in Mitleidenschaft gezogen werden. Wenn zum Beispiel die Leistung schon wieder ins Schaltgetriebe geschickt wird, während der nächste Gang noch nicht fertig mit den Klauen eingerastet ist, schlagen diese an den Kanten an und können sich so abrunden. Das führt dann dazu, dass Gänge nicht mehr einrasten oder wieder herausspringen. Bei Nachrüst-Quickshiftern kann so ein Fall bei schlechter Abstimmung eintreten, bei etablierten Herstellern mit entsprechendem Know-How und Prüfverfahren in der Entwicklung sieht Martin Bauer aber keine erhöhte Gefahr für solche Defekte gegeben. Wird das Getriebe korrekt lastfrei geschaltet, werden die Bauteile nicht mehr beansprucht, wie beim Gangwechsel mit Kupplung.

Umso interessanter ist es, dass Honda nun bei der neuen E-Clutch Schalttechnologie doch die Kupplung wieder zurück ins Spiel bringt. Bei der E-Clutch sind eine herkömmliche Kupplung und Schaltgetriebe verbaut, die Steuerung der Kupplung kann aber sowohl manuell per Kabelzug, als auch elektronisch erfolgen. Das funktioniert so, dass die kleine Welle außen am Kupplungsdeckel, an der das Kupplungsseil ansetzt, zweigeteilt ist. Die obere Hälfte wird klassisch manuell per Seil betätigt, die untere Hälfte aber von Elektromotoren gesteuert. So kann die fortschrittliche Steuerelektronik die eigentlich konventionelle Kupplung dosieren, ohne dass der Fahrer beim Stehenbleiben und Losfahren zum Hebel greifen muss. Da sich die obere Hälfte der Welle aber beim Trennen der Kupplung in den unteren Teil einhakt, kann jederzeit manuell eingegriffen und die elektronische Steuerung sozusagen "überschrieben" werden. Das Schaltgetriebe wiederum ist komplett normal, der Fahrer schaltet klassisch durch die Gänge. Die elektronische Kupplung hilft aber etwas bei Schaltvorgängen mit, macht diese smoother und ermöglicht das Herunterschalten unter Vollast bzw. Hochschalten beim Verzögern. Wie gut das in der Praxis funktioniert, haben wir uns beim Test der Honda CB650R E-Clutch angesehen.

Die Vorteile des E-Clutch Systems liegen auf der Hand. Im Stop & Go Verkehr wird durch die Automatisierung der Kupplung mehr Komfort geboten und Schaltvorgänge mit dem Quickshifter sind sanfter und jederzeit möglich. Als Nachteil wird oft das Steigen potenzieller Fehlerquellen genannt. Martin Bauer sieht hier aber nicht viel Risiko. Klar, die Sensoren und die Elektromotoren der E-Clutch können ausfallen, doch inzwischen werden solche Bauteile auch in fast allen modernen Neumotorrädern mit konventioneller Schalttechnologie verbaut. Dementsprechend ausgereift ist die Technik. Und auch die Kupplung sollte nicht übermäßig von der E-Clutch beansprucht werden. Honda gibt an, dass bei umfangreichen Tests während der Entwicklung der E-Clutch der Verschleiss der Kupplungsplatten auf dem gleiche Niveau war, wie bei manueller Kupplungsbedienung von erfahrenen Motorradfahrern.

Bei konventionellen Schaltvorgängen mit oder ohne Quickshifter kommt es unweigerlich zu einer Pause der Beschleunigung oder Verzögerung und dadurch zu zumindest leichten Lastwechseln. Deswegen hat Honda schon in den frühen 2000ern begonnen zu überlegen, wie sich diese Unterbrechung und der Ruck beim Schalten minimieren lassen. Die Idee: Damit der Gangwechsel maximal schnell und smooth vonstatten gehen kann, muss der nächste Gang schon eingelegt sein, bevor sich die Zahnräder des vorherigen Ganges trennen. Das führte zur Entwicklung des inzwischen legendären DCT Doppelkupplungsgetriebes, welches in zahlreichen Honda Modellen angeboten wird. Dabei wird die Eingangswelle des Getriebes auf zwei Wellen aufgeteilt, die jeweils mit einer Kupplung und drei Gängen (1., 3. & 5. Gang auf einer und 2., 4. & 6. Gang auf der anderen Welle) besetzt sind. Die Kupplungen arbeiten unabhängig voneinander. Ist z.B. der erste Gang eingelegt, ist die Kupplung beim zweiten Gang schon vorgespannt. Um nun umzuschalten, muss nur Kupplung 1 sich vom ersten Gang trennen, während Kupplung 2 sich mit Gang zwei verbindet. Das kann synchron geschehen, wodurch Zeitunterbrechung und Lastwechsel nur minimal ausfallen. Dies wird gekoppelt mit einer elektronischen Steuerung des Schaltgetriebes, sodass das Motorrad auch automatisch, unter Berücksichtung weiterer Daten der umfangreichen Sensorik und bei vordefinierten Drehzahlen, durch die Gänge schaltet.

Viele Vorteile dieser Technologie liegen auf der Hand. Die Zeit ohne Last am Hinterrad wird auf ein Minimum reduziert und der Gangwechsel geht auch noch wesentlich smoother und ruckfreier vonstatten. Bei sportlicher Fahrt beschleunigt man schneller und harmonischer, beim entspannten Touren steigt der Komfort durch automatische und nahezu unbemerkbare Schaltvorgänge. Auch ein Abwürgen des Motors ist nicht mehr möglich, was für Einsteiger oder aber auch im Offroad-Einsatz, wie ich beim DCT-Test auf Island herausfinden durfte, große Vorteile bietet. Zu guter Letzt ermöglicht die DCT Technologie auch physisch eingeschränkten Menschen, die ein konventionelles Schaltgetriebe nicht mehr bedienen können, das Motorradfahren.

Aber gibt es auch Nachteile? Durch die vielen Zusatzbauteile kommt das DCT System auf 10 Kilogramm Zusatzgewicht. Das und der erhöhte Platzbedarf sind auch die Hauptgründe, warum das DCT seinen Weg noch auf kein Sportmotorrad gefunden hat, wo um jedes Kilo gerungen wird. Bei Touring-Motorrädern ist der Gewichtszuwachs aber weniger tragisch. Auch hier stellt sich im Angesicht der komplexen Technik die Frage nach der Fehleranfälligkeit. Auch beim DCT scheint es kein erhöhtes Ausfallrisiko zu geben. Neben hohen DCT-Verkaufszahlen bei gleichzeitig fehlenden Negativschlagzeilen bietet wohl unser hauseigener Langstreckenfahrer Varahannes den besten Beweis für die Zuverlässigkeit des DCTs. Auf seine 2016er Africa Twin hat er inzwischen 520.000 km abgespult. In all den Jahren und auf all den Kilometern hatte er nur einmal einen Defekt beim Schaltermotor des Getriebes, sonst nichts. Nach über einer halben Million Kilometer sind sogar noch immer die originalen Kupplungsscheiben in seiner Africa Twin und das, obwohl er zur Schonung der Bremsbeläge primär das DCT zum Verzögern nutzt. Man kann also mit Fug und Recht behaupten, dass das DCT sehr robust ist.

Quickshifter gibt es in solch einer Fülle und den unterschiedlichsten Versionen, dass ein pauschaler Preis nicht festlegbar ist. Manche Hersteller verlangen 200 €, andere wiederum bieten den Schaltassistenten nur in größeren Zubehörpaketen an, die oft über 1.000 € liegen. Zwecks der Vergleichbarkeit nehmen wir den optionalen Quickshifter der Honda CB650R als Beispiel, für den man in Österreich 222 € auf den Tisch legen muss. Das E-Clutch System kostet für das gleiche Motorrad 500 € Aufpreis. Das DCT ist das größte System mit den meisten Features und kostet dementsprechend mehr. Je nach Motorradmodell werden 1.000 bis 1.200 € Aufpreis dafür verlangt.