Porsche Doppelkupplungsgetriebe – PDK

Mit dem Doppelkupplungsgetriebe hat die Firma Porsche 2008 das Angebot automatisiert schaltender Getriebe revolutioniert. Vorbei die Zeit, in der ein Porsche drei Pedale haben musste, um als sportlich zu gelten. Die Entwicklung des Porsche Doppelkupplungsgetriebe wurde dabei immer wieder verschoben. Wie funktioniert das Porsche Doppelkupplungsgetriebe, oder auch PDK? Und warum dauerte es von der ersten Idee bis zur Serienreife des PDK Jahrzehnte?

Die Idee hinter dem Porsche Doppelkupplungsgetriebe gab es schon 1910 in England

Schon vor dem zweiten Weltkrieg befassten sich eine Handvoll Ingenieure mit der Idee, zwei Kupplungen in einem Getriebe zu verbauen. Eine für die ungeraden Gänge 1, 3, 5 und so weiter, eine für die geraden Gänge 2, 4, 6 etc. Der erste – zugegebenermaßen primitive – Anwendungsfall für ein Doppelkupplungsgetriebe lag nicht etwa in einem Porsche, sondern in einem Morgan Threewheeler. Das dort von 1910 bis 1931 eingesetzte Getriebe verfügte aber nur über zwei Gänge, die mit jeweils einer eigenen Kette die Antriebskraft übertragen konnten.

Der französische Ingenieur Adolphe Kégresse meldete das erste Patent zu einem Autogetriebe mit zwei Kupplungen 1939 an. Er brachte es sogar in einem Citroën zum Laufen. Der Ausbruch des zweiten Weltkriegs verhinderte jedoch die weitere Entwicklung. Seinerzeit war das Konzept zu teuer und komplex. Ein Jahr später reichte zwar ein gewisser Prof. Rudolph Franke ein ähnliches Patent ein, doch dann blieb es lange ruhig um die Technologie.

Bei Porsche kam das Doppelkupplungsgetriebe in den 60ern auf’s Tableau

Im Jahre 1964 gab es bei Porsche erste Versuche mit der Doppelkupplungstechnologie. Beim Porsche 911 sollte es optional ein automatisiert schaltendes Getriebe zur Wahl geben. Es scheiterte letztlich ein einer entsprechend leistungsfähigen Steuerungselektronik. Deshalb wurde der 4-Gang Sportomatic der Vorzug gegeben. Sie wurde ab 1967 im Porsche 911 angeboten werden. So richtig sportlich war sie jedoch nicht. Da bei einer klassischen Automatik eine Füssigkeitskupplung arbeitet, also ein Drehmomentwandler, geht immer auch etwas Leistung als Wandlerschlupf verloren.

Durch den Einsatz von Turbomotoren im Rennsport ab den 1970er Jahren gab es eine zusätzliche Herausforderung. Der Abfall des Ladedrucks beim Gangwechsel bereitete den Ingenieuren speziell im Rennsport Kopfzerbrechen. Neben verschiedenen Bypass-Lösungen kam bei dieser Gelegenheit immer wieder sporadisch das Thema des Schaltens ohne Zugkraftunterbrechung auf. Allerdings gab es firmenintern immer wieder andere Projekte mit Vorrang.

Das erste PDK wurde ab 1981 im Rennsport erprobt

Trotzdem wurde ein Doppelkupplungsgetriebe für den Einsatz im Rennsport konstruiert und 1981 endlich zur Erprobung gebracht. Parallel zum regulären Schaltgetriebe wurde von Porsche bis 1986 in der Gruppe C ein PDK getestet. Der Erfolg hielt sich allerdings in Grenzen. Einerseits war Porsches erstes Doppelkupplungsgetriebe deutlich schwerer als ein handelsübliches Handschaltgetriebe. Norbert Singer sprach in seinem fantastischen Buch Porsche Rennsport 1970-2004 von 40 Kilogramm Mehrgewicht. Andererseits war die Steuerungselektronik noch nicht so weit. Die Konstruktion des Porsche Doppelkupplungsgetriebes war grundsätzlich simpel. Zwei einzelne Kupplungen wurden in einem Gehäuse positioniert und über zwei separate Schäfte angesteuert.

Buch Porsche 956 001 – Creating a Legend – Limitierte Ausgabe

Details

Erste Versuche einer mechanischen Steuerung schlugen fehl. Denn die rudimentäre Technik sorgte für harsche Gangwechsel und irritierte die Fahrer. Bei Vergleichsfahrten mit Porsche 956 und 962 in Paul Ricard 1986 fiel außerdem auf, dass das PDK Höchstgeschwindigkeit kostete. Die Effizienz lag unter der des Schaltgetriebes, sodass etwa vier Prozent Leistung verloren gingen. Trotzdem konnten Porsche 962 C mit PDK 1986 zwei Rennen gewinnen. Nämlich den Saisonauftakt in Monza sowie das 3 Stunden Rennen in Le Mans. Schon zwölf Monate später wurde die Effizienz durch Anpassungen der Hydraulik so weit verbessert, dass nurmehr 2,8 statt vorher 20 PS Verlustleistung gemessen werden konnten. Auch in 924 und 944 wurden übrigens frühe Versionen des Doppelkupplungsgetriebes erprobt.

Seit 2008 gibt es bei Porsches Serienfahrzeugen das Doppelkupplungsgetriebe

Gute 20 Jahre später feierte das Porsche Doppelkupplungsgetriebe endlich Weltprämiere im 997.2 Carrera und Carrera S. Porsches PDK war damit das erste Doppelkupplungsgetriebe in einem Seriensportwagen und ersetzte die betagte Tiptronic S. Diese Wandlerautomatik mit manueller Schaltfunktion basierte noch auf einer Entwicklung von Mercedes Benz. Das neue Getriebe bot 7 Gänge, wobei der 7. besonders lang ausgelegt ist, um Sprit zu sparen. Mitte der 2000er Jahre war die Elektronik zur Steuerung endlich so weit.

Das Getriebe besitzt zwei Teilgetriebe, die jeweils eine eigene Kupplung haben. Einerseits die Fahrstufen Rückwärts, 2, 4 und 6, auf der anderen 1, 3, 5 und 7. Wie beim manuellen Schaltgetriebe werden die Fahrstufen über Schaltgabeln eingelegt. Beim PDK funktioniert das über ein elektrohydraulisches System, gesteuert von Computertechnik. Neben den schnelleren Schaltzeiten ist das PDK mittlerweile auch bei der Effizienz dem Schaltgetriebe überlegen. Ganz zu schweigen von Wandlerautomaten. Das sorgt neben besserer Beschleunigung auch für weniger Spritverbrauch.

Mittlerweile greifen 75% aller Porsche 911 Fahrer zum PDK

Porsche hat mit dem Doppelkupplungsgetriebe einen Nerv getroffen. Ein Getriebe, das automatisch schalten kann, wie ein Wandler, bei Bedarf aber zum manuell schaltbaren Renngetriebe mutieren kann. Es verkörpert somit eigentlich genau das, was der Porsche 911 schon immer gewesen ist – perfekt für jeden Anlass. Egal ob Kinder zur Schule bringen, oder beim Trackday die persönlichen Bestzeiten jagen, das PDK kann alles.

Das zeigt sich auch bei den Absatzzahlen. Das mittlerweile mit acht Fahrstufen ausgestattete PDK II ist im Panamera die einzige Option. Doch selbst im Porsche 911 und 718 wählen mittlerweile mehr als drei Viertel aller Käufer das Doppelkupplungsgetriebe. Ferry Porsche wäre sicherlich froh, diesen Technologietransfer aus dem Rennsport in die Serie zu sehen. Denn aus der Idee, dem Fahrer schnellere Rundenzeiten zu ermöglichen, ist heute ein absoluter Kassenschlager geworden.

© Fotos: Porsche AG