Allrad ist nicht Allrad: die Bauarten im Vergleich

In der Kurve legt jedes Rad einen anderen Weg zurück. Die kurveninneren Räder rollen auf einem engeren Radius als die äusseren, und die Vorderachse beschreibt einen anderen Bogen als die Hinterachse. Das Differenzial in der Achse gleicht den Unterschied zwischen links und rechts aus. Der Unterschied zwischen vorn und hinten bleibt und muss gesondert behandelt werden.

Wer beide Achsen starr miteinander verbindet, zwingt sie zur gleichen Drehzahl. Auf einem Untergrund, der Schlupf zulässt — Schnee, Schotter, nasse Wiese —, rutscht die Differenz weg. Auf griffigem Asphalt kann sie das nicht. Dann baut sich im Antriebsstrang eine Verspannung auf, die sich beim engen Rangieren als Rucken zeigt und die auf Wellen, Gelenke und Verzahnungen geht.

Jede Allradbauart ist eine Antwort auf genau diese Frage: Wie weit darf sich die Vorderachse gegenüber der Hinterachse verdrehen, und wann nicht mehr? Die Antworten unterscheiden sich in Aufwand, Gewicht und Verbrauch — und darin, welche Bauteile im Alter Geld kosten.

Die älteste Bauart hat ein Verteilergetriebe ohne Mittendifferenzial. Im Strassenbetrieb läuft nur eine Achse, meist die hintere; der Fahrer schaltet die zweite über eine Klauenkupplung oder eine Kette dazu, und danach sind beide starr gekoppelt. Häufig gehört eine Geländeuntersetzung dazu, also ein zweiter Gangsatz mit kurzer Übersetzung für langsame, steile oder schwere Arbeit.

Daraus folgt die Betriebsvorschrift, die dieser Bauart eigen ist: Der zugeschaltete Allrad gehört nicht auf trockenen Asphalt. Wer ihn dort fährt, erzeugt die Verspannung aus dem ersten Abschnitt, und sie geht auf das Bauteil mit der geringsten Reserve — oft auf das Verteilergetriebe selbst. Das ist kein Konstruktionsfehler, sondern eine Bedienungsregel.

Beim Gebrauchtkauf ist die Bauart deshalb kein Nachteil, sondern eine Frage nach dem Vorbesitzer. Man schaltet im Stand auf ebener Fläche zu und wieder ab und achtet darauf, ob es sauber einrastet und wieder löst. Klauen, die nicht mehr greifen, und Steller, die klackern, ohne zu schalten, sind die typischen Alterserscheinungen dieser Bauart.

Setzt man zwischen die Achsen ein drittes Differenzial, darf sich die Vorderachse gegenüber der Hinterachse frei verdrehen. Der Antrieb liegt damit dauerhaft an beiden Achsen an, ohne dass sich etwas verspannt. Wie das Moment verteilt wird, ergibt sich aus der Bauform: Ein Kegelraddifferenzial teilt hälftig, eine Planetenstufe in einem gewählten, festen Verhältnis.

Ein offenes Differenzial hat aber eine Eigenschaft, die abseits der Strasse zum Problem wird: Es leitet das Moment dorthin, wo der geringste Widerstand ist. Steht ein Rad auf Eis, dreht es, und die andere Achse bekommt nichts. Deshalb trägt diese Bauart fast immer eine Sperre oder eine selbstsperrende Auslegung — eine Lamellenkupplung parallel zum Differenzial oder eine Schneckenradverzahnung, die mit steigender Drehzahldifferenz von sich aus klemmt.

Das ist die aufwendigste und schwerste Lösung und zugleich die, die am wenigsten Bedienung verlangt. Im Unterhalt schlägt sie sich in zusätzlichen Ölfüllungen nieder: Mittendifferenzial, Hinterachsgetriebe und gegebenenfalls Verteilergetriebe sind drei Kreisläufe, die niemand sieht und deren Intervalle im Wartungsplan stehen — nicht in der Fahrzeugbeschreibung.

Die in Personenwagen heute verbreitetste Lösung hat kein Mittendifferenzial. Eine Achse — bei den meisten Konzepten mit quer eingebautem Motor die vordere — treibt immer an, die zweite hängt an einem Lamellenpaket, das von einer elektrisch angesteuerten Pumpe zusammengedrückt wird. Wie fest, entscheidet ein Steuergerät aus Raddrehzahlen, Gaspedalstellung, Lenkwinkel und Querbeschleunigung.

Der Vorteil ist Bauraum, Gewicht und Verbrauch: Im Normalbetrieb schleppt das Fahrzeug fast nur einen Vorderradantrieb mit sich herum. Der Nachteil ist, dass ein Reibpaket ein Verschleissteil bleibt. Es läuft in einem eigenen Öl, das zusammen mit einem Filter gewechselt werden will, und wenn es dauerhaft schlupft — etwa weil die Reifen an den Achsen unterschiedlich abgefahren sind —, altert es schnell.

Eine ältere, passive Verwandte ist die Viskokupplung: zwei Lamellensätze in einer Silikonflüssigkeit, die bei Drehzahldifferenz steif wird und dadurch Moment überträgt. Sie braucht keine Ansteuerung und ist deshalb unauffällig — auch im Versagen. Eine ausgelaufene oder verhärtete Viskokupplung überträgt entweder nichts mehr oder dauerhaft zu viel, und beides bemerkt der Fahrer spät.

In einem Elektro- oder Hybridfahrzeug kann Allradantrieb entstehen, ohne dass zwischen den Achsen irgendeine mechanische Verbindung besteht. Ein Motor arbeitet vorn, ein zweiter hinten, und was ein Mittendifferenzial mechanisch löst, löst hier die Regelung: Jede Achse bekommt genau das Moment, das die Software ihr zuteilt.

Technisch fällt damit einiges weg — Kardanwelle, Mittellager, Verteilergetriebe und eine Ölfüllung. Die Regelung ist zudem schneller als jede Kupplung, weil ein Elektromotor sein Moment in Millisekunden ändert. Dafür kommen andere Bauteile dazu, und ihre Fehler sind elektrischer Natur: Leistungselektronik, Kühlkreisläufe, Begrenzung der Leistung unter Dauerlast oder bei hoher Temperatur.

Für die Besichtigung heisst das: Es gibt hier kein Verteilergetriebe zu prüfen und keine Kupplung zu hören. Geprüft werden der Fehlerspeicher, das Verhalten unter Last und ob die Kühlung ihre Arbeit tut — Fragen, die man mit einem Auslesegerät beantwortet und nicht mit dem Ohr.

Fast jedes moderne Fahrzeug bremst ein durchdrehendes Rad gezielt ab und leitet das Moment damit über das offene Differenzial auf die andere Seite. Das ersetzt eine mechanische Quersperre erstaunlich weit und ist der Grund, warum viele Fahrzeuge ohne Sperren besser vorankommen, als ihr Datenblatt vermuten lässt.

Die Grenze ist thermisch. Die Bremse verwandelt die Energie in Wärme, und die muss abgeführt werden. Bei einer langen Steigung auf losem Grund oder beim wiederholten Anfahren im Tiefschnee wird die Anlage heiss und reduziert ihren Eingriff. Eine mechanische Sperre kennt dieses Problem nicht — dafür verlangt sie, dass der Fahrer sie wieder öffnet, bevor er auf die Strasse zurückfährt.

Und der wichtigste Satz über Allrad überhaupt: Er hilft beim Anfahren und beim Beschleunigen. Bremsweg und Kurvengrenze hängen am Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn, und den ändert die Zahl der angetriebenen Räder nicht. Ein Allradfahrzeug auf Sommerreifen kommt im Schnee weiter und steht schlechter — das ist die Konstellation, aus der die meisten Unfälle dieser Art entstehen.

Jede Bauart mit mechanischer Verbindung zwischen den Achsen reagiert auf unterschiedliche Abrollumfänge. Ein neuer Reifen hat mehr Profil als ein halb abgefahrener, dreht deshalb bei gleicher Geschwindigkeit etwas langsamer, und diese Differenz sieht die Kupplung oder das Mittendifferenzial als dauerhaften Schlupf. Was auf Schnee erwünscht ist, wird hier zum Dauerzustand.

Praktisch heisst das: Ein einzelner neuer Reifen nach einer Panne ist bei einem Allradfahrzeug selten die richtige Lösung. Ob paarweise je Achse oder alle vier gewechselt werden und welche Abweichung der Hersteller noch zulässt, steht in der Unterlage zum Fahrzeug. Das ist keine Vorsichtsformel, sondern der Unterschied zwischen einem Reifen und einem Kupplungspaket auf der Rechnung.

Umgekehrt ist ein Allradfahrzeug mit vier unterschiedlich abgefahrenen Reifen ein Hinweis, der über die Reifen hinausgeht. Wer an dieser Stelle gespart hat, hat die Kupplung vermutlich schon eine Weile mitbezahlt, ohne es zu wissen — und der nächste Besitzer bezahlt den Rest.

Zwei Prüfungen, und die erste verlangt Zurückhaltung. Auf einer freien Fläche mit etwas Schlupf — feuchtes Kopfsteinpflaster, Schotter, ein leerer Kiesplatz — fährt man im Schritttempo einen engen Kreis bei vollem Lenkeinschlag. Ein Rucken oder Stempeln deutet auf Verspannung hin. Bei einer zuschaltbaren Bauart ist genau dieses Verhalten auf trockenem Asphalt normal, und dort wird deshalb gar nicht erst geprüft.

Die zweite ist Zuhören. Ein Brummen, das mit der Geschwindigkeit steigt und beim Lastwechsel den Ton ändert, kommt oft aus einem Achsgetriebe. Ein Rütteln, das ab einem bestimmten Tempo einsetzt und darüber wieder verschwindet, deutet auf die Kardanwelle oder ihr Mittellager. Klicken bei vollem Einschlag ist ein Gleichlaufgelenk an der Vorderachse.

Dazu gehört der Blick von unten. Kardanwelle, Mittellager, Achsmanschetten und die Gehäuse der Getriebe sind entweder trocken oder sie sind es nicht. Ein feuchter Film auf einem Gehäuse ist ein Beobachtungsposten; ein tropfender Wellendichtring ist ein Kostenvoranschlag.

Für eine steile Auffahrt im Winter, für einen Anhänger auf nasser Wiese und für das Anfahren auf losem Grund ist Allrad eine echte und spürbare Hilfe. Für den Bremsweg, für die Kurvengeschwindigkeit und für den Verbrauch ist er es nicht — dort steht er auf der anderen Seite der Rechnung.

Wer tatsächlich ins Gelände will, braucht mehr als angetriebene Räder: Untersetzung, Bodenfreiheit, brauchbare Böschungswinkel und mindestens eine Sperre. Wer Schnee und Steigungen im Alltag meint, ist mit einer Kupplungslösung und guten Winterreifen meistens besser bedient als mit einem schweren Geländewagen, dessen Reifen in einer teuren Grösse laufen.

Und der nüchterne Teil: Mehr Antrieb ist mehr Masse, mehr Gelenke, mehr Lager und mehr Öl. Das steht im Verbrauch, im Reifenverschleiss und in der Wartungsrechnung. Ein Allradfahrzeug ist dann die richtige Wahl, wenn man die Bedingungen benennen kann, unter denen man es braucht.