Heize den Backofen auf 180 °C Ober-/Unterhitze vor. Fette eine Auflaufform mit Butter ein.
Schäle die Kartoffeln und schneide sie in ca. 3 mm dünne Scheiben. Ziehe die Haut der Zwiebeln ab und schneide sie in feine Ringe. Ziehe den Knoblauch ab und hacke ihn fein.
Erhitze Butter in einer Pfanne. Gib die Zwiebeln dazu und brate sie für 5 bis 7 Minuten an, bis sie eine leicht braune Farbe haben. Füge den Zucker hinzu und karamellisiere die Zwiebeln unter Rühren für 5 Minuten.
Verteile die Hälfte der Kartoffelscheiben gleichmäßig in der Form. Schichte dann die Hälfte der karamellisierten Zwiebeln darauf.
Schichte die restlichen Kartoffeln und die übrigen Zwiebeln darüber.
Vermenge Sahne, Milch und gehackten Knoblauch in einer Schüssel miteinander. Würze die Mischung mit Salz, Pfeffer und Muskatnuss. Gieße die Sahne-Milch-Mischung über den Auflauf, streue den geriebenen Käse darüber und backe das Gratin für 40 Minuten im vorgeheizten Ofen, bis die Oberfläche goldbraun ist.
