Technisch

Alternative Antriebe für Landmaschinen: Die Spannung steigt weiter

Wie werden Landmaschinen in 20 Jahren angetrieben? Fast alle Hersteller präsentieren immer wieder neue Ideen und Konzepte. Aktuell hat der Dieselmotor die Nase noch vorn.

John Deere hat ein Schwarmkonzept ent­wickelt, das über ein bis zu 3  000 m langes Kabel mit bis zu 1 000 kW versorgt wird. Über das Kabelturm-Verbindungssystem wird dann der Strom von Einheit zu Einheit übertragen, dabei kann die Kabellänge zwischen 8 und 35 m variieren. (Bildquelle: John Deere)

Mit Biomethan, Wasserstoff, Strom oder doch mit Diesel? Und dann als Großtraktor oder doch eher als Mini-Roboter im Schwarm? Der Fantasie scheinen keine Grenzen gesetzt, wenn man die Entwürfe der verschiedenen Landmaschinenhersteller für den Traktor der Zukunft sieht.

Welcher Antrieb kann sich durchsetzen?

Eine ganz grundsätzliche Frage für alle Konzepte ist die nach der Antriebsenergie. Auch wenn fossile Energieträger hier wenig sexy sind, basieren Konzepte wie der autonome Magnum von Case IH oder auch der AgBot von AgXeed nach wie vor auf einem Verbrennungsmotor als Antrieb. Auch John Deere sieht in dieser Motorentechnik eine Zukunft, zumal diese ja auch für alternative, z. B. aus Biomasse gewonnene Kraftstoffe oder auch Pflanzenöle geeignet ist. So lassen sich mit vorhandener Antriebstechnik nicht nur effektiv Luftschadstoffe und mehr als 90 % CO2 gegenüber Diesel reduzieren. Bei der Ölherstellung entsteht auch hochwertiges, proteinreiches Viehfutter.
Ebenfalls eine interessante Alternative zum Diesel ist der von New Holland vorgestellte (Bio-)Methan-Antrieb. Der T6.180 ist der weltweit erste Serientraktor, der mit 100 % Methan gefahren werden kann. Er wird entweder direkt am Gasnetz oder an der hof-­eigenen Tankstelle betankt. Zuvor muss das Gas aus der Biogasanlage aber getrocknet und entschwefelt werden. So sollen landwirtschaftliche Betriebe zukünftig in der Lage sein, selbst den Kraftstoff für ihre Traktoren herzustellen und vielleicht sogar Betriebskosten einzusparen.

Biomethan oder Wasserstoff?

Auch der Einsatz von Wasserstoff und einer Brenn­stoffzelle könnte eine Alternative sein. Ebenfalls New Holland hat hier schon vor Jahren ein Konzept präsentiert, bei dem eine Brennstoffzelle den nötigen Strom für den elektrischen Antrieb bereitstellt. Auch andere Konzepte wie z. B. das Brücken­fahr­zeug Nexat haben zwar Elektromotoren als Antrieb, nutzen aktuell aber noch Diesel­aggregate für die Stromerzeugung.
Die Auga-Gruppe in Litauen hat mit dem M1 deshalb einen Hybridtraktor entwickelt. Im Betrieb erzeugt ein mit Biomethan betriebener Verbrennungsmotor per Generator Strom und überträgt diesen auf die Elektro­motoren. Eine Einheit mit Gasflaschen sitzt im Heckteil und kann von hinten getauscht werden. So ist nach Angaben von Auga ein ununterbrochener Betrieb des Traktors gewährleistet.

Strom per Akku oder Kabel?

Für Großmaschinen ist die Batterietechnik derzeit noch nicht leistungsfähig genug, um lange Einsatzzeiten sicherzustellen. Hier sind neue Ideen gefragt, wie man die elektrische Energie zu den Fahrzeugen bringen kann. John Deere hat dazu ein Schwarmkonzept entwickelt, das vom Feldrand per Kabel mit Energie versorgt wird. Das Energie­verteilfahrzeug ist für eine Leistungsübertragung von 1 000 kW mit 8 000 V bei einer Kabelstrecke von 3 000 m ausgelegt. Ein hydraulischer Arm sorgt dafür, dass das Stromkabel außerhalb der Gerätebreite auf den Boden abgelegt und bei der Rückfahrt wieder aufgerollt wird.
Über ein sogenanntes Kabelturm-Verbindungssystem wird dann der Strom von Einheit zu Einheit übertragen, dabei kann die Kabellänge zwischen 8 und 35 m variieren. Die Schwarmeinheiten selbst bestehen aus einem Triebkopf mit Anbaugerät. Sie haben eine Leistung von 500 kW (250 kW Antriebsleistung plus 250 kW Hydraulik- und Zapfwellenleistung) und können je nach Applikation mit 5 bis 15 t ballastiert werden. Durch das Bedienkonzept und die Steuerungsarchitektur kann ein einzelner Bediener das System fernüberwachen.

Fazit

Wie der Traktor in 20 Jahren aussieht oder ob es überhaupt noch einen Traktor in seiner klassischen Form gibt, wird heute niemand seriös beantworten können. Fakt ist, dass in Zukunft immer mehr Automatik und auch Autonomie bei den Landmaschinen Einzug hält. Genauso, wie sich die Unternehmen Gedanken über alternative Antriebskonzepte machen. Ideen dazu gibt es viele, welche aber volkswirtschaftlich am meisten Sinn machen und sich durchsetzen werden, muss sich noch zeigen.

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