Technisch
Alternative Antriebskonzepte für Traktoren: Treibstoff der Zukunft
In der Landtechnik sind alternative Antriebe zurzeit noch rar. Konzepte mit Akkus, Biogas oder Wasserstoff gibt es, eine kurzfristige Umstellung ist aber kaum möglich.
Der New Holland mit Methangasantrieb wird bereits in Serie gefertigt. (Bildquelle: New Holland)
Alternative Antriebe sind nicht neu. Doch gegen den Dieselkraftstoff konnte sich bislang keine andere Energiequelle durchsetzen. Durch neue Gesetze und immer weiter steigende Preise werden jedoch Alternativen wieder interessant.
Energiedichte begrenzt
Während beim Auto viele Hersteller auf batterie-elektrische Antriebe setzen, gibt es in der Praxis noch keinen Akku-Großschlepper. Allein der Akku eines Großtraktors würde nach heutigem Stand der Technik über 15 t wiegen, wenn er die gleiche Energie wie ein 800-l-Dieseltank mitführen soll. Das Laden eines so großen Akkus würde zudem deutlich länger dauern als das Tanken von Diesel. Serientraktoren mit Akkukraft wird es deshalb wohl erst in den unteren Leistungsklassen geben — wie den Rigitrac SKE 40 mit 50 kW, welcher bereits in kleinen Stückzahlen produziert wird. Den Serienstart des e100 Vario hat Fendt für 2024 angekündigt. John Deere stellte bisher verschiedene Konzeptfahrzeuge mit hohen Leistungen bis 500 kW vor.
Anders hingegen sieht es bei Ladefahrzeugen aus. Gerade Gabelstapler sind häufig mit E-Antrieb unterwegs. Auch kleine und mittlere Radlader sowie kompakte Teleskoplader sind mit Elektromotoren verfügbar. Diese laufen zwar täglich, aber meist nur für wenige Stunden und unter Teillast. Zwischendurch können die Akkus der Maschinen geladen werden. Zudem können die schweren Akkupakete Ballastgewichte ersetzen. Fast jeder Hersteller hat bereits ein oder mehrere Modelle im Programm. Besonders bei kleinen Motoren wird die notwendige Abgastechnik im Verhältnis immer teurer. Deshalb setzt sich der Trend der Elektrifizierung weiter fort.
Alles tanken können
Mittelfristig könnten für Ackerschlepper sogenannte Multifuel-Motoren eine Alternative zum klassischen Diesel darstellen. Diese Motoren lassen sich mit Diesel, Biodiesel oder Pflanzenöl fahren. Um die Abgasnorm einzuhalten, erkennt ein Sensor in der Kraftstoffleitung das Gemisch und stellt den Motor passend ein.
Doch die Politik gibt solchen Systemen bisher keine Planungssicherheit. Biodiesel ist teurer als normaler Diesel und so für viele Unternehmen keine Alternative. Hinzu kommt die Tank-Teller-Diskussion. Ähnlich sieht es bei den E-Fuels aus. Diese synthetisch hergestellten Kraftstoffe haben eine Energiedichte wie Diesel und könnten mit bisherigen Motoren gefahren werden.
Zurzeit ist die Herstellung der E-Fuels noch aufwändig. Zunächst muss man Wasserstoff herstellen, anschließend reichert man diesen mit Kohlenstoff an. Doch auch die weitere Forschung dürfte für viele Firmen nicht lohnenswert sein, denn die Politik strebt ein Verbrennerverbot in Pkw und Kleintransportern bis 2035 an. Dabei sollen E-Fuels auf der Verbotsliste für diese Fahrzeugkategorie stehen. Ein Massenmarkt ist damit fast ausgeschlossen. Denn auf die Landwirtschaft entfallen lediglich 5 % des Dieselverbrauchs in Deutschland. Technologisch sind E-Fuels etwa ab 2030 zu erwarten.
Der Stoff aus dem Wasser
Wasserstoff lässt sich aber auch direkt als Energieträger nutzen. Doch man muss ihn immer erst aus verschiedenen Ausgangsstoffen herstellen, wie z. B. aus Erdgas. Um jedoch nachhaltigen Wasserstoff herzustellen, ist eine Abspaltung der Wasserstoffatome von Wasser nötig. Dies kann beispielsweise mit elektrischer Energie erfolgen. Die Energiedichte von Wasserstoff ist bei hohen Drücken durchaus praxisgerecht und mit bisherigen Antriebskonzepten zu vergleichen.
Agco und Deutz sind mit Wasserstoff-getriebenen Motoren zur Probe unterwegs. Deutz möchte seine Wasserstoffmotoren bereits 2024 im Markt anbieten. Streng genommen sind auch Wasserstoffmotoren Verbrennungsmotoren. Bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht Wasser. Deshalb darf man gespannt sein, ob die Politik Verbrennungsmotoren allgemein oder nur den Betrieb mit fossilen Brennstoffen verbietet. Eine andere Möglichkeit, aus Wasserstoff wieder Energie zu gewinnen, ist eine Brennstoffzelle. Diese erzeugt Strom, welcher wiederum von Elektromotoren genutzt werden kann.
Auch Methan, beispielsweise aus Biogasanlagen, lässt sich zum Antrieb nutzen. Dafür muss das Gas jedoch eine Aufbereitungsanlage durchlaufen, die das Rohbiogas entschwefelt, trocknet und Kohlendioxid, Sauerstoff sowie verbleibende Spurengase entfernt. Je nach Größe kostet eine solche Anlage mit Tankstelle schnell 400 000 Euro. Den ersten marktverfügbaren Traktor mit Methangas-Motor hat New Holland mit dem T6.180 Methane vorgestellt.
Zwei Antriebe in einem
Kurzfristig gibt es kaum eine Alternative zum Diesel. Doch die Elektrifizierung hält weiter Einzug, wie beim Stufenlosgetriebe eAutoPowr von John Deere. Dieses ersetzt die hydraulischen Komponenten gegen Elektroantriebe. Neben einer Effizienzsteigerung lassen sich auch Anbaugeräte mit Strom versorgen.
Hybridantriebe, bei denen ein Dieselmotor einen Generator antreibt, welcher Elektromotoren versorgt, gibt es in immer mehr Konzeptfahrzeugen und autonom arbeitenden Robotern, zum Beispiel von AgXeed, Lemken/Krone und Steyr. Wenn es passende Alternativen gibt, kann der Dieselmotor also weichen. Sicher ist jedenfalls: Die Vielfalt der Antriebsformen wird in Zukunft steigen.
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