Traktoren und Selbstfahrer: Treibstoff der Zukunft
In der Landtechnik sind alternative Antriebe zurzeit noch rar gesät. Konzepte mit Akkus, Biogas oder Wasserstoff gibt es schon viele. Eine kurzfristige Umstellung ist aber kaum möglich.
Alternative Antriebe sind nicht neu. Ein bekanntes Beispiel dürften die Holzvergaser an Traktoren in den 30er- und 40er-Jahren sein. Doch gegen den Diesel konnte sich bislang keine andere Energiequelle durchsetzen. Durch neue Gesetze und immer weiter steigenden Preisen werden jedoch Alternativen wieder interessant.
Energiedichte bei Alternativen begrenzt
Während beim Auto viele Hersteller auf batterieelektrische Antriebe setzen, gibt es in der Praxis noch keinen Akku-Großschlepper. Nur 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. Also viel zu schwer. Die Ladezeiten für einen so großen Akku wären zudem deutlich länger als Diesel zu tanken – zweimal Zehnstundenschichten am Tag – unmöglich. Serientraktoren mit Akkukraft wird es deshalb wohl erst in den unteren Leistungsklassen geben. Wie z. B. 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. Eine Ankündigung zur Serienfertigung gibt es bisher nicht.
Anders hingegen sieht es bei den Ladefahrzeugen aus. Gerade Gabelstapler sind häufig mit E-Antrieb unterwegs. Auch kleine und mittlere Radlader sowie kompakte Teleskoplader sind mittlerweile mit Elektromotoren verfügbar. Diese laufen zwar täglich, aber meist nur für wenige Stunden unter Teillast. Zwischendurch können die 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. Positiver Nebeneffekt: Tagsüber können die Maschinen Solarstrom tanken und so als Speicher dienen.
Multifuel-Motor: 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 nötige Abgasnorm einzuhalten, erkennt ein Sensor in der Kraftstoffleitung die Zusammensetzung des Gemischs und stellt den Motor darauf passend ein.
Doch die Politik gibt solchen Systemen bisher keine Planungssicherheit. Biodiesel ist teurer als normaler Diesel und so für viele Unternehmen keine wirkliche Alternative. Hinzu kommt die Tank-Teller-Diskussion. Ähnlich sieht es bei den E-Fuels aus. Diese synthetisch hergestellten Kraftstoffe haben eine ähnlich hohe Energiedichte wie Diesel und könnten mit bisherigen Motoren gefahren werden. Zurzeit ist die Herstellung der E-Fuels noch aufwendig. 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 es gibt von der Politik bereits Bestrebungen, ein Verbrennerverbot in Pkw und Kleintransportern bis 2035 durchzusetzen. 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.
Wasserstoff und Methan
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 entsprechend hohen Drücken durchaus praxisgerecht und mit bisherigen Antriebskonzepten zu vergleichen. Verschiedene Firmen wie Agco und Deutz sind mit Wasserstoff-getriebenen Motoren zur Probe in der Praxis 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 €. Den ersten marktverfügbaren Traktor mit einem Methangas-Motor hat New Holland mit dem T6.180 Methane vorgestellt.
Ein Lösungsansatz, auch höhere Leistungen abzurufen, sind kabelgebundene Fahrzeuge. John Deere stellte dazu bereits das Konzept GridCon vor. Der Schlepper legt über einen Kranausleger das Kabel neben der Bearbeitungsspur ab und wickelt es bei der Rückfahrt auf der großen Kabeltrommel wieder auf. Hierüber lassen sich bei großen Spannungen hohe Leistungen übertragen. Doch die Frage, wie die Energie zum Feldrand transportiert wird, ist weiterhin offen. John Deere plant mit solchen Konzepten frühestens 2035.
Hybrid-Konzepte: 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 automatisch arbeitenden Robotern, wie z. B. von AgXeed und Lemken/Krone. Auch Steyr stellte bereits ein solches Konzept vor. Diese Hybridantriebe öffnen den Weg der Elektrifizierung in der Landtechnik. Anbaugeräte lassen sich über Kabel mit Energie versorgen. Wenn es Alternativen gibt, kann der Dieselmotor beispielsweise für eine leistungsfähige Batterie oder Brennstoffzelle weichen. Sicher ist: Die Vielfalt der Antriebsformen wird steigen.
Alternative Antriebe sind nicht neu. Ein bekanntes Beispiel dürften die Holzvergaser an Traktoren in den 30er- und 40er-Jahren sein. Doch gegen den Diesel konnte sich bislang keine andere Energiequelle durchsetzen. Durch neue Gesetze und immer weiter steigenden Preisen werden jedoch Alternativen wieder interessant.
Energiedichte bei Alternativen begrenzt
Während beim Auto viele Hersteller auf batterieelektrische Antriebe setzen, gibt es in der Praxis noch keinen Akku-Großschlepper. Nur 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. Also viel zu schwer. Die Ladezeiten für einen so großen Akku wären zudem deutlich länger als Diesel zu tanken – zweimal Zehnstundenschichten am Tag – unmöglich. Serientraktoren mit Akkukraft wird es deshalb wohl erst in den unteren Leistungsklassen geben. Wie z. B. 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. Eine Ankündigung zur Serienfertigung gibt es bisher nicht.
Anders hingegen sieht es bei den Ladefahrzeugen aus. Gerade Gabelstapler sind häufig mit E-Antrieb unterwegs. Auch kleine und mittlere Radlader sowie kompakte Teleskoplader sind mittlerweile mit Elektromotoren verfügbar. Diese laufen zwar täglich, aber meist nur für wenige Stunden unter Teillast. Zwischendurch können die 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. Positiver Nebeneffekt: Tagsüber können die Maschinen Solarstrom tanken und so als Speicher dienen.
Multifuel-Motor: 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 nötige Abgasnorm einzuhalten, erkennt ein Sensor in der Kraftstoffleitung die Zusammensetzung des Gemischs und stellt den Motor darauf passend ein.
Doch die Politik gibt solchen Systemen bisher keine Planungssicherheit. Biodiesel ist teurer als normaler Diesel und so für viele Unternehmen keine wirkliche Alternative. Hinzu kommt die Tank-Teller-Diskussion. Ähnlich sieht es bei den E-Fuels aus. Diese synthetisch hergestellten Kraftstoffe haben eine ähnlich hohe Energiedichte wie Diesel und könnten mit bisherigen Motoren gefahren werden. Zurzeit ist die Herstellung der E-Fuels noch aufwendig. 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 es gibt von der Politik bereits Bestrebungen, ein Verbrennerverbot in Pkw und Kleintransportern bis 2035 durchzusetzen. 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.
Wasserstoff und Methan
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 entsprechend hohen Drücken durchaus praxisgerecht und mit bisherigen Antriebskonzepten zu vergleichen. Verschiedene Firmen wie Agco und Deutz sind mit Wasserstoff-getriebenen Motoren zur Probe in der Praxis 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 €. Den ersten marktverfügbaren Traktor mit einem Methangas-Motor hat New Holland mit dem T6.180 Methane vorgestellt.
Ein Lösungsansatz, auch höhere Leistungen abzurufen, sind kabelgebundene Fahrzeuge. John Deere stellte dazu bereits das Konzept GridCon vor. Der Schlepper legt über einen Kranausleger das Kabel neben der Bearbeitungsspur ab und wickelt es bei der Rückfahrt auf der großen Kabeltrommel wieder auf. Hierüber lassen sich bei großen Spannungen hohe Leistungen übertragen. Doch die Frage, wie die Energie zum Feldrand transportiert wird, ist weiterhin offen. John Deere plant mit solchen Konzepten frühestens 2035.
Hybrid-Konzepte: 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 automatisch arbeitenden Robotern, wie z. B. von AgXeed und Lemken/Krone. Auch Steyr stellte bereits ein solches Konzept vor. Diese Hybridantriebe öffnen den Weg der Elektrifizierung in der Landtechnik. Anbaugeräte lassen sich über Kabel mit Energie versorgen. Wenn es Alternativen gibt, kann der Dieselmotor beispielsweise für eine leistungsfähige Batterie oder Brennstoffzelle weichen. Sicher ist: Die Vielfalt der Antriebsformen wird steigen.
