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Trends bei Traktoren: Ohne Fahrer, aber mit alternativen Antrieben?

Natürlich erweitern die Firmen ihr Traktorenprogramm und stellen auf der Agritechnica neue Modelle vor. Innovative Lösungen gibt es aber meist bei den fahrerlosen Systemen und neuen Antriebskonzepten.

Lesezeit: 11 Minuten

SCHNELL GELESEN
Die höchste Abgasstufe ist mittlerweile erreicht. Jetzt richtet sich der Fokus der Konstrukteure auf alternative Antriebe.
Fahrerlose Traktoren sind auf den ersten Betrieben im Praxiseinsatz.
Elektrische Komponenten tauchen vermehrt in den Antriebssträngen auf.
Mehr Leistung bei gleicher Zylinderzahl: Dieser Trend setzt sich fort. Die Vierzylinder erreichen die 220 PS-Marke.
In der Topklasse steigen die Leistungen weiter. Knicklenker bis über 700 PS und Standardtraktoren mit mehr als 400 PS feiern auf der Agritechnica Premiere.
Komfort- & Assistenzsysteme sollen den Fahrern die Arbeit weiter erleichtern.

Die immer strengeren Abgasstufen waren bis vor Kurzem noch die Haupttreiber der Traktorentwicklung. Mittlerweile ist die Stufe V erreicht und andere Themen rücken in den Fokus. Zur aktuellen Agritechnica gibt es diese Haupttrends:

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  • Fahrerlose Systeme
  • Alternative Motoren- bzw. Antriebskonzepte
  • Höhere Leistungen
  • Mehr Komfort und elektronische Unterstützung für den Fahrer

Auf geplanten Spuren

In der Landwirtschaft wird es immer schwieriger, qualifizierte Arbeitskräfte zu bekommen – vor allem für weniger abwechslungsreiche Jobs. Die Firmen entwickeln deshalb die fahrerlosen Systeme weiter, die ersten sind bereits in der Praxis unterwegs.

Wichtig ist die Unterscheidung zwischen dem automatischen und dem autonomen Einsatz. Die meisten der Systeme am Markt arbeiten automatisch. Sie fahren also die zuvor z.B. am PC geplante Spuren ab und ziehen Geräte mit fester Einstellung. Kommt es zu Störungen, schlagen sie Alarm und jemand muss zum Feld fahren.

Bei einem autonomen Einsatz bewegen sich die Fahrzeuge frei und optimieren ständig Fahrtroute und Einstellung der Geräte. In Hannover stellen unter anderem 3A (Amazone, Claas und AgXeed) und Lemken mit Agritechnica-Silber prämierte Ansätze dazu vor. So erkennen Sensoren bei 3A bspw. Verstopfungen am Grubber frühzeitig und die Maschinen reagieren, in dem sie die Arbeitstiefe vorübergehend reduzieren.

Im Bereich der automatischen Systeme gibt es unterschiedliche Ansätze, um Feldarbeiten ohne Fahrer zu erledigen:

  • Sensoren ersetzen den Fahrer auf Standard-Traktoren.
  • Die Traktoren haben keinen Fahrerplatz mehr.
  • Es gibt keinen Triebkopf, sondern die Technik bündelt sich in selbstfahrenden Spezialmaschinen.

Moderne Schlepper sind weitgehend elektronisch gesteuert: Motoren, Getriebe, Hydraulik und Lenkung kommunizieren über den Can-BUS. Kommt die entsprechende Sensortechnik für die Sicherheit dazu, können diese Maschinen einfachere Jobs auch ohne Fahrer zuverlässig auf den zuvor geplanten Fahrspuren erledigen. Dadurch steigt die Vielseitigkeit: Der Landwirt kann die Maschine ohne Tieflader zum Acker bringen. Bei komplizierten Arbeiten übernimmt er selbst das Steuer. Unter anderem John Deere oder Case IH haben bereits solche Lösungen vorgestellt.

Ein neuer Ansatz kommt von New Holland: Hier ist im Kabinendach des neuen T4 Electric Power ein Kamerasystem eingebaut. Dessen Bildverarbeitung ermöglicht verschiedene Funktionen: 360° Rundumsicht, Geräteerkennung für das einfachere Ankuppeln, automatischer Zapfwellenstopp, wenn jemand der Gelenkwelle zu nahe kommt.

Beim „Route Mode“ fährt der Schlepper auf vorher festgelegten Routen, z.B. durch eine Obstplantage. „Invisible Bucket“ retuschiert für eine bessere Sicht am Terminal ein Frontladerwerkzeug aus dem Bild. Für Arbeiten, bei denen man häufig auf- und absteigen muss ist der „Follow-Me-Modus“ gedacht: Der Traktor folgt dem vor der Maschine gehenden Fahrer und kann auch über Gestensteuerung Fahranweisungen umsetzen. Diese Entwicklung erhält eine Silbermedaille. Conti stellt in Hannover Kameraanwendungen mit ähnlichen Möglichkeiten vor, allerdings ohne die Fahrfunktionen.

Traktorkonzepte ohne Fahrerplatz stehen auf mehreren Ständen. Vorteil: Bei der Konstruktion muss man keine Rücksicht mehr auf den Fahrerkomfort nehmen. Federungen, aufwendige Kabinen und Bedienkonzept können entfallen. Beispiele für diese Roboter sind u.a. der AgBot von AgXeed, das Konzept VTE von Krone und Lemken oder auch der Karl, den Kuhn auf der Messe enthüllen will. Der AgBot und der Karl haben ein Triangel-Raupenlaufwerk, die Maschinen von Krone und Lemken sind auf vier gleichgroßen Rädern unterwegs. Die Geräte sind oft dieselelektrisch unterwegs, die Zulieferindustrie stellt sich darauf ein. So basiert z.B. der E-Antrieb der VTE auf der modularen eLion-Plattform von Bosch Rexroth.

Nachteil der kabinenlosen Fahrzeuge: Bisher dürfen die Maschinen nicht auf die Straße, sie brauchen einen Tieflader. Ein neuer Ansatz kommt von Krone und Lemken. Hier zieht ein Traktor über eine Deichsel den Roboter inklusive Anbaugerät legal wie ein Anhänger zum Feld.

Am Rande einer Pressekonferenz hat Horsch bekannt geben, sich von dem vor einiger Zeit vorgestellten Roboterzugfahrzeug zu verabschieden. In Schwandorf sieht man die fahrerlose Zukunft eher in spezialisierten Selbstfahrern. Ein Beispiel dafür ist der Gantry, eine 24 m breite Sämaschine für den brasilianischen Markt.

Diesel mit mehr Leistung und weniger Drehzahl

Der aktuelle Dieselmotor ist viel sauberer als sein Ruf. Durch AdBlue-Kats (SCR), Oxidationskatalysatoren (DOC) und Partikelfilter (DPF) erfüllen die Triebwerke heute die strenge Abgasstufe V. Mit dem technischen Aufwand sind allerdings auch die Kosten stark gestiegen. Die zu Beginn dieser Entwicklung häufig genutzte Abgasrückführung (AGR bzw. EGR) ist übrigens immer weniger im Einsatz.

Die Leistungssteigerung bei gleicher Zylinderzahl geht weiter, gleichzeitig steigt das Volumen pro Zylinder. Beim 5 l-Vierzylinder erreicht bspw. der Agco-Power-Motor des neuen Fendt 620 Vario inklusive der elektronisch geregelten Mehrleistung „DynamicPerformance“ maximal 224 PS.

Der neue Case IH Quadtrac 715 holt aus dem FPT Cursor-Motor mit 16 l Hubraum und sechs Töpfen 778 PS maximale Leistung.

Elektronische Einspritzanlagen ermöglichen, dass die Motoren ihre volle Leistung schon bei niedrigen Drehzahlen im Bereich von 1.500 bis 1.600 U/min abliefern und dadurch sparsamer laufen. Im neuen Claas Xerion 12.650 erreicht der Mercedes-Benz Sechszylinder 653 PS bei 1.600 U/min, das maximale Drehmoment von 3.100 Nm steht schon bei 1.300 U/min zur Verfügung. Die Turbocompound-Technik in Verbindung mit einem Wastegatelader soll die Effizienz weiter erhöhen.

Im Bereich der Standard-Traktoren wachsen die Leistungen weiter. Valtra hat bereits die S-Serie vorgestellt. Deren Topmodell bietet eine Maximalleistung von 420 PS. Massey Ferguson wird seine Baureihe 9 S mit gleichem Antriebsstrang, aber mit der Kabine der Serie 8 S erst in Hannover enthüllen.

Alternative Kraftstoffe und Antriebe

Diesel hat nach wie vor Vorteile: Die Energiedichte ist hoch, Lagerung, Transport sowie Auftanken lassen sich einfach lösen und bisher ist Diesel fast überall verfügbar. Doch neben den Emissionen rückt die Klimabilanz der Antriebe mehr in den Fokus. Die Entwickler arbeiten deshalb in verschiedenen Bereichen an Ideen für klimaneutrale Antriebe:

  • HVO: Dieses Kürzel steht für hydrierte Pflanzenöle. In einer katalytischen Reaktion wird das Öl mit Wasserstoff so aufbereitet, dass die Eigenschaften Diesel oder mineralischen Ölen entsprechen. Einige Traktorenfirmen geben ihre Motoren bzw. Maschinen mittlerweile für HVOs frei.
  • CNG: Diese Abkürzung beschreibt verdichtetes Methan (Compressed Natural Gas). Im Vergleich zum Diesel beträgt die Energiedichte 20 %, es sind also bei gleicher Reichweite größere Tanks notwendig. New Holland wird zur Messe zusätzlich zum bekannten T6 Methane Power einen T7.270 mit CNG zeigen.
  • LNG: Das tiefkalt bei -161 bis - 164° C verflüssigte Methan (Liquified Natural Gas) ist bereits in Lkw oder auch Schiffen im Einsatz. New Holland stellt in Hannover einen LNG-Traktor mit neu entwickelten vakuumisolierten Tanks vor. LNG muss auch bei längeren Standzeiten tiefkalt gehalten werden. Das lösen die Konstrukteure mit einem speziellen Kompressor, der elektrisch oder durch Verlustgase aus dem Tank betrieben wird. Der T7.270 Methane Power erhält eine Silbermedaille.
  • Ethanol: Kraftstoff wird aus Mais, Getreide oder Zuckerrohr produziert und ist bereits seit Jahrzehnten als Alternative zum Benzin im Einsatz. John Deere zeigt in Hannover einen 9 l-Konzept-Motor, der mit Ethanol einsetzbar ist.
  • Wasserstoff: Das Gas gilt als Hoffnungsträger, weil es sich als Grüner Wasserstoff klimaneutral aus überschüssigem Sonnen- oder Windstrom herstellen lässt – mit einem Wirkungsgrad von 60 bis 70 %. Wasserstoff kann entsprechend umgerüstete Diesel- und Ottomotoren antreiben. Im Tank wird das Gas entweder tiefkalt verflüssigt (- 253° C) oder hochkomprimiert transportiert.
  • Akku-Kraft: Vor allem durch die dynamische Entwicklung im Automotive-Bereich wächst die Energiedichte bei den Fahrzeug-Akkus weiter. Trotzdem: Um einen Großschlepper mit Akku einen ganzen Tag ackern zu lassen, wären immer noch Batterien mit mehreren m³ Volumen notwendig. Deshalb legen die Traktorenhersteller ihren Fokus auf die kleinen und mittleren Baureihen und statten sie mit Akkus zwischen 50 und 110 kWh aus. New Holland zeigt den T4 Electric Power, das analoge Modell bei Case IH heißt 75 C Electronic. Fendt bringt den e100 Vario zunächst als serienreife Schmalspurvariante, der Standardschlepper soll folgen. Vom schweizerischen Hersteller Rigitrac gibt es schon etwas länger den SKE 40 Electric. Komplett neu auf der Messe ist der deutsche Anbieter Tadus. Der Traktor leistet bis zu 136 PS und fährt stufenlos bis 40 km/h. Er ist mit mehreren se­paraten E-Maschinen für Fahrantrieb, Front- und Heckzapfwelle ausgerüstet. Er soll ab 2025 marktreif sein.
  • Strom aus Wasserstoff: Eine Brennstoffzelle erzeugt über eine chemische Reaktion unter Beteiligung von Wasserstoff elektrischen Strom, der dann in Akkus zwischengespeichert wird. Fendt hat dazu im Rahmen des Projektes H2Agrar im letzten Jahr einen Prototypen vorgestellt. Zur Messe zeigt das Unternehmen auch ein Brennstoffzellen-Konzept, das mit Ethanol arbeitet. Der sogenannte RangeExtender für den elektrischen e100 Vario hat eine Kapazität von 100 kWh.

Elektrische Konzepte

Fendt und CNH bauen die Antriebsstränge der Akku-Traktoren ähnlich auf: Tank und Dieselmotor weichen der Batterie und einer E-Maschine. Der komplette Antriebsstrang bleibt baugleich wie beim Standard-Modell. So hat der CNH-Traktor ein 12/12 Schaltgetriebe, der Fendt den Vario-Antrieb.

Von der CNH-Marke Steyr kommt ein modulares Hybrid-Konzept, das auf einem Serien-Schlepper mit Sechszylinder-Diesel basiert. Im Vergleich zur Serienmaschine mit 180 PS leistet der Diesel in dem mit Silber prämierten Prototypen 260 PS. Er treibt zum einen das stufenlose Standardgetriebe und zum anderen einen Generator an, der im Vorderwagen eingebaut ist. Der Generator kann bis zu 102 PS elektrische Leistung u.a. an einen E-Motor abgeben, der die Vorderachse antreibt.

Im elektrischen Teil sind zwei sogenannte SuperCaps integriert, diese Kondensatoren können kurzfristig viel Energie aufnehmen und wieder abgeben. Diese Konstruktion bietet einige Funktionen, die im Schlepperbereich neu sind: Eine elektrische Boostfunktion zum schnellen Beschleunigen auf der Straße, Ausgleich von Lastspitzen („E-Torque-Filling“), dieselelektrisches Fahren bei niedrigen Motordrehzahlen, elektronisch geregelter Vorlauf der Frontachse in Kurven, Rückgewinnung von Bremsenergie.

Auch Landini zeigt mit dem REX4 ein Hybrid-Konzept. Der Schlepper hat einen Deutz-Motor mit 75 PS. Außerdem ist eine Batterie an Bord, die vom Motor geladen wird. Im vollelektrischen Modus erreicht der Traktor 68 PS (maximal 88 PS). Arbeiten Diesel und E-Maschine zusammen, liefert der REX4 Hybrid knapp 109 PS Gesamtleistung.

Auch der Nexat steht erstmals in Hannover. Der Brückenschlepper für das Controlled Traffic Farming auf festen Fahrspuren hat zwei Liebherr-Dieselmotoren mit einer Gesamtleistung von 1.100 PS. Das Antriebskonzept ist rein dieselelektrisch. Für jedes der vier Fahrwerke gibt es einen eigenen E-Motor mit jeweils 220 PS Leistung.

John Deere ersetzt beim eAutoPowr des 8 R 410 die hydraulische Komponente im lastverzweigenden Antrieb durch eine E-Maschine. Der Traktor kann außerdem über eine Steckdose Strom an eine Triebachse des Anhängers abgeben. Hierzu hat das Unternehmen eine Lösung zusammen mit Joskin für einen Gülletanker von entwickelt.

Verbesserungen im Detail

Bei den herkömmlichen Antrieben gibt es Detailverbesserungen. Claas zeigt beim eigenen stufenlosen Getriebe einen speziellen Modus für den Frontladereinsatz. Damit lässt sich die Maschine wie mit einem Inchpedal fahren.

Ebenfalls interessant für den Ladereinsatz ist übrigens die Idee von Fendt: Beim ErgoSteer gibt es in der linken Armlehne des Sitzes einen Joystick, mit dem man den Schlepper wie einen Radlader lenken kann. Das System lässt sich bei Traktoren mit dem FendtOne auch nachrüsten.

Agritechnica-Silber bekommt Claas für die automatische Regelung des Oberlenkers. Wenn sich die Arbeitsposition eines Dreipunktgeräts ändert, muss man normalerweise die Länge des Oberlenkers korrigieren, um den Geräterahmen bodenparallel zu halten. Claas bekommt eine Silbermedaille für die automatische Regelung des Oberlenkers. Zwei Abstandssensoren vorne und hinten am Gerät melden dazu die Höhen an das Schlepperterminal. Ein separates Hydraulikventil regelt dann entsprechend die Länge des Oberlenkers. Valtra bietet übrigens eine ähnliche Lösung an.

Die Kabinen und Bedienkonzepte gleichen sich über die Baureihen der Hersteller immer mehr an. Die neuen Traktoren in der 6er-Baureihe von Deutz-Fahr bekommen die Kabinen der Größeren. Auch Case IH bzw. New Holland haben die Rahmen der Kabinen überarbeitet.

CleverCab nennt McCormick die neuen, deutlich größeren Kabinen für die Maschinen der Reihen X7 und X8. Sie sind mit speziell isolierten Scheiben verglast und sollen Mitte 2024 in Serie gehen.

Für den Unimog gibt es ein neues Bedienkonzept, das sich an den aktuellen Lösungen der Ackerschlepper orientiert. Frei belegbare Funktionstasten setzen sich immer weiter durch.

Höhere Reifen, weniger Druck

Das Angebot an VF-Reifen steigt weiter. Bei den sehr großen Standard-Traktoren wachsen die möglichen Reifenhöhen. Beim Valtra S und dem neuen MF Flaggschiff sind Pneus bis 2,15 m Höhe möglich, der 1000 Vario von Fendt fährt auf bis zu 2,30 m hohen Reifen. Auch der neue 600er Vario erreicht schon 1,95 m maximale Reifenhöhe.

Trelleborg zeigt mit dem TM1 Eco Power einen Reifen, der zu 65 % aus Recycling- und Biomaterialien besteht. Das Profil ist auf einen extra niedrigen Rollwiderstand ausgelegt. Damit ist der Reifen auch für die neuen Elektro-Traktoren gedacht.

Reifendruckverstellanlagen gibt es bei immer mehr Traktorherstellern direkt ab Werk. Teils lassen sich über die Bordrechner die jeweilig passenden Drücke für die aktuellen Lasten und Geschwindigkeiten einstellen.

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