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Antriebstechnik | LANDTECHNIK 31
Anhand des «gläsernen» Traktors werden die für einen elektrischen Antrieb notwendigen Komponenten ersichtlich. Das Herzstück ist ein Schwungradgenerator, welcher direkt am Verbrennungsmotor angeflanscht Strom produziert. Rechts davon der Elektromotor mit Getriebe.
Elektrische Antriebe: wer traut sich? Elektrische Antriebe lassen sich einfacher regeln als mechanische oder hydraulische, was die Arbeitsfunktionalität verbessert. Hersteller benötigen jedoch Mut, einen Traktor oder ein Gerät zu elektrifizieren. Nicht wegen eines Stromschlags, sondern wegen der Marktakzeptanz.
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it Stromgeneratoren auf Traktoren lassen sich Arbeitswerkzeuge von Düngerstreuern oder Kreiselschwadern mühelos elektrisch antreiben. Die Landtechnikhersteller Rauch und Pöttinger haben bereits entsprechende Maschinen gebaut und präsentiert. Auch die Traktorenhersteller Rigitrac (Fahrantrieb), Belarus (Frontzapfwelle) und John Deere (Steckdose) haben Möglichkeiten für elektrische Antriebe entwickelt. Zudem gibt es diverse Anbieter von Zapfwellengeneratoren, die an der Fronthydraulik angebaut werden und Strom für mo-
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bile Anwendungen herstellen. Beim Düngerstreuer ist der Nutzen eines elektrischen Antriebs besonders gross, weil die Drehzahl beim Grenzstreuen ohne grosse Verzögerungen angepasst werden kann. Auch bei wechselnden Motordrehzahlen des Traktors bleibt die Drehzahl der Wurfscheiben konstant. Der Traktor kann so immer im treibstoffsparendsten Drehzahlbereich gefahren werden. Beim Schwader entfallen mechanische Antriebsverbindungen, wenn ein Elektromotor direkt auf dem Zinkenträgergehäuse montiert ist. Was die Arbeit der Konstrukteure
deutlich vereinfacht, vor allem bei Mehrkreiselschwadern. Elektrischer Zapfwellenantrieb Bis zum direkten elektrischen Antrieb von Arbeitsgeräten gibt es noch eine Zwischenstufe. Dabei geht es darum, die Zapfwelle elektrisch in Schwung zu bringen. Fachleute wie Harald Dietel, welcher bei der Sensor Technik Wiedemann in Kauf beuren (D) als Project Manager tätig ist, sehen in der elektrischen Zapfwelle grosse Vorteile: «Damit könnte ein Anbaugerät, zum Beispiel ein Mäher, mit der immer passenden Drehzahl betrieben werden, ohne dass der Verbrennungsmotor eine fixe Drehzahl halten muss», so Dietel. Oft muss die Motordrehzahl hoch eingestellt werden und braucht viel Treibstoff, weil die Arbeitsfunktion des Mähers auf eine fixe Drehzahl ausgelegt ist.
Wer macht den nächsten Schritt? Die elektrische Zapfwelle kann ein Traktorhersteller unabhängig von den Aktivitäten auf dem Anbaugerätemarkt in den Verkauf bringen. Letztlich wird der Antrieb auf dem Gerät wie bisher mit Wellen und Getrieben mechanisch übertragen. Wer Traktoren baut, könnte hier also von sich aus einen Entwicklungsschritt machen. Dies im Gegensatz zu Geräteherstellern, welche erst dann Elektromotoren montieren können, wenn die Traktorenhersteller entsprechende Traktoren mit einer genormten Schnittstelle (Steckdose) ausstatten.
Sensor-Technik Wiedemann GmbH Die Sensor-Technik Wiedemann GmbH in Kaufbeuren im Allgäu (D) produziert unter anderem Komponenten für mobile elektrische Antriebe. Die Systemkomponenten für den elektrischen Pistenbully sind von Wiedemann entwickelt worden. Ähnliche Bauteile, in verschiedenen Leistungsklassen, kommen auch bei mobilen Arbeitsmaschinen zum Einsatz. Im Zentrum steht jeweils ein Generator, der am Verbrennungsmotor angeflanscht wird, Elektromotoren zum Fahr- oder zum Geräteantrieb
Die Frage lautet also, wer macht hier den nächsten Schritt respektive, wer traut sich ein elektrisches Gerät auf den Markt zu bringen? Was technisch möglich ist, muss von den Landwirten zuerst akzeptiert werden. Dazu gehört auch, dass die Angst vor dem Strom abgelegt werden kann. Mit den Normen, die bereits geschaffen wurden, ist die Gefahr von Stromschlägen ausgeschlossen, wie
sowie eine Steuereinheit. SensorTechnik Wiedemann entwickelte Elektromotoren, welche innerhalb des Gehäuses mit Öl gekühlt werden. Dies ermöglicht im Vergleich zur Leistung eine erstaunlich kompakte Bauweise. Elektrische Antriebe können direkt an dem Ort platziert werden, wo der Prozess stattfindet. Aufwendige mechanische Wellenverbindungen sind nicht mehr notwendig. Durch die Dynamik und Flexibilität der elektrischen Antriebe können die Prozesse deutlich verbessert werden.
Harald Dietel beteuert. Er leitet die Standardisierungsbemühungen für eine Hochvoltsteckdose unter dem Dach der AEF (Agricultural Industry Electronics Foundation). Ein Stromschlag ist selbst dann ausgeschlossen, wenn beispielsweise die Steckverbindung abreisst oder ein Kablel verletzt wird. | Beat Schmid
LLWeitere Informationen:
www.sensor-technik.de
Bremsen macht Strom Ein Pistenfahrzeug hat Einsatzbereiche, bei denen bergab gearbeitet wird. Der Pistenbully-Hersteller Kässbohrer produziert eine elektrisch angetriebene Baureihe. Anstelle der hydraulischen Antriebskomponenten kommen beim Fahr- und Maschinenantrieb (Fräse) Elektromotoren zum Einsatz. Diese werden von zwei Generatoren versorgt. Als Hauptantrieb dient ein 400-PS-Dieselmotor. Die beiden Fahrantriebe und der Fräsantrieb können bis zu 140 kW Leistung aufnehmen. Bergab wirken die Fahrmotoren als Bremse, was wiederum Strom produziert für die Fräse. Der Verbrennungsmotor dreht dann nur im Leerlauf. Insgesamt kann damit bis zu 30 Prozent Treibstoff eingespart werden.
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Bild: zVg
Bild: Beat Schmid
Wird die Zapfwelle elektrisch betrieben, kann die Drehzahl unabhängig von der Motordrehzahl geregelt werden. Dazu muss auf dem Traktor jedoch ein Generator vorhanden sein, welcher, angetrieben vom konventionellen Verbrennungsmotor, den erforderlichen Strom produziert. Besonders bei Arbeiten im Berggebiet bei Talfahrt könnte die Motordrehzahl stark gesenkt werden, ohne dass die Drehzahl am Arbeitswerkzeug abnimmt und die Arbeitsqualität nicht mehr gewährleistet wäre.
