Steckdose für Anbaugeräte
Direkt im Getriebe integrierte dieselgetriebene Generatoren als Stromquelle für die Elektromotoren stellte der Technologiekonzern ZF Friedrichshafen erstmals auf der Agritechnica 2009 vor und gab damit einen wichtigen Impuls. Zwei Jahre später war dann der Deutz-Fahr Agrotron TTV als erster Traktorprototyp mit diesem Generatorsystem zu sehen.
Parallel kamen außerdem Nachrüstsysteme für Standardtraktoren auf den Markt. Die kompakten Generatormodule werden über die Frontzapfwelle betrieben und liefern elektrische Leistung samt Leistungselektronik für die Steuerung. Beispiele dafür sind der Zapfwellengenerator von ZF selbst, der bei Einhängung an den Front- oder Heckkraftheber zusätzlich ein weiteres Anbaugerät aufnehmen kann, der ePower-Generator von GKN Walterscheid, der Powerpack-Generator des holländischen Spezialisten für Frontkrafthebersysteme Zuidberg oder das vom Unternehmen Raussendorf, EAAT Chemnitz und weiteren Projektpartnern entwickelte PowerPack 45 (siehe Bild 5).
Bild 5: Generator-Nachrüstpakete mit integrierter Leistungselektronik - hier der PowerPack 45 von Raussendorf - stellen an Standardtraktoren Energie für elektrische Antriebe bereit. © Carmen Rudolph
Ob interner oder externer Generator, in jedem Fall steht über die standardisierte Steckdose E-Power zwischen 50 und 100 kW für Anbaugeräte bereit. Dies führte zu einer Vielzahl von Geräteentwicklungen mit elektrischen Antrieben. Die Palette reicht hier vom Düngerstreuer der Firma Rauch über eine Einzelkornsämaschine von Amazone bis zum Kreiselschwader von Fendt. Fliegel Agrartechnik kann in seine großvolumigen Anhänger die elektrische Triebachse Power DriveElect verbauen, die den Vortrieb des Zugfahrzeuges unterstützt (siehe Bild 6 und Bild 7). Ebenso verleiht bei der E-Drive von Joskin ein 120-kW-Elektromotor über Kardanwellen den zwei hinteren Achsen des Dreiachsanhängers in schwierigem Gelände zusätzlichen Schub. Pöttinger entwickelte ein elektrisch angetriebenes Stützrad am Pflug, das dem Traktor beim Ziehen hilft.
Bild 6: Die elektrische Triebachse Power DriveElect für Anhänger von Fliegl erhöht bei schwierigen Bedingungen die Traktion. © Carmen Rudolph
Bild 7: Praxiseinsatz eines Fliegl-Abschiebewagens mit elektrischer Antriebsachse bei der Erne von Silomais © AGCO / Fendt
Elektroantriebe für Feldroboter
Inzwischen werden dieselelektrische Antriebe zunehmend mit Robotikanwendungen verknüpft. So tüfteln Wissenschaftler der TU Dresden am Plantagenroboter Elwobot. Die elektrisch angetriebene Plattform soll einmal verschiedene Geräte wie Spritze oder Mulcher aufnehmen und die entsprechenden Arbeiten ausführen, während sie sich mittels GPS und Sensoren autonom durch die Reihen von Obstplantagen oder Weinbergen bewegt. Mit seinen einzeln lenkbaren Rädern ist das Fahrzeug extrem beweglich (siehe Bild 8).
Bild 8: An der TU Dresden entwickeln Wissenschaftler gegenwärtig den modularen Plantagenroboter Elwobot für den Obst- und Weinbau. DIe Fahrzeugplattform mit einer Leistung von 30 kW basiert auf einem dieselelektrischen System mit vier Radnabenmotoren mit je 7,5 kW Leistung © Carmen Rudolph
Eine Fortsetzung dieser Technologieentwicklung sind vollelektrische kleine und damit leichte Robotereinheiten, die als Schwarm auf dem Feld zusammenarbeiten. Mit Xaver verfügt der Landtechnikkonzern AGCO/Fendt hier bereits über einen funktionstüchtigen Prototyp (siehe Bild 9), der gegenwärtig zur Serienreife weiterentwickelt wird. Jede der Robotereinheiten wiegt etwa 70 kg. Die vier elektrischen Einzelradantriebe bewegen die Fahrzeuge per Satellitennavigation mit einer Geschwindigkeit von 3,5 bis 4 km/h übers Feld.
„Wir testen das Gesamtsystem zunächst mit der Aussaat von Mais. Dieses Verfahren verbraucht relativ wenig Energie und eine Akkuladung reicht für gut zweieinhalb Stunden", informiert Christoph Zecha, der bei AGCO als Product Owner für die Sicherung und Systemintegration von Maschinendaten zuständig ist. Später sei eine Ausweitung auf weitere energiearme Arbeiten geplant, etwa die einzelpflanzenbezogene Düngung, Kontrollfahrten zur Erkennung von Pflanzenkrankheiten, oder die Unkrautbekämpfung in einem frühen Stadium. Während der Fahrt auf den Pfaden, die das System für den ausgewählten Schlag berechnet hat, speichern die Roboter agronomische Informationen für die nachfolgende Bestandspflege, zum Beispiel zur Position der Saatgutablage, Bodenbeschaffenheit und zu den Wetterverhältnissen.
Bild 9: Der auf der Agritechnica 2017 vorgestellte Feldroboter Xaver von AGCO / Fendt. Die 70 kg schweren Module, die im Schwarm auf dem Acker agieren, bewegen sich per elektrischem Einzelradantrieb mit 3,5 - 4 km/h. © Carmen Rudolph
