Alternative Treibstoffe, innovative Getriebe
Spannende Entwicklungen gibt es bei Traktoren, die strengen europäischen Vorgaben entsprechen müssen, dabei aber auch in Hinsicht auf Komfort und Effizienz überzeugen müssen, wie Dipl.-Ing. agr., Dipl.-Ing. Wirtsch., Executive MBA Roger J. Stirnimann, Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften, Zollikofen, in seinem Fachbericht zur Agritechnica, festhält. In Teil 1 in unserer letzten Ausgabe ging es um die Weiterentwicklungen bei Diesel-Motoren. In Teil 2 werden alternative Brennstoffe vorgestellt, außerdem geht es um Innovationen bei Getrieben.
Gas und Elektrik als Alternativen?
Mit der CO2-Diskussion rücken alternative Treibstoffe und Antriebssysteme auch in der Landtechnik in den Fokus. New Holland profitiert von der langjährigen Erfahrung der Konzernschwester Iveco und produziert mit dem T6.180 Methane als einer der erster Hersteller einen Serientraktor mit Gasmotor. Das 6-Zylinder-Aggregat arbeitet nach dem Otto-Verfahren und kann somit ausschließlich mit Gas betrieben werden. Die Maximalwerte für Leistung und Drehmoment sollen laut Hersteller identisch sein wie beim Diesel-Pendant. Das Methan wird in Form von CNG (Compressed Natural Gas) in sieben integrierten Druckbehältern mitgeführt (185 l / 32 kg), an der Traktorfront kann optional ein sogenannter „Range Extender“ mit weiteren 270 l / 47 kg angebaut werden. Je nach Einsatzart soll der mitgeführte Energievorrat für drei bis sechs Arbeitsstunden reichen. Auch aufbereitetes Biogas mit einem Methangehalt von mindestens 83 % lässt sich verwenden, was den Traktor insbesondere für Betriebe mit eigener Gasproduktion/-aufbereitung interessant machen dürfte.
Elektrische Antriebssysteme fristen bei Traktoren weiterhin ein Schattendasein. In der jüngeren Vergangenheit wurden zwar immer wieder damit ausgestattete Studien und Prototypen vorgestellt, serienreife Fahrzeuge gibt es bis dato aber kaum. Den Durchbruch am schnellsten schaffen dürfte die Batterieelektrik. Geeignet ist diese in erster Linie für leichte und mittelschwere Anwendungen oder für periodisch wiederkehrende Arbeiten, bei welchen genügend Zeit für das Zwischenladen zur Verfügung steht. Solche Bedingungen liegen aber oft nur bei kleineren Hoftraktoren vor.
(R)Evolutionäre Weiterentwicklung bei Stufenlosgetrieben
Stufenlosgetriebe mit hydrostatisch-mechanischer Leistungsverzweigung werden bei Traktoren seit nunmehr 25 Jahren eingesetzt. Wurden diese zuerst nur für Standardtraktoren in den mittleren und oberen Leistungsklassen angeboten, konnten sie sich in den letzten Jahren sowohl bei großen Systemtraktoren und Knicklenkern als auch bei kleineren Traktoren im Leistungsbereich um 75 kW / 100 PS etablieren (inkl. Schmalspurversionen).
Die jüngsten Entwicklungen zeigen einen Trend zu gesamtheitlichen Antriebskonzepten, die über die bisherigen Dieselmotor-Getriebe-Systeme hinausgehen. Hierzu zählt das VarioDrive-Konzept von Fendt, das seit zwei Jahren auch in der 900er-Baureihe Verwendung findet. Durch den getrennten Antrieb von Vorder- und Hinterachse lässt sich bei Fahrgeschwindigkeiten bis 25 km/h ein permanenter und verspannungsfreier Allradantrieb darstellen. Ein weiteres Beispiel stellt das eAutopowr-Getriebe von John Deere dar, bei welchem für die stufenlose Verstellung des Übersetzungsverhältnisses nicht mehr hydrostatische, sondern elektrische Maschinen verwendet werden. Diese Generator-Motor-Einheiten sind so dimensioniert, dass sie nicht nur den Fahrantrieb versorgen, sondern zusätzlich bis zu 100 kW elektrische Leistung für externe „Verbraucher“ bereitstellen können. Wird diese Leistung beispielsweise für elektrisch angetriebene Triebachsen von großen Anhängern verwendet, entsteht ein Mehrachsen-Antriebssystem, das über den Traktor hinausgeht. Die ersten 8R-Modelle mit diesem Getriebe stehen in Europa bereits zur Verfügung (Topmodelle 8R370 und 8R410).
Rege Entwicklungstätigkeit auch bei Stufengetrieben
Lastschaltgetriebe können mit guten Volllastwirkungsgraden und Langlebigkeit trumpfen, was sie insbesondere auf Betrieben mit hohen Anteilen an schweren Zugarbeiten zu einer guten Option macht. In den letzten Jahren stellten die Traktorenhersteller deshalb immer wieder neue oder erweiterte Teil- und Volllastschaltgetriebe vor. Jüngste Beispiele sind die Lastschaltgetriebe Dyna-7 und Dyna-E-Power von Massey Ferguson. Bei Erstgenanntem handelt es sich um ein 7-fach-Lastschaltgetriebe mit vier synchronisierten Gruppen, das auf dem bisherigen Dyna-6 basiert. Das Dyna-E-Power weist die gleiche Grundstruktur auf, der Gruppenwechsel erfolgt hier aber unter Last über Doppelkupplungen, woraus sich ein Volllastschaltgetriebe mit 28/28 Gängen (V/R) ergibt. Durch das „versetzte Übereinanderlegen“ der beiden mittleren Gruppen können hier im Geschwindigkeitsbereich von 5 bis 20 km/h sehr kleine Stufensprünge von rund 1.09 dargestellt werden. Mit dem Dyna-7 beinhaltet das aktuelle Marktangebot an Teillastschaltgetrieben nun eine „durchgängige“ Anzahl an Lastschaltstufen von zwei bis acht.
Traktoren mit Lastschaltgetrieben werden zunehmend mit Komfortfunktionen ausgestattet, die bisher den stufenlosen Pendants vorbehalten waren: Fahrpedal-/Fahrhebel-Modi, Fahren mit Bremspedal ohne Kupplungspedalbetätigung, automatisches Ansteuern der optimalen Motorbetriebspunkte bei Teillast usw. Die Hersteller versuchen damit, die Vorteile von Stufengetrieben mit dem Bedienkomfort von Stufenlosgetrieben zu kombinieren.
Eine besondere „Verschmelzung“ von Stufen- und Stufenlosgetriebe nimmt Deutz-Fahr beim RVshift für die neue Baureihe 6C (max. Leistungen von 126 bis 143 PS) vor. Dieses wird als Volllastschaltgetriebe zwischen dem stufenlosen TTV und den Teillastschaltgetrieben mit zwei oder drei Lastschaltstufen positioniert. Basis hierfür stellt eine weiterentwickelte Version des hauseigenen leistungsverzweigten TTV-Getriebes mit neuer, automatischer Schaltung der mechanischen Grundstufen „Normal“ und „Heavy Duty“ dar. Für die üblichen Feldarbeiten und für Straßentransporte stehen insgesamt 20 Gänge zur Verfügung (fest programmierte Übersetzungsverhältnisse), für Arbeiten zwischen 0.02 und 5 km/h gibt es hingegen einen stufenlosen „Kriechgang“. Vier der 20 Gänge werden im Interesse von guten Wirkungsgraden bewusst auf die Betriebspunkte gelegt, bei welchen die Motorleistungsübertragung rein mechanisch erfolgt. Das Schalten der Grundstufen erfolgt belastungsabhängig und kann zwischen dem ersten und dem 15. Gang liegen.
Das Erreichen der maximalen Fahrgeschwindigkeiten bei reduzierten Motordrehzahlen gehört heute zum Standard, sowohl bei gestuften als auch bei stufenlosen Getrieben. Bei den Heckzapfwellen bieten die meisten Traktorhersteller drei Drehzahlen an, einige sogar vier (540/540E/1000/1000E). Damit sich die Vorteile der Eco-Zapfwellen auch bei Front-Heck-Kombinationen (z.B. mit Mähwerken) nutzen lassen, werden auch in der Front zunehmend zwei Drehzahlen angeboten (1000/1000E).
☞ Lesen Sie in unserer nächsten Ausgabe mehr zum Thema Digitalisierung bei Traktoren.
