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Traktoren, 05.04.2013

KLEIN, ABER FEIN UNTER GROSSEN

Interessante Entwicklungen bei Traktoren
Entwicklungen im Bereich der Motorentechnologie zielen weiterhin auf die Anpassung der Schleppermotoren an gültige und kommende Abgasnormen ab. Die ab 2011 gültige Abgasstufe 3B verlangt nochmals eine deutliche Verminderung des Partikel- und Stickoxidausstoßes. Im Zuge dieser Entwicklung ist zu beobachten, dass die Motorenhersteller zunehmend auf die Möglichkeit der Harnstoffeinspritzung (AdBlue) in Kombination mit Partikelfiltern zurückgreifen.
 

Motoren

Spätestens mit Inkrafttreten der bereits absehbaren Abgasstufe 4 (ab 2014) erscheint diese Technologie unumgänglich. Lelstungs- und Drehmomentsteigerung werden bei modernen Schleppermotoren durch elektronisches Motormanagement und Turboaufladung erreicht. Optimierte Motoren zeichnen sich durch hohen Drehmomentanstieg und eine praxistaugliche Konstantleistungscharakteristik aus. Im Zuge einer zunehmenden Elektrifizierung der Schlepper ist zu beobachten, dass Nebenaggregate wie Kühlventilator, Klima- oder Druckluftkompressor drehzahlunabhängig und leistungsangepasst elektrisch angetrieben werden. Auch die Schlepperhersteller reagieren auf die Verknappung fossiler Rohstoffe. Als Alternative zum Dieselkraftstoff werden verstärkt neue Energieträger wie Wasserstoff, Erd- und Biogas sowie Bioethanol auf ihre Praxistauglichkeit hin untersucht. Erste Versuchsfahrzeuge wurden von New Holland (Wasserstoff) und Steyer (Erd-/Blogas) präsentiert.
 

Getriebe

Bereits auf der Agritechnica 2007 hat Same ein vollkommen stufenloses und leistungsverzweigtes Getriebe für Obst- und Weinbauschlepper vorgestellt.
Zwischenzeitlich wurde durch Fendt das bekannte Vario-Getrlebe an die 200er-Schmalspurbaureihe angepasst. Mit Einführung der stufenlosen Getriebetechnologie Im Schmalspurschlepperbereich verabschiedet sich Fendt vollständig von klassischen Getrieben. Die Traktoren aller Baureihen werden zukünftig ausschließlich mit Vario-Technik ausgerüstet.
Im Weinbau ergeben sich Vorteile durch eine optimal an den Arbeitsgang angepasste Fahrgeschwindigkeit. Dabei ist diese unabhängig von der Motordrehzahl regelbar. Der Kraftstoffverbrauch kann wesentlich reduziert werden. Bei Arbeiten in Hanglagen wird die Sicherheit und Standfestigkeit durch einen kontinuierlichen Kraftschluss zwischen Antriebsrädern und Untergrund und das Fehlen von Kuppel- und Schaltvorgängen wesentlich erhöht. Darüber hinaus wird eine deutliche Verbesserung der Schlepperergonomie und des Platzangebotes in der Kabine erreicht.
 

Bereifung

Die Themen Bodenschutz und Bodenschonung werden zunehmend in den Fokus der öffentlichen Betrachtung gerückt. Von besonderer Bedeutung ist hierbei die Einhaltung gesetzlicher Führungsgrößen. In diesem Zusammenhang sind insbesondere das Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG) sowie das bis 2010 umzusetzende Erosionskataster mit daraus resultierenden Bewirtschaftungsauflagen zu berücksichtigen. Durch eine angepasste Auswahl der Reifenbauart und des Reifenluftdruckes können die Zielsetzungen der guten fachlichen Praxis zur Vermeidung schädlicher Bodenveränderungen eingehalten werden.
Eine interessante Neuentwicklung ist vor diesem Hintergrund eine fest in den Schlepper integrierte Regeleinrichtung von Fendt. Diese ermöglicht es, den Reifenluftdruck bedarfsgerecht an die jeweiligen Einsatzumstände anzupassen. Das System führt bei gesteigerter Fahrsicherheit und verbessertem Fahrkomfort weiterhin zu einer effizienteren Kraftübertragung und maximierten Bodenschonung.
Das System kann sowohl über das herstellereigene Terminal als auch über ein beliebiges ISOBUS-fähiges Terminal bedient werden. Derzeit ist das System ausschließlich für die Varlo 900er -Baureihe vorgesehen. Unter den gegebenen Rahmenbedingungen könnte eine vergleichbare Technik allerdings auch im Weinbau zukünftig wachsende Bedeutung erlangen. Als Ergänzung zu einer vorhandenen Reifendruckregelanlage bietet der Hersteller Grasdorf-Wennekamp ein aktiv arbeitendes Steuersystem an. Der „Soll Load Monitor" ermittelt über Ultraschallsensoren kontinuierlich die Reifeneinfederung. Daraus kann last- und geschwindigkeitsabhängig der jeweils optimale Reifendruck er-
mittelt und eingestellt werden. Somit wird eine maximierte Bodenschonung bei gleichzeitig minimiertem Reifenverschleifs erreicht.


Elektronik im Schlepper

Moderne Schlepper werden zunehmend mit komplexen Elektroniksystemen zur Fahrerentlastung, Stelgerung der Arbeitsqualität oder Erledigung notwendiger Dokumentationsaufgaben ausgerüstet.
Bei der Vernetzung von Traktor und Anbaugerät gewinnen ISOBUS-Systeme an Bedeutung.
ISOBUS: Eine wachsende Kompatibilität zwischen ISOBUS-Komponenten verschiedener Hersteller beschleunigt den Übergang der Technologie in die Praxisbetriebe. Typischer Anwendungsbereich ist die umfangreiche Datenerfassung im Feldeinsatz zur Dokumentation von Arbeitsgängen, Gewährleistung der Rückverfolgbarkeit und Qualitätssicherung.
Bisher ausschliefslich in Standardschleppern eingesetzt, wurde im Fachgebiet Technik der Forschungsanstalt (FA) Geisenheim erstmalig ein Weinbautraktor mit der neuen Technologie ausgerüstet und erfolgreich getestet. Über die genannten Anwendungsgebiete hinaus ermöglicht die Technologie eine einfache und effiziente Anbindung von Arbeitsgeräten an den Traktor. Die zunehmend elektronisch geregelten Anbaugeräte können somit komfortabel über ein herstellerunabhängiges Terminal in der Fahrerkabine gesteuert werden. Im Hinblick auf die wachsende Bedeutung einer schlagkräftigen Arbeitsplanung und eines optimierten Flottenmanagements ist auch im Weinbau mit steigender Verbreitung zu rechnen. Ergonomie: Sämtliche Hersteller optimieren Standardschlepper hinsichtlich Anordnung und Zugänglichkeit von Schaltern und Bedienelementen. Hierbei Ist ein Trend zur konzentrierten Anordnung im Bereich der rechten Armlehne zu erkennen. Über Multifunktionshebel oder Touchscreen -Elemente wird die Steuerung komplexer werdender Traktoren und Anbaugeräte vereinfacht. Für den Bereich der Weinbau-und Spezialschlepper, die in der Regel mit umfangreichen hydraulischen und elektronischen Steuerfunktionen ausgestattet sind, ist zukünftig eine vergleichbare Entwicklung zu erwarten. An dieser Stelle sei auf bereits verfügbare, herstellerspezifische Lösungen, beispielsweise der ERO-Komfortsteuerung, verwiesen.


Elektrifizierung der Schlepper

Das Bestreben der Schlepperhersteller zur Steigerung des Wirkungsgrades und Verringerung des Kraftstoffverbrauchs führt verstärkt zum Einsatz von elektrischen Generatoren auf dem Schlepper.
Hierbei verfolgen die Hersteller derzeit zwei verschiedene Wege: John Deere stellt in der EPremium Baureihe, ausgehend von einem Kurbelwellengenerator, eine elektrische Leistung von 20 kW zur Verfügung. Diese wird primär zum Antrieb von Motornebenaggregaten genutzt, kann aber gleichfalls zum Antrieb von Anbaugeräten abgegeben werden.
Belarus stellte auf der Agritechnica einen vollständig dieselelektrisch angetriebenen Standardschlepper vor. Der Dieselmotor des Schleppers erzeugt über einen Generator eine elektrische Leistung von 220 kW. Die Konstruktion erlaubt es, den eigentlichen Fahr- und Zapfwellenantrieb über Elektromotoren zu verwirklichen. Diese zeichnen sich gegenüber Dieselmotoren durch deutlich gesteigerte Wirkungsgrade aus. Darüber hinaus wird ebenfalls elektrische Energie zum Antrieb von Anbaugeräten zur Verfügung gestellt. Das bisher ausschließlich in Standardschleppern angewandte Konzept eröffnet auch im Weinbaubetrieb völlig neue Anwendungsmöglichkeiten. An dieser Stelle sei auf den bereits verfügbaren elektrisch angetriebenen Laubschneidervon Pellenc verwiesen.
Eine Ausweitung der Nutzung elektrischer Antriebsenergie ist auf nahezu alle weinbaulich genutzten Anbaugeräte denkbar. Geeignete Hochleistungs-Elektromotoren werden unter anderem durch die Firma Sensor-Technik-Wiedemann (STW) vertrieben.
Für Standardschlepper ist der elektrisch betriebene Düngerstreuer AxisEDR des Herstellers Rauch verfügbar. Auf der Agritechnica wurde weiterhin eine Konzeptstudie von Amazone zum vollelektrischen Antrieb einer Feldspritze vorgestellt. Vergleichbare Studien zum elektrischen Antrieb von Gebläsen bei Wein- und Obstbausprühgeräten sind in Vorbereitung


Lenkungsunterstützung

Gerade der Wein- und Obstbau ist durch häufig erforderliche Wendemanöver und Lenkeingriffe zur Einhaltung einer exakten Fahrspur geprägt. Vordiesem Hintergrund erscheinen Assistenzsysteme sinnvoll, welche zukünftig den Fahrer bei der Ausübung dieser Lenktätigkeit unterstützen.
Automatische Spurführungssysteme: Automatische Spurführungssysteme in verschiedenen Automatisierungsstufen und Genauigkeitsklassen sind Im Bereich der Flächenlandwirtschaft bereits weit verbreitet.
Im Fachgebiet Technik der Forschungsanstalt Geisenheim wurde zu Versuchszwecken ein Weinbautraktor mit einem vollautomatischen Lenksystem ausgerüstet. Das Ultra-Guidance-System des Herstellers Reichhardt Elektronik ist mit einer Ultraschallsensorik ausgestattet und ist in der Lage, den Schlepper präzise entlang des Zeilenverlaufes zu steuern. Studien des Fachgebiets Technik lassen erkennen, dass der bekannte Effekt einer merklichen Fahrerentlastung auf die Anwendung automatischer Lenksysteme im Weinbauschlepper übertragen werden kann. Dieser kommt insbesondere bei einem verstärkten Einsatz über- und mehrzellig arbeitender Anbaugeräte zur Geltung.
Steer-By-Wire: John Deere präsentierte auf der Agritechnica 2009 erstmalig ein vollständig elektronisch gesteuertes Lenksystem für Traktoren. Die als „Active Command Steerlng" bezeichnete Technik verzichtet völlig auf eine mechanische oder hydraulische Verbindung zwischen Lenkrad und Lenkachse (Steer-by-Wire). Sensoren am Lenkrad erfassen Lenkbewegungen und leiten daraus resultierende Lenkbefehle über einen elektronischen Controller direkt in den hydraulischen Lenkkreis weiter. Die elektronische Steuerung führt unter anderem zu einem deutlich verbesserten Geradeausfahrverhalten und somit zu einer deutlichen Entlastung des Fahrers.
Smart-Breaking-System: Der Schlepper- und Maschinenhersteller New Holland bietet als Neuheit ein als Smart-Breaking-System bezeichnetes Antiblockiersystem (ABS) für Traktoren an. Das ABS-System bietet die Möglichkeit, nicht nur allgemein bekannte Sicherheitsvorteile zu nutzen, sondern gleichzeitig durch aktiven Eingriff in die Bremsgeometrie das Fahrverhalten im landwirtschaftlichen Einsatz zu verbessern. Durch das System wird es möglich, den Wenderadius am Schlag- oder Zeilenende durch eine automatische Einzelradbremsung deutlich zu verringern.
Die technische Umsetzung erfolgt durch eine proportional zum Lenkeinschlag ausgeführte Abbremsung des kurveninneren Rades. Die Steuerung verhindert hierbei sowohl ein Blockieren der abgebremsten Räder, als auch Bodenbelastung durch Spurschäden.

Medium

 
  • Die Forschungsanstalt Geisenheim ist eine der ältesten Forschungseinrichtungen des Wein- und Gartenbaus im deutschsprachigen Raum.
  • Im Rahmen einer engen Verknüpfung mit der Hochschule RheinMain werden in Geisenheim rund 1000 Studierende der Fachrichtungen Weinbau und Oenologie, Getränketechnologie, Gartenbau sowie Landschaftsarchitektur von den Mitarbeitern der Forschungsanstalt in Vorlesungen und Übungen mit betreut.
  • Ziel unserer Arbeit ist es, innovative Forschungen in anwendbare Handlungsansätze für die Praxis umzusetzen und anzubieten, um deren Konkurrenzfähigkeit zu stärken. Die zukünftigen Diplomingenieure, Bachelors und Masters sollen sowohl national als auch international Leitungsfunktionen in den von uns vertretenen Industrien übernehmen können.
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