Entwicklungsbaukasten für E-Traktoren
Landwirtschaftliche Maschinen machen es wegen ihrer Leistungsanforderungen Ingenieur:innen noch immer nicht leicht, sie in das Elektro-Zeitalter zu überführen. Forschende der TU München (TUM) zeigten auf der Agritechnica, wie ein Entwicklungsbaukasten für elektrische Traktoren aussehen kann. Die Plattform bietet Module für verschiedene Zwecke und bei Bedarf auch eine Art Powerbank als Wechselakku.
Die Landwirtschaft ist einer der Bereiche der Wirtschaft, die die Auswirkungen des Klimawandels am unmittelbarsten zu spüren bekommen. Landmaschinen werden allerdings weiterhin flächendeckend mit Diesel angetrieben. Ein Problem, das viele Hersteller von Landmaschinen aufgrund von verschiedenen Herausforderungen, wie dem fehlendem Zugang zu Technologie, noch nicht für die Breite lösen konnten. Hier setzt das Forschungsprojekt TUMtrac an. Forscher der TUM erarbeiten einen modularen Entwicklungsbaukasten für vollelektrische Traktoren. Ziel ist es, Landmaschinenproduzenten bei der Entwicklung neuer Traktoren-Konzepte zu unterstützen. Eine mögliche Variante zeigten sie auf der Agritechnica.
Dabei konzentriert sich das Team auf mittlere Traktoren, wie sie im Obstanbau verwendet werden. „Wir sehen die Möglichkeit der Elektrifizierung vor allem bei Traktoren, die zwar viele Arbeitsstunden abzuleisten haben, dabei aber konstante Leistung liefern müssen. Hier sind die Hopfenernte oder das Pflücken von Früchten ideale Beispiele. Unser Traktor-Baukasten soll dank seines modularen Aufbaus ganz unterschiedliche Traktorenkonzepte simulieren und bewerten können“, erklärt Korbinian Götz, Projektleiter am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik. Ab 1.000 Betriebsstunden/Jahr sollen sich Traktoren, die mit dem Baukasten konstruiert werden, besonders gut eignen.
Das Besondere bei TUMtrac ist der modulare Aufbau, der je nach Anwendungsgebiet angepasst werden kann. Der ausgestellte Funktionsträger zeigt, wie ein Gesamtkonzept aussehen könnte. Eine einheitliche Bodengruppe bildet die Basis des Traktors. Diese wird durch einen Wechselakku ergänzt, der je nach Aufgabenfeld vorne oder hinten platziert werden kann. Damit dient der Akku als Stromquelle und als Gegengewicht für Anbaugeräte.
Zum einen senkt der Wechselakku das Fahrzeuggewicht, da er kleiner als ein festverbauter Akku sein kann und somit nur der Strom mitgeführt wird, der auch wirklich benötigt wird. Zum anderen können die Akkus auch als eine Art riesige Powerbank fungieren. So kann Strom, den die Landwirte über Photovoltaik oder Windkraft erzeugen, gepuffert und für die eigene Arbeit verwendet werden. „Was im Pkw-Bereich aktuell noch eine Randerscheinung ist, können wir im Agrarsektor gezielt für die Auslegung unseres Traktorensystems nutzen. Der Wechselakku kann Betrieben durch mehr Flexibilität bei der Anwendung einen echten Mehrwert bieten“, sagt Prof. Markus Lienkamp, Leiter des Lehrstuhls für Fahrzeugtechnik.
Neben der Hardware konzentriert sich das Forschungsteam auch auf die Entwicklung einer angepassten Software. Mit ihrer Hilfe lassen sich nach Eingabe der gewünschten Anforderungen unterschiedliche Traktorkonzepte auf ihre Wirtschaftlichkeit bewerten. Die ganzheitliche Herangehensweise soll den modularen Ansatz der Plattform unterstützen, da die Herausforderungen im jeweiligen Arbeitsumfeld schnell aufgegriffen werden können. Damit nehmen sich die Forscherinnen der Arbeitsrealität in der Landwirtschaft an. Sich stetig verändernde Rahmenbedingungen fordern mehr Flexibilität bei den Geräten. Hier könnte der TUMtrac weltweit einen Beitrag zur Dekarbonisierung im Agrarsektor leisten.
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