Effiziente Landtechnik von morgen

Effizienzsteigerung und Umwelt­entlastung am selbstfahrenden Exakt-Feldhäcksler durch Optimierung des Fahrantriebes

An mobile Arbeitsmaschinen in der Landwirtschaft werden durch die stark wechselnden Bedingungen im Feld sehr unterschiedliche Anforderungen gestellt. Hohe Kräfte bzw. Drehmomente werden bisher bevorzugt über geschlossene hydraulische Antriebe gelöst.

Spreizt die Leistungsanforderung jedoch über einen weiten Bereich oder werden sehr unterschiedliche Drehzahlen gefordert, büßen hydromechanische Antriebe schnell ihren im Auslegungspunkt an sich hohen Wirkungsgrad ein. Zudem können Öl-Leckagen im Feld zu unerwünschten Umweltbelastungen führen. Elektrische Antriebe bieten als Alternative Vorteile: hohe Antriebsmomente und gute Wirkungsgrade über einen weiten Drehzahl­bereich mit flexibler elektronischer ­Ansteuerung und neuen Freiheitsgraden in der Konstruktion.

Am Lehrstuhl für Agrarsystemtechnik der Technischen Universität München wird in Zusammenarbeit mit der Maschinenfabrik Bernard KRONE GmbH an einem zukunftsträchtigen selbstfahrenden Feldhäcksler geforscht, an dem Schritt für Schritt die einzelnen Antriebe dieselelektrisch ausgeführt werden.

Im ersten Teilprojekt wurden zwei drehzahlvariable Nebenantriebe umgerüstet. Dabei konnten Wirkungsgradsteigerungen gegenüber den hydraulischen Antrieben von bis zu 25 % realisiert werden. Somit können Maispflanzen mit einem geringeren Energie­aufwand aufgenommen und der Häckseltrommel zur Zerkleinerung zugeführt werden. Weitere Vorteile ergaben sich durch eine verbesserte Steuer- und Regelbarkeit sowie eine einfachere Rückführung aktueller Prozessparameter.

Vorstellung der Ergebnisse des Forschungsvorhabens mit den Projektbeteiligten

Aktuell ist der Hinterachsantrieb des Feldhäckslers Gegenstand der Forschungsarbeiten am Weihenstephaner Institut. Beweggründe dafür sind die hohen Leistungsanforderungen an diesen Nebenfahrantrieb und dessen Steuer- und Regelbarkeit sowie die wichtige Stellung im Energiemanagementsystem des Fahrzeugs.

Die hydraulischen Radnabenmotoren werden durch elektrische ersetzt, um verbesserte Fahreigenschaften, bessere Kurvenstabilität, Differentialsperren für schwierige Einsatzsituationen und später ein Antiblockiersystem (ABS) und eine Fahrstabilitätsregelung (ESP) zu integrieren.

Die angestrebten Ziele sind

Damit werden zugleich Erfahrungen und Erkenntnisse für weitere Untersuchungen mit elektrischen Antrieben in der Vorderachse geschaffen.

Prüfstandsaufbau zur vergleichenden Untersuchung von verschiedenen Hinterachsfahrantrieben

Projektthema:
Effizienzsteigerung und Umwelt­entlastung am selbstfahrenden Exakt-Feldhäcksler durch Optimierung des Fahrantriebes

Projektdurchführung:
Technische Universität München

Wissenschaftszentrum Weihenstephan
Lehrstuhl für Agrarsystemtechnik
Am Staudengarten 2
85354 Freising-Weihenstephan
Telefon    08161|713799
markus.heckmann@wzw.tum.de
www.tec.wzw.tum.de

Kooperationspartner:
Maschinenfabrik Bernard KRONE GmbH

Heinrich-Krone-Straße 10
48480 Spelle
Telefon    05977|935-0
www.info.ldm@krone.de
www.krone.de


AZ 27789