Effiziente Landtechnik von morgen
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.
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
- Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades
- Realisierung einer Querdifferenzialsperre
- variabler Vor- oder Nachlauf der Hinterachse
- Implementierung eines Energiemanagementsystems für die elektrische Energiebereitstellung.
Damit werden zugleich Erfahrungen und Erkenntnisse für weitere Untersuchungen mit elektrischen Antrieben in der Vorderachse geschaffen.
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