Rein akustisch hört man keinen Unterschied. Der Hybridtraktor klingt wie ein gewöhnlicher Dieseltrecker. Visuell wird ein Unterschied deutlich: Statt mehrerer Ganghebel gibt es in der Fahrerkabine nur einen Joystick.
"Joystick nach vorn heißt beschleunigen, Joystick nach hinten abbremsen",
sagt Diplomingenieur Mike Geissler vom Lehrstuhl für Agrarsystemtechnik der TU Dresden. Die entscheidenden Veränderungen des Dresdener Hybridtraktors verbergen sich aber unter dem Kabinenboden. Dort befindet sich -direkt unter dem Fahrersitz - ein Generator.
"In dem Bereich, wo der Generator jetzt ist, war vorher der komplette Antriebsstrang. Das heißt, dort war ein Getriebe, dort war ein Hydrostat, das heißt Hydraulikpumpe, Hydraulikmotor und ein Verteilergetriebe, das die Antriebsenergie auf die Hinterachse und Vorderachse verteilt. All das macht der Generator überflüssig. Nicht aber den großvolumigen Dieselmotor. Denn anders als beim Hybrid-Pkw können die Traktorenbauer nicht auf großen Hubraum und viele Pferdestärken verzichten. Traktoren arbeiten die meiste Zeit mit voller Leistung. Im Gegensatz zu einem Pkw, der die volle Motorleistung nur in den kurzen Momenten der Beschleunigung braucht, sonst aber mit Elektro- oder Benzinantrieb dahin rollt."
Die 200 bis 300 Pferdestärken eines Traktors lassen sich aber nicht per Batterie aus einem Elektromotor holen. Wozu dann überhaupt die Hybridisierung des Traktors? Um ihn zu elektrifizieren antwortet der Dresdener Agrartechniker Professor Thomas Herlitzius.
"Das ultimative endgültige Ziel wäre der voll elektrifizierte Traktor. Das bedeutet, sämtliche mechanische Energie, die der Dieselmotor abgibt, wird über einen Generator in elektrische Energie umgewandelt."
Der Dieselmotor des Hybridtraktors dient also nicht der Fortbewegung, sondern der Stromerzeugung mittels eines Generators. Dieser erzeugt den Strom für verschiedene Elektromotoren, die beispielsweise die Räder und diverse Anbaugeräte bewegen.
"Der riesengroße Vorteil ist jetzt, dass man – und das ist heute eben nicht der Fall mit mechanischen Antrieben – dass man die Drehzahl des Dieselmotors komplett entkoppeln kann, von der Drehzahl der Verbraucher."
Verbraucher – das sind beispielsweise die angehängte Sämaschine oder eine Strohballenpresse. Bei den heute üblichen Getrieben und hydraulischen Wandlern hängt ihr Arbeitstempo von den Drehzahl des Diesels ab. Ein Elektromotor liefert ihnen immer die ideale Drehzahl, egal mit wie viel Umdrehungen die Kurbelwelle des Dieselmotors rotiert.
Zu den Verbrauchern gehören auch die Elektromotoren, die die Dresdner in die Hinterräder ihres Hybridtraktors montieren. Was bei Pkws noch Zukunftsmusik ist, funktioniert im Traktor, weil hier die dicken Gummireifen die Federung übernehmen und man in einer Treckerfelge massiver bauen kann als im kleinen Autorad. Mike Geissler.
"Motor, Bremse, Getriebe wird in die Felge integriert und treibt das Rad direkt an. Also wir können jedes Rad individuell antreiben oder abbremsen. Das heißt, wir können das Fahrzeug auch auf der Stelle drehen lassen, wir können nur eine Seite antreiben, wir können alle Seiten antreiben. Also wir haben alle Möglichkeiten zur Verfügung."
Ein elektrischer Einzelradantrieb erlaubt, die Kraft stets optimal auf den Boden zu bringen, verhindert eine Überbeanspruchung der Reifen und steigert die Zugkraft des Traktors. Egal wie kräftig der Treckerfahrer aufs Gaspedal tritt, die Radmotoren arbeiten immer im optimalen Drehzahlbereich.
"Ich kann also auch eine Leistung vorgeben und sagen: ich möchte genau so viel Drehmoment haben und dann wird die Leistungselektronik immer genauso viel Strom an den Motor liefern, dass der sein Drehmoment beibehalten kann."
Der Hybridtraktor der Zukunft kann ganz anders konzipiert werden als die Landmaschine von heute. Der Wegfall vieler mechanischer Baugruppen – Achsen, Getriebe, Hydraulikpumpen - erlaubt ganz andere Konstruktionen. Leichter, schmaler als heute.
"Joystick nach vorn heißt beschleunigen, Joystick nach hinten abbremsen",
sagt Diplomingenieur Mike Geissler vom Lehrstuhl für Agrarsystemtechnik der TU Dresden. Die entscheidenden Veränderungen des Dresdener Hybridtraktors verbergen sich aber unter dem Kabinenboden. Dort befindet sich -direkt unter dem Fahrersitz - ein Generator.
"In dem Bereich, wo der Generator jetzt ist, war vorher der komplette Antriebsstrang. Das heißt, dort war ein Getriebe, dort war ein Hydrostat, das heißt Hydraulikpumpe, Hydraulikmotor und ein Verteilergetriebe, das die Antriebsenergie auf die Hinterachse und Vorderachse verteilt. All das macht der Generator überflüssig. Nicht aber den großvolumigen Dieselmotor. Denn anders als beim Hybrid-Pkw können die Traktorenbauer nicht auf großen Hubraum und viele Pferdestärken verzichten. Traktoren arbeiten die meiste Zeit mit voller Leistung. Im Gegensatz zu einem Pkw, der die volle Motorleistung nur in den kurzen Momenten der Beschleunigung braucht, sonst aber mit Elektro- oder Benzinantrieb dahin rollt."
Die 200 bis 300 Pferdestärken eines Traktors lassen sich aber nicht per Batterie aus einem Elektromotor holen. Wozu dann überhaupt die Hybridisierung des Traktors? Um ihn zu elektrifizieren antwortet der Dresdener Agrartechniker Professor Thomas Herlitzius.
"Das ultimative endgültige Ziel wäre der voll elektrifizierte Traktor. Das bedeutet, sämtliche mechanische Energie, die der Dieselmotor abgibt, wird über einen Generator in elektrische Energie umgewandelt."
Der Dieselmotor des Hybridtraktors dient also nicht der Fortbewegung, sondern der Stromerzeugung mittels eines Generators. Dieser erzeugt den Strom für verschiedene Elektromotoren, die beispielsweise die Räder und diverse Anbaugeräte bewegen.
"Der riesengroße Vorteil ist jetzt, dass man – und das ist heute eben nicht der Fall mit mechanischen Antrieben – dass man die Drehzahl des Dieselmotors komplett entkoppeln kann, von der Drehzahl der Verbraucher."
Verbraucher – das sind beispielsweise die angehängte Sämaschine oder eine Strohballenpresse. Bei den heute üblichen Getrieben und hydraulischen Wandlern hängt ihr Arbeitstempo von den Drehzahl des Diesels ab. Ein Elektromotor liefert ihnen immer die ideale Drehzahl, egal mit wie viel Umdrehungen die Kurbelwelle des Dieselmotors rotiert.
Zu den Verbrauchern gehören auch die Elektromotoren, die die Dresdner in die Hinterräder ihres Hybridtraktors montieren. Was bei Pkws noch Zukunftsmusik ist, funktioniert im Traktor, weil hier die dicken Gummireifen die Federung übernehmen und man in einer Treckerfelge massiver bauen kann als im kleinen Autorad. Mike Geissler.
"Motor, Bremse, Getriebe wird in die Felge integriert und treibt das Rad direkt an. Also wir können jedes Rad individuell antreiben oder abbremsen. Das heißt, wir können das Fahrzeug auch auf der Stelle drehen lassen, wir können nur eine Seite antreiben, wir können alle Seiten antreiben. Also wir haben alle Möglichkeiten zur Verfügung."
Ein elektrischer Einzelradantrieb erlaubt, die Kraft stets optimal auf den Boden zu bringen, verhindert eine Überbeanspruchung der Reifen und steigert die Zugkraft des Traktors. Egal wie kräftig der Treckerfahrer aufs Gaspedal tritt, die Radmotoren arbeiten immer im optimalen Drehzahlbereich.
"Ich kann also auch eine Leistung vorgeben und sagen: ich möchte genau so viel Drehmoment haben und dann wird die Leistungselektronik immer genauso viel Strom an den Motor liefern, dass der sein Drehmoment beibehalten kann."
Der Hybridtraktor der Zukunft kann ganz anders konzipiert werden als die Landmaschine von heute. Der Wegfall vieler mechanischer Baugruppen – Achsen, Getriebe, Hydraulikpumpen - erlaubt ganz andere Konstruktionen. Leichter, schmaler als heute.