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Elektrischer Traktor : An der langen Leine

Ohne Akku und ohne Fahrer: Der Forschungstraktor Gridcon Bild: Winterhagen

John Deere forscht an einem Elektro-Traktor. Dieser braucht noch ein Kabel, das ihn über einen mobilen Trafo am Feldrand mit dem öffentlichen Stromnetz verbindet.

          3 Min.

          „Im Märzen der Bauer die Rösslein einspannt“, gehört noch immer zum Liedschatz vieler Kindergärten. Derweil nutzt der Landwirt von heute keine Pferde, sondern Dieselmotoren mit 400 und mehr PS, um Pflug, Egge oder Sämaschine über den feuchten Frühlingsacker zu ziehen. Mögen Stadtmenschen auch bald schon elektrisch von A nach B flitzen, für den Dauereinsatz auf dem Feld scheint die Energiedichte aktueller Akkus viel zu gering. Um einen Traktor mit 290 Kilowatt Nennleistung über zwölf Stunden zu bewegen, brauchte man eine Batterie, die zwölf Tonnen wiegt.

          Johannes Winterhagen
          Redakteur in der Wirtschaft, Ressort Technik und Motor

          Ausgerechnet hat das Peter Pickel, der für den Landmaschinenhersteller John Deere die europäischen Forschungsprogramme koordiniert. Ein Gegner der Elektrifizierung ist Pickel dennoch nicht. „Elektrische Antriebe weisen, verglichen mit Dieselaggregaten, ungefähr die doppelte Leistungsdichte auf“, sagt der Fachmann. Ein wesentlicher Grund dafür ist die stufenlose Leistungsregelung des Elektromotors, die mit einem Verbrennungsmotor nur über den Umweg eines komplexen hydrostatischen Getriebes möglich ist. Solche Getriebe ermöglichen es, abhängig von Bodenbeschaffenheit und Arbeitsaufgabe, die vorgegebene Geschwindigkeit exakt einzuhalten.

          Zudem dient die Motorkraft bei einem Traktor nicht nur der Fortbewegung. Auch das Arbeitsgerät will angetrieben werden, was über eine mechanische Zapfwelle am Getriebe erfolgt. Bei einem elektrischen Antrieb könnte diese entfallen und durch ein Verbindungskabel ersetzt werden. Elektrifizierte Arbeitsgeräte sind heute schon vereinzelt im Einsatz, etwa bei Sämaschinen. Die – verglichen mit mechanischen oder hydraulischen Antrieben – höhere Präzision ermöglicht es, bei der Aussaat jedes einzelne Korn genau so auszuwerfen, dass es präzise im vorgesehenen Abstand auf dem Boden auftrifft.

          Der Traktor kommt an die Leine

          Doch es hilft alles nichts: Irgendwie muss die elektrische Energie aufs Feld kommen, wenn sie dort genutzt werden soll. Akkus sind allenfalls für kleinere Traktoren geeignet, wie sie beispielsweise für Verladearbeiten auf dem Hof zum Einsatz kommen. Hier bietet sich ein Wechselkonzept an, bei denen einer von zwei Akkus immer am Netz hängt. Da viele Bauern mittlerweile eigenen Solarstrom erzeugen, kann dieser sinnvoll gepuffert werden. Ein entsprechendes Konzept erprobt John Deere derzeit im Allgäu. Für die schwere Feldarbeit hat der Landmaschinenhersteller mit dem Prototypen „Gridcon“ nun eine andere Lösung vorgestellt: Der Traktor kommt an die Leine, vielmehr ans Kabel, das ihn über einen mobilen Trafo am Feldrand mit dem öffentlichen Stromnetz verbindet.

          Die größte Herausforderung dabei kennt man vom Hantieren mit einem Elektrorasenmäher ohne Akku: Keinesfalls darf das Kabel überfahren werden, zumal die Stromstärke auf dem Acker deutlich höher ist als zu Hause. Deshalb trägt der Gridcon auf dem Vorbau eine Trommel, von der das Kabel abgewickelt werden kann. Ein Roboterarm legt es zentimetergenau neben der ersten Fahrspur ab und nimmt es auf dem Rückweg – der nächsten Fahrspur – wieder auf. Dadurch kann mit einem einen Kilometer langen Kabel ein Feld in der Größe 800 mal 200 Meter bearbeitet werden.

          So exakt, wie es der Umgang mit dem Kabel erfordert, könnte ein Mensch den Traktor nur schwerlich steuern. Daher hat John Deere den Gridcon vollständig automatisiert. Ein Zentralcomputer an Bord berechnet die ideale Fahrspur und steuert nicht nur die Antriebe, sondern auch den Roboterarm. Für die Kommunikation kommt ein industrielles Ethernet zum Einsatz, wie es sonst für Werkzeugmaschinen in Fabriken verwendet wird. Voraussetzung für das autonome Fahren ist eine genaue Kartierung des Feldes, etwa über Drohnenaufnahmen. Konsequenterweise entfällt die Fahrerkabine vollständig. Ganz ohne Mensch geht es vorerst aber nicht, über eine Fernsteuerung kann der jederzeit eingreifen.

          Erprobt hat John Deere den Gridcon bereits als Zugmaschine für eine Egge. „Das ist ein reines Forschungsfahrzeug“, dämpft Pickel die Erwartung auf eine baldige Serienlösung. Dennoch wolle man weiter am Kabel-Traktor arbeiten. Denn ein Ergebnis macht Mut: Einschließlich der Kabeltrommel und des Roboterarms kommt das Fahrzeug mit einer Leistung von rund 400 PS auf ein Gewicht von 8,5 Tonnen. Das entspricht etwa einem heutigen 200-PS-Traktor des Herstellers, der einen 6,8-Liter-Dieselmotor mit sich schleppt. Vorerst allerdings tuckert im Märzen ein jeder Bauer.

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