Prof. Dr. Ludwig Volk ;

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1 Reifendruckanlagen: Marktchancen des variablen Reifenfülldruckes als Beitrag zur Bodenfruchtbarkeit, zur Dieseleffizienz, zum Klimaschutz und zur Verkehrssicherheit Prof. Dr. Ludwig Volk ;

2 Variabler Reifenfülldruck an Traktoren: Kosten und Nutzen? Traktoren haben große Räder, denn die Last- und Zugkraftabstützung im weichen Boden ist ein Engpass. Gute Praxis ist: Tiefe Spuren + über 10 % Schlupf vermeiden. Radpanzer, wie der russische BTR 90, der US- Army- Stryker oder der Nato- Boxer, nutzen variablen Reifenfülldruck, CTIS = Central Tire Inflation System. Reifenempfehlung bei Traktoren: Mit flankenhohen, radialen Reifen und variablem Reifendruck werden bis 10 % Kostenvorteil (8 % weniger Diesel; 20 % längere Reifenbetriebsdauer) und ca. 10 % höhere Flächenleistung mit kürzerer Maschinenlaufzeit als Mehrleistung erschlossen. Beispiel: Fendt VarioGrip am Großtraktor 800, 900 und (Serie) beim 1.000er Fendt: Ca. 12 T Investition, Nutzen ca. 40 T bei Traktorstunden. Voraussetzung für Gewinn: fachkundiger Fahrer, variabler Reifenfülldruck, gezogene Bodenbearbeitung, oder Gülledüngung und gute Auslastung mit Acker und Straße. Bei der Nutzenkalkulation kann man die Dieseleinsparung in /h mal 3 rechnen.

3 Variabler Reifenfülldruck an Traktoren + Armeefahrzeugen: Kosten + Nutzen? Bei den Armeen zählen Schutz für Soldaten gegen Landminen, Fahrsicherheit, Geländegängigkeit, Pannensicherheit auch bei Beschuss mit Bedlock- Felgen, Stützringe im Reifen, niedrigere Betriebskosten im Vergleich zum Raupenpanzer. Der US- Armee- Geländewagen Humvee, erhält einen Nachfolger: Oshkosh JLTV. Der variable Reifenfülldruck kommt vermutlich von Parker: YouTube: Parker's CTIS. YouTube: How Oshkosh JLTV compares against Humvee? YouTube: Meet the New Humvee: The Oshkosh JLTV Coming Soon und andere Clips Beim NATO- Militär sind aktuelle Radfahrzeuge (2018) in Serie mit CTIS ausgerüstet. Oshkosh JLTV 4x4 CTIS Fuchs 6x6 CTIS Boxer 8x8 CTIS Bild: Syegon- CTIS- Terminal im Eagle IV Syegon ist Zulieferer für Militärfahrzeuge

4 Variabler Reifenfülldruck an Traktoren: Erster Anbieter ist Fendt seit 2015 mit DLG- Goldmedaille (Deutsche Landwirtschaftsgesellschaft mit Agritechnica) Rollt der Traktor vor allem auf Straßen mit 1,8 bar, nutzt die Zapfwelle für Mulcher, Holzhäcksler, Ausleger, Kran etc. ist VarioGrip komfortabel, aber selten rentabel.

5 Mit guter Reifenwahl und variablem Reifendruck werden bis 8 % Kostenvorteil und ca. 10 % Mehrleistung erschlossen. Neben den Kostenvorteilen sind die geringeren Schadverdichtungen im Boden und die besseren Erträge ein wichtiger Pluspunkt mit Mehrwert. (Dieseleinsparung x 3 = Nutzen) (siehe

6 Rollt der Traktor vor allem auf Straßen sind ca. 1,8 bar passend, arbeitet der Traktor mit Grubber oder Pflug sind ca. 0,8 bar Reifenfülldruck für mehr Flächenleistung richtig.

7 Dieselverbrauch auf der Straße durch Ackerdruck steigt auf bis zu 117 % Dieselverbrauch Liter / h 17 John Deere 6930, 185 PS, 7,6 t mit Michelin XeoBib; Geschwindigkeit 40 km/h; Straßenfahrt Der Dieselverbrauchsunterschied zwischen 0,4 bar und 1,6 bar Reifenfülldruck beträgt 2,4 Liter Diesel / h oder 17 % ,5 Der Dieselverbrauchsunterschied zwischen 0,4 bar und 1,0 bar Reifenfülldruck beträgt 1,6 Liter Diesel / h oder 11 % ,9 14,1 0,4 bar 1,0 bar 1,6 bar Reifendruck der Dieselverbrauchsunterschied zwischen 1,0 bar und 1,6 bar Reifenfülldruck beträgt 0,8 Liter Diesel / h oder 6 %. Michelin XeoBib Vorderachse VF 600/60 R28, Radlast 1,4 t Hinterachse VF 710/60 R38, Radlast 2,4 t Traktormasse 7,6 t Prof. Volk, Soest Mai 2010 XeoBibStraße0,4bar-1,6barMai2010

8 Hoher Reifenfülldruck im Acker und niedriger Reifenfülldruck auf der Straße verbrauchen mehr Diesel (ca. 110 %) und verkürzen die Reifenbetriebsstunden (ca. 80 %, anstelle 100 %) Häufigkeit der Reifenfülldrücke bei Traktoren an der Hinterachse, erfasst von Landwirten und Lohnunternehmen von der LK Niedersachen Acker: 0,8 bar Straße: 2,0 bar Quelle: Landwirtschaftskammer Niedersachsen

9 Richtiger Reifenfülldruck im Acker verlängert die Bodenkontaktfläche um ein Drittel und halbiert die Spurtiefe. Wählen Sie VF- Reifen (= Very Flexible) und stellen Sie für Acker und Wiese den niedrigen Reifenfülldruck ein. Quelle: Bossmann, A. Diplomarbeit Soest 1995

10 Radlast, Reifenwahl, Geschwindigkeit bestimmen den Reifenfülldruck, die Bodenkontaktfläche, die Spurtiefe, den Schlupf, den Dieselverbrauch und die Flächenleistung. 250 PS Traktor, Radlast hinten 3 t; Achslast 6 t, mit Grubber Reifenfülldruck HA Bodenkontaktfläche Schlupf Flächenleistung 1,8 bar 30 % 88 % 1,6 bar 26 % 90 % 1,4 bar 22 % 92 % 1,2 bar 15 % 94 % 1,0 bar 11 % 97 % 0,8 bar 6 % 100 % 0,6 bar Pflegearbeiten, Zwillingsreifen Beispiel: 710/70R38 bei 10 km/h, AxioBib Quelle: Volk, ETA-Messungen 2016

11 Variabler Reifenfülldruck, eingestellt in der Kabine, erschließt Luftfederung, mehr Fahrkomfort, längere Reifenlaufleistung, mehr Flächenleistung im Acker bei weniger Dieselverbrauch, weniger Klimagasfreisetzung und mehr Bodenfruchtbarkeit Kompressor für Bremse + Reifenfülldruck: 12 Minuten, Zusatzverdichter: 2 Minuten Straße zu Acker: 2 Minuten Großer, breiter, Reifen Lauffläche, biegesteife Stollen Flexible Flanke für Federung Lange Kontaktfläche im Acker, 0,8 bar: Mehr Bodenschutz, bessere Traktorleistung, mehr Ertrag Straße mit 1,6 bar: leichtes Rollen, Verkehrssicherheit Bodenleben Mulch Wurzeln Humus 50 % Poren

12 Mit flacheren Spuren lässt sich ein Anhänger leichter ziehen. (weniger Bulldozing). Bei 1 bar wird 1 Tonne (t) Zugkraftbedarf benötigt, bei 4 bar 1,7 Tonnen/Rad. 4 Räder brauchen mit 1 bar 4 t Zugkraft; mit 4 bar werden 6,8 t gebraucht. Bei 4 t Zugkraftbedarf zieht ein 120 kw Schlepper den Anhänger; bei 6,8 t Zugkraftbedarf ist ein 160 kw Schlepper nötig.

13 Mit flachen Spuren zieht sich der Anhänger im Acker leichter. (weniger Bulldozing). Große, breite Radialreifen wählen, Bei 6 Tonnen Radlast mit dem Kompoststreuer sind 0,8 bar Reifenfülldruck im Acker sinnvoll. Auf der Straße werden 4 bar empfohlen. Bild: Fa. Zurbuchen Bodenschutz Kompoststreuer + Michelin CargoXBib 800 R

14 Bodenfruchtbarkeit und Ertragskraft aufbauen: 100 Regenwürmer je m² füttern mit Pflanzenresten, Mulch, Kompost, Mist, Gülle, Zwischenfrüchten, Schadverdichtungen vermeiden, Befahrbarkeit verbessern, Spaten nutzen für Wissen zum Boden.

15 Wenn Sie den Wirkungsgrad der Energiewandlung aus Diesel von 10 % auf 20 % steigern, halbieren Sie den Dieselverbrauch bei Traktor- Zugleistungen im Acker. Auspuff Kühler Getriebe, Achsen Diesel z.b. 25 Liter/h Zugleistung 0-25 % Rollwiderstand, Spur, Bulldozing Schlupf Dieselwirkungsgrad verbessern: -weniger Schlupf, -flachere Spuren, -richtiger Zeitpunkt. Der Auspuff-, Kühler-, Getriebewärmestrom bleibt mit ca. 80 % als Verlust.

16 Bodentragfähigkeit Spurtiefe Verdichtung Bodenbelastung mit 2 Merkmalen Radlast (t) Kontaktflächendruck (bar) Pflanzenertrag Gewinn Fruchtbarkeit Bodenverdichtung verursacht: mehr Dieselverbrauch mehr Wassererosion schlechtere Düngernutzung mehr Klimagasfreisetzung Quelle: Sommer, VDI 6101

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18 Mehr Bodenkontaktfläche bringt mehr Zugkraft, weniger Schlupf und flachere Spur. Flache Spuren erfordern weniger Verdichtungsarbeit + weniger Zugkraftbedarf Die Vorteile: mehr Zugkraft + weniger Bedarf addieren sich: 10 % geringere Kosten kn kn, 0,8 bar Zugkraftbedarf kn kn Zugkraft bei 1,6 bar Reifendruck in bar 0 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

19 g = Erschütterungen Vergleich der Erschütterungen bei einer Traktorfahrt mit 10 km / h: bei 1,6 bar Reifendruck: starke Erschütterungen und Gesundheitsgefahr; bei 0,8 bar Reifendruck: aktivierte Reifenfederung und mehr Fahrkomfort 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8 1,6 bar 10 km / h 0,8 bar 10 km / h -1 Traktor, Fahrer, Feldweg und Geschwindigkeit gleich Prof. Volk, FH-Soest

20 Ziel: effiziente Zugleistung im Acker mit unter 10 % Schlupf. Niedriger Reifendruck, Traktor zum Gerät passend, Auf die Bodentragfähigkeit angepasster (Front-) Ballast, Fachkundiger Fahrer mit Boden- + Maschinenwissen. Über 10 % Schlupf: Spuren, Schadverdichtungen, Dieselverschwendung, hohe Maschinenkosten und geringere Flächenleistung mit niedrigerem Ertrag 3 8 % Schlupf

21 Flächenleistung und Dieselverbrauch durch Schlupf Dieselverbrauch in % je Hektar 100 % 90 % Flächenleistung 10 % Schlupf 150 % 80 % Flächenleistung 20 % Schlupf 180 % 67 % Flächenleistung 33 % Schlupf 220 % 50 % Fläche 50 % Schlupf

22 Spuren kosten Diesel: 1. beim Befahren (Bulldozingeffekt = Erdkeil vor den Reifen) 2. Tiefere Spuren ( + 1 cm tiefere Spur kostet + 10 % mehr Diesel. 3. beim späteren Auflockern, denn 1 cm tiefere Bearbeitung erfordern 150 Tonnen / ha Erdbewegung. Bei wird Diesel verheizt und mehr Schadgase freigesetzt. Fazit: Variabler Reifenfülldruck spart bis 10 % Diesel, verbessert die Zugleistung und die Flächenleistung. Pauschal sind 10 % Kostenvorteil + Leistungsgewinn erreichbar.

23 Reifen sind die Arbeitsschuhe des Traktors: Leichtes Rollen auf der Straße mit hohem Straßendruck, (z.b. 1,8 bar) mehr Zugleistung bei weniger Dieselverbrauch mit Ackerdruck (z.b. 0,8 bar) Youtube-Video: FendtTV/VarioGrip.

24 FENDT 828 VarioGrip Dieselverbrauch in Liter / Hektar (ha) Dieselverbrauch: 1,8 bar = 108,3 % = 13,5 Liter / ha Dieselverbrauch: 1,3 bar = 104,3 % = 13,0 Liter / ha Dieselverbrauch: 0,8 bar = 100 % = 12,5 Liter / ha. FENDT 828 VarioGrip Messungen bei Halle, Fachhochschule Soest, Prof. Volk: Tiefe Bodenbearbeitung mit variiertem Reifendruck mit 1,8 bar, 1,3 bar und 0,8 bar. Mit Ackerdruck im Reifen wird die Motorkraft besser auf dem Boden abgestützt, also wirksamer in Zugarbeit und Flächenleistung umgewandelt. Fazit: es wurden 8 % mehr Fläche bearbeitet und zusätzlich 8 % Diesel eingespart. Der Kosten- und Leistungsvorteil bei der gezogenen Bodenbearbeitung durch VarioGrip beträgt ca. 10 / Traktorstunde. (Fendt 828 mit Grubber + Fahrer: 100 / Stunde) Quelle: ETA- Messungen 2014; YouTube + FendtTV: VarioGrip, mit dem richtigen Reifendruck mehr als nur Geld sparen.

25 Der Wirkungsgrad der Energiewandlung aus Diesel steigt von 11 % auf 19 %. Zugleistungsdaten im Acker mit gleichen Reifen, aber variablem Reifendruck. 50 XM / 65 R 42 Zugleistung kw Dieselverbrauch l/ha Wirkungsgrad XM 108 der 650 Dieselnutzung / 65 R 42 % Reifendruck in bar 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 18,9 17,8 Diesel l/ha 15,8 Zugleistung kw 12,7 12,2 11,6 5 0 Reifendruck bar 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Reifendruck in bar Dieselwirkungsgrad in % (Zugleistung kw/dieselenergie kw)

26 Etwa Landwirte setzen variablen Reifendruck ein. Landwirte kaufen RDA für ca Bester Traktor - Reifenfülldruck in bar für: Acker Straße 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2

27 Anbieter Reifendruckanlagen zum Nachrüsten 2018 PTG Reifendruckregelsysteme GmbH, Martin Tigges Habichtweg 9, D Neuss, T / , übernommen von Michelin Nov Steuerungstechnik StG, Georg Strotmann, Gewerbepark Ebbendorf 4, D Hilter, T / , Sven Krude Zentralschmier- + Reifendrucktechnik, Daimlerstrasse 5, D Neuenhaus, Tel.: /16 65 R&M Landtechniksysteme, Dieselweg 5, Möhnesee- Echtrop T / , Daniel Risse, Michael Müller, übernommen von Claas CIT, D Paderborn, Nov landtechniksysteme.com ProAir - Stapel GmbH, Thomas Suntrup, Buschkamp 5, D Albersloh, T / , TerraCare GmbH, Winteredt 12, A-4872 Neukirchen/Vöckla T. +43 (0) , TerraSmart, Jeding 3, A-4673 Gaspoltshofen, Gerold Wagner T.+43 (0) , office@terrasmart.at,

28 Anforderungen der Winzer für variablen Reifendruck auf der Straße + im Weinberg Hoher Straßendruck im Reifen: Mehr Lenkstabilität, Sicheres Bremsen, Weniger Rollwiderstand, Weniger Dieselverbrauch, Weniger giftige Abgase, Mehr Gesundheitsvorsorge Niedriger Felddruck im Reifen: Bessere Steigfähigkeit, mehr Sicherheit, Mehr Bodenschutz, mehr Ertrag, 1/3 mehr Kontaktfläche halbiert Spurtiefe, Weniger Schlupf, weniger Bulldozingeffekt, Mehr Fahrerkomfort, längeres Reifenleben, Rücken- + Maschinenschonung, 1 investieren: 3 gewinnen Straße Feldweg Weinberg