«Spritspar.at» die Spritspar- Initiative in Österreich

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1 «Spritspar.at» die Spritspar- Initiative in Österreich Franz Handler und Manfred Nadlinger Tänikoner Agrartechnik-Tage 2011 Tänikon, 16. Juni 2011 Kontakt: lfz FRANCISCO JOSEPHINUM WIESELBURG BLT - BIOMASS LOGISTICS TECHNOLOGY Rottenhauser Str. 1 Tel.: +43/7416/ A 3250 Wieselburg Fax: +43/7416/ franz.handler@josephinum.at 1

2 Inhalt Einleitung Erarbeitung von Schulungsunterlagen und Informationsmaterial Ausbildung von Spritspartrainern Spritspartrainings für Schüler und Landwirte Spritsparwettbewerb 2

3 klima:aktiv Initiative des Lebensministeriums Bundesministerium für Landund Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft klima:aktiv Themen Energiesparen Mobilität Bauen & Sanieren Erneuerbare energieeffiziente betriebe betriebeverwaltung ecofacility biogas energieeffiziente geräte topprodukte spritsparen schule freizeit-tourismus kommunal regional bauträger wohnmodern klima:aktiv haus bundescontracting klima:aktiv leben solarwärme qmheizwerke energieholz holzwärme wärmepumpe Partnerkoord. Bildungskoordination e5-gemeinden klima:aktiv vor ort 3

4 klima:aktiv mobil Initiative für aktiven Klimaschutz im Verkehrsbereich (Koordinator ist die Österreichische Energieagentur) Beratungsprogramme im Mobilitätsmanagement (mm) mm betriebe spritsparen mm schulen mm freizeit&tourismus mm verwaltungen mm städte, gemeinden, reg. mm bauträger, investoren Förderprogramme Umweltförderung im Inland für Betriebe klima:aktiv mobil Förderprogramm Bewusstseinsbildungskampagnen Schwerpunkt Spritsparen Schwerpunkt Radfahren Partnerschaften Zertifizierungen, Wettbewerbe 4

5 Spritsparen mit Traktoren Inhalt des Projektes Erarbeitung von Schulungsunterlagen und Informationsmaterial Ausbildung von Spritspartrainern Spritspartrainings für Schüler und Landwirte Spritsparwettbewerb 5

6 Erarbeitung von Schulungsunterlagen Trainerhandbuch (inkl. CD) mit dazugehörender PowerPoint-Präsentation 6

7 Aufbau des Trainerhandbuches Handbuch enthält Folien inkl. kurzer Erläuterung 7

8 Inhalt des Trainerhandbuches Gliederung 1. Einleitung 2. Erfassung des Ist-Zustandes 3. Traktoreinsatz optimieren 4. Einfluss der Betriebsstruktur 5. Spezielle Maßnahmen bei der Bodenbearbeitung 6. Spezielle Maßnahmen bei der Futterernte 7. Wahl der Transportfahrzeuge 8. Faktor Mensch Folie 2 Spritspar-Initiative 8

9 Inhalt des Trainerhandbuches Energieverbrauch verschiedener Kulturen Energieverbrauch [kwh/ha] Mineraldünger Saatgut/Pflanzenschutz Maschinen/Gebäude Treibstoff Quelle: Mack und Kränzlein 2006 und Mack, Zimmermann und Kränzlein Liter Diesel = 9,8 kwh Ca. 1 / 3 des Gesamtenergiebedarfs im Ackerbau entfällt auf Kraftstoff. Folie 9 Spritspar-Initiative 9

10 Inhalt des Trainerhandbuches Energiefluss beim Traktor (vgl. KUTZBACH 1989) η ges = η e x η g x η L η e : Motorwirkungsgrad (0,2 0,3) η g : Getriebewirkungsgrad (0,8 0,85) η L: Laufwerkwirkungsgrad (0,65 bei 10% Schlupf) Abgase -7,5l /ha 34% Kühlung -8,5l /ha 6% 30% Getriebe -1,5l /ha aufgenommene Energie Abgegebene Energie 25l / ha 25l / ha 5l / ha 20% Laufwerk -2,5l /ha Bei Zugarbeit am Feld wird nur ca. 20 % der eingesetzten Energie des Kraftstoffes in effektive Zugleistung umgesetzt. 10% Folie 16 Spritspar-Initiative 10

11 Inhalt Kraftstoffverbrauch des Trainerhandbuches verschiedener landwirtschaftlicher Arbeiten (HOLZ 2006) Getreidetransport Mähdrescher Raps Mähdrescher Getreide Pflanzenschutz Mineraldüngung Universaldrillmaschine Kreiselegge + Drillmaschine Mulchen Kreiselegge Fräsen Pflügen Tiefenlockerung Scheibenegge Stoppelbearbeitung Grubber Der Kraftstoffverbrauch schwankt bei den verschiedensten Arbeiten um + 50 %. (Erhebung in Schleswig Holstein bei 540 Betrieben) Folie 17 Spritspar-Initiative 11 Kraftstoffverbrauch [l/ha]

12 Inhalt Erfassung des Trainerhandbuches des Ist-Zustandes Beispiel eines Aufzeichnungsformulars: Datum Uhrzeit Zeit Schlag / Arbeitsgang / verwendetes Gerät / Einsatzbedingungen / Fläche Dieselverbrauch von bis [h] Arbeitstiefe, Arbeitshöhe [ha] [l] [l/h] [l/ha] Auwiese / Mähen / Front- Heckkombination / 1. Schnitt / 6 cm Aufzeichnungen über den Verbrauch stellen die Basis für Einsparungen dar! Folie 21 Spritspar-Initiative 12

13 Inhalt des Trainerhandbuches Drehmomentanstieg Aquivalentes Drehmoment [Nm] [Nm] Kraftstoffverbrauch [l/h] Max. Drehmoment Motordrehzahl [1/min] min. spez. Verbrauch Motordrehzahl [1/min] Kraftstoffverbrauch [l/h] Folie 29 Spritspar-Initiative Nennleistung bei Nenndrehzahl Motorleistung [kw] Motorleistung [kw]. Spez. Kraftstoffverbrauch [g/kwh] Motorkennlinien - Volllastkurven l/h= g/kwh*kw 840g/l Prospektangaben beziehen sich meist auf min. spezifischen Verbrauch! Begrenzte Aussagekraft!

14 Inhalt Motorauswahl des Trainerhandbuches Spezifischer Kraftstoffverbrauch In Prospekten wird meist minimaler spezifischer Kraftstoffverbrauch angegeben. Minimaler spezifischer Verbrauch: g/kwh nach ECE R24 Achtung: Verschiedene Messmethoden, die unterschiedliche Ergebnisse liefern! DIN SAE J ISO TR ECE R120-97/68/EG /25/EG /13/EG 80/1269 EWG - ECE R24 - OECD Code 2 Folie 30 Spritspar-Initiative 14

15 Inhalt Motorenauswahl des Trainerhandbuches Spezifischer Kraftstoffverbrauch Messung nach OECD Code 2 Messung an der Zapfwelle Messungen auch im Teillastbereich Ergebnisse praxisnäher Mittelwerte von 6 Messpunkten: 260 und 410 g/kwh. Kurzberichte verfügbar unter: Folie 31 Spritspar-Initiative 15

16 Inhalt des Trainerhandbuches Kraftstoffverbrauch (l/h) eines 100 kw Traktors im Teillastbereich bei unterschiedlichen Drehzahlen im Vergleich zum Fahren mit Vollgas [UPPENKAMP 2006] Angeforderte Leistung (kw) Drehzahl (U/min) Vollgas 20 6,2 6,1 6,4 7,0 8,0 9,5 10, ,2 11,0 11,2 11,8 12,8 14,2 15, ,4 16,0 16,1 16,7 17,6 19,0 19, ,1 21,1 21,6 22,5 23,8 24, ,5 27,4 28,6 Im Drehzahlbereich von ca bis 1700 U/min ist der Treibstoffverbrauch am geringsten. Ein guter Fahrer versucht in diesem Bereich zu fahren. Folie 34 Spritspar-Initiative 16

17 Inhalt Reifendruck des Trainerhandbuches - Traktor Möglichst geringer Reifendruck am Acker Wenig Bodendruck, geringere Spurtiefe. Zugkraft steigt bzw. Schlupf sinkt bei konstanter Zugkraft. Geringere Spurtiefe des Traktors am Acker Geringere Arbeitstiefe des Bodenbearbeitungsgerätes erforderlich. Beispiel FH Soest [VOLK 2006] - Grubbern Reifendruck Schlupf 1,6 bar 18 % 1,0 bar 10 % - 9 % Dieselverbrauch - Pflügen Reifendruck Schlupf 1,6 bar 25 % 1,0 bar 15 % - 12 % Dieselverbrauch Möglichst geringer Reifendruck am Feld. Folie 43 Spritspar-Initiative 17

18 Inhalt Reifendruck des Trainerhandbuches Anhänger Möglichst geringer Reifendruck am Acker Geringerer Bodendruck Zugkraftbedarf sinkt Beispiel FH Soest Quelle: Volk 2004 Güllefass (VOLK 2004) Reifendruck Zugleistung 4,0 bar 135 kw 1,0 bar 110 kw - 19 % Spurtiefe bei Spurtiefe bei Die Senkung des Reifendrucks am Acker vermindert den Zugleistungsbedarf und die Spurtiefe Folie 44 Spritspar-Initiative 18

19 Inhalt Reifendruck des Trainerhandbuches - Straßenfahrt Möglichst hoher Reifendruck auf der Straße Höhere Tragkraft der Reifen Geringerer Rollwiderstand Geringerer Dieselverbrauch Bsp.: Reifendruck auf maximal zulässigen Wert erhöhen Dieselersparnis von 15 % gegenüber minimalen erforderlichen Wert (lt. Reifentabelle) (UPPENKAMP 2006) Hoher Reifendruck auf der Straße geringer Rollwiderstand und Kraftstoffverbrauch Folie 45 Spritspar-Initiative 19

20 Inhalt des Trainerhandbuches Dieselverbrauch bei unterschiedlicher Bodenbearbeitung (BRUNOTTE UND KORTE 2003) Kraftstoffverbrauch [l/ha] % Direktsaat (Meißelschar) Strohstriegel Bestellung (Kreiselgrubber + Sämaschine) Pflug tiefe Stoppelbearbeitung (4-balkiger Grubber) flache Stoppelbearbeitung (Kurzscheibenegge) - 59 % -89 % 0 Konventionell mit Pflug Mulchsaat mit Lockerung Mulchsaat ohne Lockerung Direktsaat Bodenbearbeitungssystem Mulch- und Direktsaat reduziert den Dieselverbrauch. Wenn möglich pfluglose Bearbeitung! Folie 66 Spritspar-Initiative 20

21 Inhalt Auswirkung des Trainerhandbuches von Bodenverdichtungen beim Pflügen [MOITZI 2006] Boden unverdichtet Boden verdichtet Fahrgeschwindigkeit [km/h] 6,8 6,4 Schlupf [%] 3,6 5,4 Kraftstoffverbrauch [l/h] 15,3 16,7 Kraftstoffverbrauch [l/ha] 13,2 15, % Anmerkung: 4-Scharwendepflug 1,70 m Arbeitsbreite, 20 cm Arbeitstiefe, Herbstackerung nach Körnermais, Bodenart: sandiger Lehm bei 14 % Feuchte Das Vermeiden von Bodenverdichtungen ist die Voraussetzung für einen gesunden Boden. Bodenverdichtungen erhöhen den Leistungs- und Treibstoffbedarf. Folie 68 Spritspar-Initiative 21

22 Inhalt des Trainerhandbuches Bodenbearbeitung Verbesserung der Bodenstruktur Bodenleben fördern biologische Bodenlockerung Zugkraft- und Kraftstoffbedarf sinken Beispiel: Mehrjährige organische Düngung verringert Zugkraftbedarf beim Pflügen um bis zu 38 % (MCLAUGHLIN ET AL. 2002) Optimaler Bearbeitungszeitpunkt minimiert Verdichtungsrisiko Bearbeitungsintensität Anzahl der Überfahrten Zugkraftbedarf Mehr Bodenleben und eine bessere Bodenstruktur verringern den Treibstoffverbrauch. Optimalen Bearbeitungszeitpunkt wählen. Folie 69 Spritspar-Initiative 22

23 Inhalt Optimale des Bearbeitungstiefe Trainerhandbuches bei der Bodenbearbeitung Pro cm Arbeitstiefe werden rund 150 t Boden pro ha bewegt + 1 cm Arbeitstiefe beim Pflügen ca. + 0,5-1,4 l Diesel (KALK und HÜLSBERGEN 1999) 22 Treibstoffverbrauch [l/ha] balkiger Grubber, 3 m Bearbeitungstiefe Grubber [cm] Quelle: Mumme 2007 Nicht tiefer arbeiten, als es der Boden und die Kultur erfordern. Folie 9 Spritspar-Initiative 23

24 Inhalt Wartung des der Trainerhandbuches Geräte Referenz 100 % (20,2 l/ha) Dieselverbrauch eines Vierscharpfluges (WEIß 2003) Flacheisen auf einen Streichblechstreifen aufgeschweißt 116 % Gebrauchte Spitze auf Scharspitze aufgeschweißt 134 % Verschleißteile nicht unsachgemäß reparieren, sondern auswechseln. Aufgeschweißte Teile erhöhen den Treibstoffverbrauch. Folie 9 Spritspar-Initiative 24

25 Inhalt des Trainerhandbuches Futterernte Zerkleinerungsintensität Kraftstoffverbrauch [l/t FM] 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Einfluss der Häcksellänge auf den Kraftstoffverbrauch bei der Silomaisernte (Häcksler 445 kw) (MÖLDER 2005) -13 % Theoretische Häcksellänge 10 mm 13 mm 6,0 7,5 9,0 Arbeitsbreite [m] Zunehmende Häcksellänge verringert den Treibstoffverbrauch. Schnittlängen bei Erntegeräten dem tatsächlichen Bedarf anpassen. Folie 81 Spritspar-Initiative 25

26 Inhalt des Trainerhandbuches Sind die Messer scharf? Leistungsbedarf [kw] Leistungsbedarf eines Trommelmähwerkes (3 m Arbeitsbreite) (SAUTER UND DÜRR 2005) Messer scharf Messer stumpf 3 kw ~ 20 % Massenstrom Frischmasse [dt/h] Stumpfe Messer erhöhen den Leistungsbedarf. Folie 82 Spritspar-Initiative 26

27 Inhalt Futterernte des Trainerhandbuches Arbeitsbreite Zugleistungsbedarf [kw] Zugleistungsbedarf von Ladewagen in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit (SCHMIDLIN 2006) Ladewagen 1 (48 m³) Ladewagen 2 (50 m³) Ladewagen 3 (35 m³) Ladewagen 4 (40 m³) Fahrgeschwindigkeit [km/h] Zugleistungsbedarf steigt mit der Fahrgeschwindigkeit. Zur Steigerung der Ernteleistung die Schwadstärke und nicht die Fahrgeschwindigkeit erhöhen. Folie 9 Spritspar-Initiative 27

28 Inhalt Vergleich des Trainerhandbuches Traktor LKW beim Gülletransport Rahmenbedingungen: - Asphaltierte Straßen - Gelände eben bis hügelig Traktoren ( kw) mit Tankanhänger (18 m³) Dieselverbrauch * [l/100 km] [l/100 km.t ** ] ,6 3,5 LKW (315 kw) mit 21 m³ ,4 1,7 *) Mittelwert aus Hinfahrt voll und Rückfahrt leer **) Treibstoffverbrauch pro 100 km und t Nutzlast Quelle: Eigene Erhebungen Große Verbrauchsunterschiede bei unterschiedlichen Traktoren und Fahrern. Der LKW benötigt weniger Treibstoff als der Traktor mit Anhänger» erfordert allerdings eine Trennung von Feldarbeit und Transport. Folie 9 Spritspar-Initiative 28

29 Ausbildung von zertifizierten Spritspartrainern Eintägiges Seminar für LehrerInnen in Landwirtschaftsschulen und LandwirtschaftsberaterInnen oder zweitägiges Seminar für FahrlehrerInnen Inhalt Inhalt des Trainerhandbuches Praktisches Fahren Aufbau eines Trainingstages Bisherige Teilnehmer 47 Lehrer in Landwirtschaftsschulen 2 Landwirtschaftsberater 14 Fahrlehrer Zertifizierung: Österreichische Energieagentur 29

30 Spritspartrainings Zielgruppen: - SchülerInnen - LandwirteInnen und FahrerInnen von Lohnunternehmen Dauer: Eintägig Anzahl der Teilnehmer: 8-12 Kooperation mit Traktorhersteller Stellt Traktoren mit Messeinrichtung zur Verfügung Technisch versierter Mitarbeiter des Herstellers steht den ganzen Tag für Gespräche zur Verfügung (Überbrückung von Wartezeiten) Hat die Möglichkeit sein Produkt zu präsentieren 30

31 Beispiel eines Trainingstages für Landwirte 08:00 Begrüßung und Einleitung 08:15 Vorstellung der im Training verwendeten Traktoren 09:00 Gruppe 1: Vorträge - Ansatzpunkte für das Spritsparen - Traktor in Straßenverkehr Gruppe 2: Praktisches Training 12:00 Mittagspause 13:00 Gruppe 2: Vorträge - Ansatzpunkte für das Spritsparen - Traktor in Straßenverkehr Gruppe 1: Praktisches Training 16:00 Evaluierung des Tages 17:00 Ende 31

32 Praktisches Training Transportarbeit Trainer fährt am Beifahrersitz mit 4-6 km Fahrstrecke 1. Fahrt: Fahrer fährt seinen individuellen Stil 2. Fahrt: Trainer gibt Hinweise Zeit und Treibstoffverbrauch werden gemessen 32

33 Praktisches Training Frontladerarbeit z. B.: Container werden umgestellt 1. Fahrt: Fahrer fährt seinen individuellen Stil 2. Fahrt: Trainer gibt Hinweise Zeit und Treibstoffverbrauch werden gemessen 33

34 Praktisches Training Überbrückung von Wartezeiten Gespräche über Traktoren Besichtigung Motorenprüfstand 34

35 Praktisches Training Demonstrationen z. B. Auswirkung des Reifendruckes 35

36 Evaluierung des Trainingstages Arbeiten mit dem Frontlader (John Deere 6330) 36

37 Evaluierung des Trainingstages Arbeiten mit dem Frontlader (John Deere 6330) 37

38 Evaluierung des Trainingstages Transportfahrt 5,5 km, 15 m Höhendifferenz, John Deere

39 Evaluierung des Trainingstages Transportfahrt 5,5 km, 15 m Höhendifferenz, John Deere

40 Evaluierung des Trainingstages Transportfahrt 5,5 km, 15 m Höhendifferenz, John Deere

41 Evaluierung des Trainingstages Transportfahrt 4,5 km, 25 m Höhendifferenz, Fendt 831 mit Tieflader 41

42 Evaluierung des Trainingstages Transportfahrt 4,5 km, 25 m Höhendifferenz, Fendt 831 mit Tieflader 42

43 Spritsparwettbewerb Kooperation mit Raiffeisen Ware Austria Fortschrittlicher Landwirt Fachschule Schlierbach TeilnehmerInnen: SchülerInnen des 3. Jahrganges landwirtschaftlicher Schulen 2 SchülerInnen pro Schule Vorbereitung im Unterricht Wettbewerb umfasst: Arbeiten mit dem Frontlader Transportfahrt Test des theoretischen Wissens 43

44 Europäisches Projekt Efficient 20 Ziel: Beitrag zur Reduktion des Energieeinsatzes in der EU-Landwirtschaft bis 2020 um 20 % Partner aus Frankreich, Spanien, United Kingdom, Belgien, Deutschland, Italien, Slovenien, Polen und Österreich Mehr Informationen unter: 44

45 Ich stehe für Ihre Fragen gerne zur Verfügung! 45