- Sparpotentiale im Ackerbau nutzen -

Transkript

1 Pflanzenbautag am in Leipzig Roland Hörner, DLG e.v.

2 Sparpotentiale im Ackerbau: Betriebsorganisation Traktorauswahl und -einsatz Optimierter Geräteeinsatz am Beispiel der Messungen für Amazone Boden Ausblick Effizienz = Verhältnis Aufwand : Nutzen

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4 Struktur des Dieselpreises: Preis [ct/l] Agrardiesel 2002 Agrardiesel 2003 Agrardiesel 2004 Agrardiesel 2005 Agrardiesel 2006 über l 2006 MwSt Ölsteuer Verkäufer Quelle: statistisches Bundesamt (Preise für Großabnehmer l bis 7000 l)

5 Betriebsorganisation: Einfluss der Schlaggröße auf den Dieselverbrauch Schlaggröße Dieselbedarf bei Arbeiten 1 ha 2 ha 5 ha 10 ha 20 ha mit hohem Leistungsbedarf: 100 % 94 % 90 % 89 % 88 % mit geringem Leistungsbedarf: 100 % 77 % 64 % 58 % 55 % im Beispielbetrieb: 100 % 91 % 85 % 82 % 81 % im Beispielbetrieb [l/jahr]: Beispielbetrieb mit 20 ha Silomais, 10 ha Raps, 60 ha Wintergetreide und 10 ha Brache dargestellt Quelle: KTBL; Dr. Fröba

6 Betriebsorganisation: Einfluss der Schlagform auf den Dieselverbrauch Ideal sind rechteckige Schläge! Schlaggröße Schlagform (Rechteck = 100 %) 1 ha 2 ha 5 ha 10 ha 20 ha Quadrat 118 % 116 % 112 % 109 % 107 % Gleichschenkliges Dreieck 115 % 114 % 113 % 110 % 108 % Spitzwinkeliges Dreieck 124 % 123 % 119 % 116 % 113 % Quelle: Bernhardt

7 Betriebsorganisation: Innerbetrieblichen Verkehr optimieren: mittels Tausch die Feld-Hof-entfernung reduzieren (spart Zeit und Kraftstoff!) Verzicht auf Arbeitsgänge: z.b. Pflugverzicht

8 Traktorauswahl und -einsatz: Motorauswahl Motorauslastung Getriebe Zapfwelle Hydraulik Fahrwerk Ballastierung Wartung

9 Traktor und Traktoreinsatz: Wo bleibt die Energie des Kraftstoffes? Auspuffgase: 24-30% Kühlung: 28-35% Strahlung: 6-7% Nebenabtriebe: 2-3% Verbleibt: => ca. 30% (28 bis 37 %) an der Kupplung

10 Traktor und Traktoreinsatz : Wo bleibt die Energie des Kraftstoffes? Abzüglich der Getriebeverluste (5 bis 15% der Energie a. d. Kupplung): ca. 25 bis 28 %!!! der getankten Energie verbleibt z.b. für den Antrieb der ZW oder/und der Räder

11 Traktor und Traktoreinsatz : Wo bleibt die Energie des Kraftstoffes? Abzüglich der Verluste durch: a) Schlupf b) Reifen (walken ) c) Spuren kann ca. 20 % (der Energie) in Zugleistung umgesetzt werden; Dabei kann auf dem Feld mit einer Zugkraft von ca. 20 bis 50 % der Zugkraft auf trockener Strasse gerechnet werden

12 Traktorauswahl und -einsatz: Motorauswahl Kraftstoffverbrauch von Traktoren (Motoren) mit gleicher Nennleistung weisen häufig Unterschiede bezüglich Verlauf der Leistungskurven und der Verbrauchskurven auf vergleichen lohnt! 120 Norm-Zapfwelle 340 Leistung [kw] abs. Verbrauch [l/h] ? Leistung an der Zapfwelle? absoluter Verbrauch Motordrehzahl [U/min] spez. Verbrauch [g/kwh] Schlepper A Schlepper B 240 spezifischer Verbrauch 220

13 Traktorauswahl und -einsatz: Motorauslastung Moderne Motoren bieten Konstantleistung über % des Drehzahlbereiches hier steht mind. Nennleistung zur Verfügung! Deshalb kann ohne Probleme mit weniger Drehzahl Kraftstoff eingespart werden! Spar-Zapfwelle Norm-Zapfwelle Motorleistung [kw] Motor ohne Konstantleistung Motor mit Konstantleistung Nennleistung Motordrehzahl [U/min]

14 Traktorauswahl und -einsatz: Motorauslastung Im Teillastbereich möglichst wenig Drehzahl spart enorm! Deshalb Sparzapfwelle und lang ausgelegtes Getriebe (stufenlos)! Abgeforderte 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 Kraftstoffverbrauch [l/h] eines 100-kW-Schleppers im Teillastbereich bei unterschiedlichen Drehzahlen im Vergleich zum Fahren mit Vollgas.

15 Traktorauswahl und -einsatz: Hydraulik: Load-Sensing passt Volumenstrom dem Bedarf an deshalb können (im Teillastbereich) im Vergleich zu Konstantstrom ca. 3 bis 4 KW eingespart werden Fahrwerk: angepasst niedriger Luftdruck im Feld senkt den Schlupf im Feld; angepasst erhöhter Luftdruck reduziert Walkarbeit auf der Strasse Ballastierung: So schwer wie nötig kein unnötiger Ballast (Frontlader, Gewichte ) Wartung: Insbesondere Luftfilter und Kühlsystem rechtzeitig säubern!

16 Sparpotentiale im Ackerbau: Optimierter Geräteeinsatz am Beispiel der Messungen für Amazone

17 Energiebedarf gering 1 Intensität hoch 2 Arbeitstiefe hoch 3

18 Differential GPS Kraftstoffverbrauch Hydraulische Leistung Zugkraft OL Zugkraft UL Stützkraft Geschwindigkeit Seitenkraft

19 Durchfluss bis 900 l/h Zugkraft OL bis 30 t Drehmoment ZW bis 5 knm Zugkraft UL je 25 t Stützkraft UL je 10 t Geschwindigkeit Seitenkraft je UL bis 10 t

20 Messung Zugkraft an der Geräteanhängung

21 Messung der Kräfte direkt am Dreipunkt

22 Drehmomentmessung an der Zapfwelle

23 Messung des Kraftstoffverbrauches

24 Geschwindigkeitsmessung mit optoelektr. System & über GPS

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26 - Modularer Aufbau garantiert äußerste Flexibilität im Einsatz - Auch Großmaschinen (Großtraktoren, Selbstfahrer ) können gemessen werden das Einsatzspektrum ist entsprechend breit - Keine Veränderung der Hubwerksgeometrie bei Dreipunktmessungen notwendig - Gesamtleistungsdaten - Zug- Stütz- und Seitenkräfte / Zapfwelle / Hydraulik - Verluste (Schlupf) - Kraftstoffausnutzung l/h bzw. l/ha - Genaue räumliche Zuordnung der Messwerte (GPS) - Auch Dynamische Vorgänge können gemessen werden - - Direkt und online im PRAXISEINSATZ! => Generierung wichtiger Kenndaten für Entwicklung und Praxis

27 Verfahrensvergleich (Amazone BBG in Leipzig): - Bodenbearbeitung und Aussaat

28 Stoppelbearbeitung: 1. flache Bodenbearbeitung; gesamte Fläche Catros 7,5 m; Arbeitstiefe: 6 cm; John Deere 8420

29 Catros 6 cm; 15 km/h Verbrauch ([l/h]) Zugkraft ([kn]) Geschwindigkeit ([km/h]) Zugleistung ([kw]) Messzeit [s] Zugleistung: um 100 kw Verbrauch: 40 l/h Zugkraft: um 24 kn Geschw.: 15 km/h

30 -Moderne Sparpotentiale Bodenbearbeitungsstrategien- im Ackerbau nutzen - Das modulare Messsystem der DLG im Einsatz Kraftstoffverbräuche der Verfahren 35 Kraftstoffverbrauch in l/ha Flache Stoppelbearbeitung Catros 3,6 bis 3,9 l/ha A1 ohne Walzen A2 ohne Walzen A3 ohne Walzen A1 mit Walzen A2 mit Walzen A3 mit Walzen B1 B2 B3 Verfahren C1 C2 C3 D1 D2 D3 Stoppelbearbeitung Pflug Packen Saatbettbereitung Aussaat

31 2. Bearbeitung: - vier Bearbeitungsvarianten Pflug 4scharig; 26 cm Centaur 5 m; 17 cm Centaur 5 m; 13 cm Catros 7,5 m; 8 cm

32 35 Kraftstoffverbräuche der Verfahren 2. Bearbeitung Kraftstoffverbrauch in l/ha Pflug 17 17,7 l/ha Pflug & Packer 21,5 22,2 l/ha Centaur (17 cm) 10,2 10,3 l/ha Centaur (13 cm) 10 8 l/ha Catros (8 cm) 5 4,3 l/ha 0 A1 ohne Walzen A2 ohne Walzen A3 ohne Walzen A1 mit W alzen A2 mit W alzen A3 mit W alzen B1 B2 B3 Verfahren C1 C2 C3 D1 D2 D3 Stoppelbearbeitung Pflug Packen Saatbettbereitung Aussaat

33 Einsaat Pflug 4scharig; 26 cm Centaur 5 m; 17 cm Centaur 5 m; 13 cm Catros 7,5 m; 8 cm Kreiselgrubber & AD Cirrus 3m Einzelkorn ED 6m Kreiselgrubber & AD Cirrus 3m Einzelkorn ED 6m Kreiselgrubber & AD Cirrus 3m Einzelkorn ED 6m Kreiselgrubber & AD Cirrus 3m Einzelkorn ED 6m

34 35 Kraftstoffverbräuche der Verfahren Einsaat Kraftstoffverbrauch in l/ha Kreiselgrubber & AD: 6,1 bis 6,9 l/ha Cirrus: 5,5 bis 6 l/ha Einzelkornsämaschine ED: 2,5 bis 2,8 l/ha A1 ohne Walzen A2 ohne Walzen A3 ohne Walzen A1 mit W alzen A2 mit W alzen A3 mit W alzen B1 B2 B3 Verfahren C1 C2 C3 D1 D2 D3 Stoppelbearbeitung Pflug Packen Saatbettbereitung Aussaat

35 Catros 7,5 m; Arbeitstiefe: 6 cm Pflug 4scharig; 26 cm Centaur 5 m; 17 cm Centaur 5 m; 13 cm Catros 7,5 m; 8 cm Kreiselgrubber & AD Cirrus 3m Einzelkorn ED 6m

36 Kraftstoffverbräuche der Verfahren Kraftstoffverbrauch in l/ha Pflug I l/ha Pflug II l/ha Centaur I l/ha Centaur I l/ha Catros l/ha A1 ohne Walzen A2 ohne Walzen A3 ohne Walzen A1 mit Walzen A2 mit Walzen A3 mit Walzen B1 B2 B3 Verfahren C1 C2 C3 D1 D2 D3 Stoppelbearbeitung Pflug Packen Saatbettbereitung Aussaat

37 Sparpotentiale im Ackerbau: Boden Bodenzustand / Bearbeitungszeitpunkt (Bsp. nach Regen)

38 150 C Centaur 1 13 cm Arbeitstiefe Zugkraft ([kn]) Geschwindigkeit ([km/h]) Zugleistung ([kw]) Kraftstoffverbrauch ([l/h]) 125 Zugleistung: um 113 kw Verbrauch: 43 l/h Zugkraft: um 37 kn Messzeit [s] Geschw.: 10 km/h

39 160 Nach Regen C Centaur 3 13 cm Arbeitstiefe Zugkraft ([kn]) Geschwindigkeit ([km/h]) Zugleistung ([kw]) Kraftstoffverbrauch ([l/h]) Zugleistung: um 130 kw (17 kw mehr!) Verbrauch: 50 l/h (7 l mehr!) Zugkraft: um 45 kn (8 kn mehr!) Geschw.: 10 km/h Messzeit [s]

40 Wie können unterschiedliche Traktoren wiederholbar unter Beanspruchungen aus dem Praxiseinsatz gemessen werden?

41 350 kw maximum Power 350 kw Drawbar Power 200 kw PTO Power 100 kw hydraulic Power

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43 FokusTest Prüfungen für individuelle Aufgabenstellungen des Herstellers, z.b. Systemvergleiche, Leistungsmessungen etc., Vergabe des Prüfzeichens DLG- FokusTest

44 Ausblick es gilt: - Optimierungspotential der betrieblichen Organisation aufzuspüren und möglichst weitgehend umzusetzen - auf den Bodenzustand zu achten - die passende Bearbeitungs- und Bestellstrategie zu finden - die passende Traktoren- und Geräteauswahl zu treffen - eingebautes Potential von Traktor & Gerät weitgehend zu nutzen - in Verfahrensketten zu denken Patentrezepte gibt es nicht! Traktorentechnik und Gerätetechnik werden künftig immer stärker an ihrer Energieeffizienz gemessen werden Hier stehen wir erst am Anfang der Entwicklung!

45 Beispiele: Steigerung der Effizienz Struktur: virtuelle Flurbereinigung Geräte / Maschinen: weniger Kombizange mehr Spezialgerät - Entwicklung von möglichst leichtzügigen Spezialgeräten - Z.B. Catros - teilflächenspezifische Arbeitstiefe / -intensität in der Bodenbearbeitung (Amazone) - Teilflächenspezifische Saat und Düngung - intelligente Ballastierung - intelligente Fahrwerke: z.b. Reifendruckregelung / Schlupfregelung - intelligentes Getriebe- und Motorenmanagement - Verbrauchsanzeige im Traktor ist ein MUSS! - automatisiertes Lenken / automatisierte Gerätesteuerung - ISO BUS als Standard für den Datenaustausch -.

46 Bitte besuchen Sie uns Danke für Ihre Aufmerksamkeit!