Die EU hat das Ende für das Verbrennen fossiler Kraftstoffe eingeleitet. Im Pkw-Bereich ist das Aus bereits beschlossene
Sache. Und auch im Off-Highway-Bereich braucht es Alternativen und entsprechend neue Lösungen. Für die Landtechnik sehen Experten einen Mix aus verschiedenen Systemen. Welche das sein können, um große Zugkräfte ohne den herkömmlichen Verbrennungsmotor auf den Boden bringen zu können, treibt die Hersteller seit geraumer Zeit intensiv umher. Mit Batterieelektrik, so wie die Automobilindustrie derzeit plant, ist es in der Landtechnik, in der schwere Maschinen mobilisiert werden müssen, logischerweise komplex. Anders verhält sich dies bei kleinen Schleppern, wie sie beispielsweise im Obst- und Weinbau eingesetzt werden. Die Industrie arbeitet an Wasserstoff-, Methan und E-Fuels-Lösungen. Auch Hybridsysteme sind denkbar, wie es jüngst Steyr präsentiert hat.
Aktuell sind Alternativen für den Dieselantrieb noch nicht verfügbar
Das wird sich mehr oder weniger schnell ändern, wenn das Erreichen der Klimaziele gestemmt werden soll. Dazu muss sowohl die Landtechnik, als auch die Landwirtschaft ihren Beitrag leisten. Im Folgenden geben wir einen Überblick über den aktuellen Stand alternativer Antriebstechnik.
Batterie
Kleintraktoren mit geringem Gewicht, die beispielsweise in kritischen Bereichen auf dem Hof, wie im Stall oder in Gewächshäusern eingesetzt werden, sind für die Batterieelektrik prädestiniert. Fendt beispielsweise arbeitet mit dem e100 Vario an einem entsprechenden Konzept. Ganz anders stellt es sich für Traktoren mit hohen Leistungen und langen Einsatzzeiten dar. Die erforderlichen Batterien wären beim aktuellen Entwicklungsstand im oberen Leistungssegment schlicht zu schwer und sie hätten lange Ladezeiten. Beides macht sie für den Feldeinsatz aus heutiger Sicht nicht praktikabel.
Zwischenfazit. Für kleine und leichte Traktoren könnte die Batterie die Lösung der Zukunft sein. Bei Großmaschinen ist dies jedoch nur schwer vorstellbar.
Methan
Mit Methan steht ein weiterer gasförmiger Kraftstoff im Fokus, da bei seiner Verbrennung nicht mehr Treibhausgase freigesetzt werden, als beim Pflanzenwachstum verbraucht wurden. Diesen Anspruch kann das Biogas jedoch nur erfüllen, wenn die gesamte Prozesskette und seine Herstellung CO2-neutral sind.
Methan kann ein Teil der Lösung für die Landwirtschaft sein, da es in Biogasanlagen erzeugt werden kann. Rohbiogas kann nicht direkt als Treibstoff genutzt werden. Es muss entschwefelt und der relativ hohe CO2-Anteil vom Methan getrennt werden. Das fast reine Methan wird anschließend verflüssigt oder komprimiert.
Verflüssigtes Methan (LNG) kommt für den Einsatz in landwirtschaftlichen Maschinen aus heutiger Sicht weniger infrage. Trotz relativ hoher Energiedichte hat es einige Nachteile, darunter die technisch anspruchsvolle und energieaufwendige Verflüssigung und eine mögliche Ausgasung von Methan bei längeren Standzeiten und höheren Temperaturen. Praktikabler ist komprimiertes Methan als CNG. Ein Nachteil von CNG ist aber die gegenüber Diesel und LNG deutlich geringere Energiedichte. Das erfordert große Tanks bzw. Zusatztanks und hat aufgrund begrenzter Speicherkapazitäten eine geringere Reichweite zur Folge.
Zwischenfazit. Für biogasproduzierende Betriebe kann sich ein Methanantrieb durchaus anbieten. Jedoch muss die gesamte Prozesskette CO2-neutral sein, damit diese Antriebsmöglichkeit ihren Sinn nicht verliert.
Wasserstoff
Viel Hoffnung verbindet die Landtechnikindustrie mit dem Wasserstoff. Da dieser kohlenstofffrei ist, entstehen bei seiner Verwendung keine CO2-Emissionen. Voraussetzung ist jedoch, dass der Strom für seine energieintensive Herstellung aus erneuerbaren Quellen stammt. Die Nutzung von Wasserstoff über eine Brennstoffzelle ist eine besondere Form des Elektroantriebs. Dabei wird im Gegensatz zu einem herkömmlichen Elektroantrieb, dessen Batterie mit Strom aus externen Quellen gespeist wird, die elektrische Energie während der Fahrt von der Brennstoffzelle erzeugt.
Dem Einsatz der Brennstoffzellen in der Landwirtschaft stehen noch etliche Hürden im Wege: Zum einen besteht die Herausforderung, genügend Energie auf einen Standardtraktor zu bekommen. Der Platzbedarf für die Druckbehälter für den komprimierten Wasserstoff ist groß. Mit aktuellen Lösungen kann kein Traktor unter Volllast mehrere Stunden arbeiten. Ein Brennstoffzellenantrieb erfordert zudem noch weitere Komponenten, die ebenfalls Platz beanspruchen, wie die Kühlung, Inverter und Pufferbatterie. Letztere ist zur Unterstützung des relativ trägen und wenig dynamischen Wasserstoffantriebs erforderlich. Auch das Netz an Wasserstofftankstellen ist aktuell nicht auf die Landwirtschaft ausgerichtet. Last, but not least sind die Herstellungskosten für das Gesamtsystem noch sehr hoch.
Zwischenfazit. Dieser Treibstoff ist auf den ersten Blick attraktiv und klingt vielversprechend. Dennoch gibt es aktuell noch zu viele ungeklärte Punkte, die wohl noch eine lange Forschungs- und Entwicklungszeit benötigen.
E-Fuels
E-Fuels werden mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien, Wasser und CO2 aus der Luft hergestellt und setzen damit im Gegensatz zu herkömmlichen Kraft- und Brennstoffen kein zusätzliches CO2 frei, sondern sind in der Gesamtbilanz klimaneutral.
Dieser flüssige Kraft- und Brennstoff lässt sich als Beimengung in Benzin, Diesel oder Heizöl oder als reiner CO2-neutraler Kraft- und Brennstoff nutzen, der alle heutigen konventionellen flüssigen Energieträger ersetzen kann. E-Fuels können zu Beginn herkömmlichen fossilen Kraftstoffen beigemischt werden.
Zwischenfazit. Alle auf Wasserstoff basierenden E-Fuels können im Prinzip in beliebiger Menge hergestellt werden und verbrennen im Vergleich zu herkömmlichem Benzin und Diesel recht sauber. Von der Politik werden sie aktuell wenig unterstützt.
Biokraftstoff
Als sogenannte Brückentechnologien können Antriebslösungen mit Biokraftstoffen wie Rapsöl oder Rapsmethylester dienen. Rapsöl ist mit einer Energiedichte von über 90 % im Verhältnis zum Diesel eine interessante Alternative zu dem fossilen Kraftstoff.
Raps bietet grundsätzlich den Vorteil, dass er in zahlreichen Betrieben angebaut wird. Diese könnten das extrahierte Rapsöl als Kraftstoff nutzen, während der als Nebenprodukt anfallende Rapskuchen ein eiweißreiches Futtermittel darstellt.
Für die Nutzung von Rapsöl und anderen Biokraftstoffen müssen die Antriebssysteme der Traktoren hinsichtlich Motorleistung und -schmierung und weiterer Eigenschaften angepasst werden. Der von John Deere angekündigte Multi-Fuel-Traktor, der außer mit Diesel auch mit Biodiesel, Pflanzenölen und mit Mischungen dieser Biokraftstoffe betankt werden kann, hat es bislang nicht auf den Markt geschafft.
Zwischenfazit. Raps wäre eine geeignete Energiepflanze, jedoch stellt die enorme Flächenknappheit ein Problem dar. Die Kraftstoffproduktion steht darüber hinaus in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion.
