Der Traktor unter Strom

Elektrische Antriebskonzepte für landwirtschaftliche Maschinen kamen fast zeitgleich mit den ersten Verbrennungstraktoren Ende des 19. Jahrhunderts und Anfang des 20. Jahrhunderts auf. Sie konnten sich im Feldbau aber nicht durchsetzen, weil die Stromversorgung über Kabel aufwendig war und flüssige Kraftstoffe für mobile Maschinen praktischer waren.

E-Antrieb hat einige Vorteile

Auch wenn sich die Batterietechnologie in den letzten Jahrzehnten rasch weiterentwickelt hat, bleibt die Energiedichte der Akkus gegenüber dem Kraftstoff Diesel das größte Manko: Ein Traktor mit 200 Litern Diesel hat rund 2.000 kWh chemische Energie an Bord. Ein Batteriesystem für diese Energiemenge würde mehrere Tonnen wiegen. Selbst wenn man beim E-Motor einen dreimal so hohen Wirkungsgrad unterstellt wie beim Verbrenner, kann er dieses Manko nicht ausgleichen.

Der geringen Energiedichte und der sich dadurch ergebenden geringeren Reichweite sowie den nach wie vor höheren Anschaffungskosten elektrischer Antriebssysteme stehen entscheidende Vorteile gegenüber: Der nahezu geräuschlose und abgasfreie Betrieb, der hohe Wirkungsgrad, die schnelle Reaktion der Elektromotoren auf sich verändernde Leistungsanforderungen, der Wegfall verschleiß- und wartungsintensiver Komponenten sowie die gute Steuer- und Automatisierungsmöglichkeit von Nebenaggregaten.

Vor allem aber kann jeder Landwirt auf seinem Betrieb den nötigen Strom, etwa über PV-Anlagen, selbst produzieren und macht sich damit unabhängig von teurem, fossilem und die Umwelt belastendem Treibstoff. Bei Hof-Einsätzen, bei denen nicht den ganzen Tag durchgearbeitet werden muss, oder bei geringem Leistungsbedarf, ergeben sich heute schon interessante Einsatzmöglichkeiten.

Wasserstoff statt Akku?

Größere Reichweiten und rasches Tanken ermöglicht komprimierter Wasserstoff. Der Speicher mit hoher massenbezogener Energiedichte kann statt der Akkus eingesetzt werden und in Brennstoffzellen in elektrische Energie für den E-Motor umgewandelt werden. Die entscheidenden Nachteile liegen hier im hohen technischen Aufwand sowie in den Energieverlusten bei der Herstellung von Wasserstoff und dessen Verstromung.

Steyr beispielsweise hat mit der TU Wien und anderen Partnern an so einem Brennstoffzellentraktor gearbeitet. In dem kürzlich vorgestellten Nachfolgeprojekt Hytrac setzt man allerdings auf einen Wasserstoff-Verbrennungsmotor. Diese Lösung soll gegenüber der Brennstoffzellentechnologie mit niedrigeren Kosten, einfacherer Kühlung, geringeren Anforderungen an die Reinheit des Wasserstoffs und dem Wegfall der Abtrennung von Schadgasen verbunden sein. Stickoxidemissionen aus der Verbrennung sollen durch technische Maßnahmen verhindert werden. Die Kraftübertragung erfolgt über ein eCVT-Getriebe, während Anbaugeräte zusätzlich elektrisch über eine Hochspannungsbatterie versorgt werden können.

Das Projekt verfolgt zudem das Ziel, die praktische Wasserstoffproduktion direkt auf landwirtschaftlichen Betrieben zu ermöglichen. Hierfür sollen vorhandene Energiequellen wie Biomasse aus Pflanzenresten, Windenergie und Photovoltaik genutzt werden, um eine hofeigene Wasserstofftankstelle zu versorgen.

Hybridlösungen

Wie beim Auto sind auch im landwirtschaftlichen Bereich Hybridlösungen möglich. Im Vorfeld der führenden Landtechnikmesse Eima in Bologna sind New Holland und Partner für das „T4F eSource Mild Hybrid System“ mit dem Innovation Award 2026 bedacht worden. Der Prototyp eines Spezialtraktors kombiniert Mild-Hybrid-Antriebsunterstützung mit der Elektrifizierung und koordinierten Steuerung von Front- und Heckanbaugeräten. Im konkreten Fall handelt es sich um den Entlauber Tecnovict 111E und den Mulcher Nobili e-BV 16. Das kombinierte System soll laut New Holland Kraftstoffeinsparungen von bis zu 52 Prozent ermöglichen.

Nachrüstlösungen

Im Projekt AgriBoost der Universität Hohenheim will man indes die Elektrifizierung bestehender Landmaschinen vorantreiben. Initiator Daniel Wolpert erklärt: „Wir können nicht darauf warten, dass Millionen funktionierende Traktoren durch neue elektrische Maschinen ersetzt werden.“ Deshalb soll nun eine modulare Nachrüstlösung die Traktoren hybridisieren. Ein Batteriespeicher und eine elektrische Motor-Generator-Einheit können dabei sowohl zusätzliche Leistung für den Traktor bereitstellen als auch bestehende zapfwellengetriebene Arbeitsgeräte elektrisch antreiben. Perspektivisch lassen sich zudem rein elektrische und „intelligente“ Anbaugeräte integrieren. Beim Bergabfahren soll die elektrische Maschine nach diesem Konzept ihre Funktion umkehren und Energie in den Batteriespeicher zurückspeisen.

„Im Grunde ist AgriBoost eine einfache, aber geniale Brückentechnologie, mit der Traktoren schrittweise von fossilen Energieträgern unabhängig werden“, erklärt Prof. Stefan Böttinger, der das Gebiet „Grundlagen der Agrartechnik“ an der Universität leitet. Ihm war der umtriebige Ingenieur bereits in einer Vorlesung aufgefallen. Jetzt arbeitet Wolpert seine Ideen mit Böttingers Unterstützung aus.