Die Digitalisierung, Bild: Stieler
Die Digitalisierung verändert die Antriebskonzepte mobiler Maschinen nachhaltig. Verschiedene Hersteller bieten bereits neue Antriebssysteme an. Bild: Stieler

Auf der Conexpo in Las Vegas stellte John Deere in diesem Jahr zusammen mit der BMW Group Tochter Designworks unter dem Namen Fixstern eine Vision für den Bagger der Zukunft vor. Vorgestellt wurden Material- und Technologie-Innovationen, die aufzeigen sollen, wohin die Reise für den traditionellen Bagger zukünftig gehen kann. Beim John Deere Backhoe der Zukunft stehen Material- und Technologie-Innovationen im Vordergrund: Das Gewicht sollte um mindestens 20 Prozent und die Umweltbelastung um mindestens zehn Prozent reduziert werden. Ein Hybridantrieb als Kombination aus hoher Leistung und Effizienz bei leichterem Gewicht und maximaler Produktivität. Ein niedriger Schwerpunkt und eine verbesserte Sicht auf den Arbeitsbereich. Vorwärtsstabilisatoren ermöglichen einen längeren Radstand mit einer luftlosen Radialbereifung und dadurch eine höhere Transportstabilität und mehr Platz in der Fahrerkabine.

Fahrersitz und Bedieneinheiten wurden von der tragenden Überroll-Schutzvorrichtung (ROPS) getrennt, um Vibrationen und Lärm auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Elektrische Allradlenkung erlaubt es, die Maschine in engsten Bereichen präzise zu manövrieren. Dank integrierter Schnittstellen mit Augmented Realitiy kann die Maschine angenehm bedient werden. Eine intelligente und vorausschauende Instandhaltung dank Predictive Maintenance reduziert Ausfallzeiten und optimiert das Flottenmanagement. Für die Konstruktion werden neue Materialien verwendet, wodurch der Transport höherer Nutzlasten ermöglicht wird. Das leichte Exoskelett aus Metall sowie der gefederte Hybridantrieb unterstützen die Konstruktion eines leichtgewichtigen Baggers.

John Deere stellte auf der französischen Agrarmesse Sima Ende Februar in Paris seinen Sesam-Traktor (Sustainable Energy Supply for Agricultural Machinery) vor. Dieser Traktor verfügt über zwei Elektromotoren für Fahrantrieb, Zapfwelle und das Hydrauliksystem. Als Energiequelle wurden spezielle Lithium-Ionen-Batterien entwickelt, die sich anstelle von Dieselmotor, Kraftstofftank und Abgasnachbehandlungssystem befinden. Zusammen mit der stufenlosen Geschwindigkeitsregelung, dem DirectDrive-Getriebe und dem hohen Drehmoment des Elektromotors bietet sich ein völlig neues Fahrgefühl. Die Maschine arbeitet dabei nicht nur abgas-, sondern auch nahezu geräuschfrei. Ein weiterer wichtiger Punkt, der für die Elektrifizierung spricht, sind neue Perspektiven im Bereich Präzisionsanbau. So kommt bei der John Deere Einzelkornsämaschine 1725NT ExactEmerge ein schnell ansprechender elektrischer Antrieb mittels Zapfwellengenerator zum Einsatz. Zukünftig werden Saateinheiten einzeln und unabhängig voneinander durch Servomotoren gesteuert. Hinzu kommt die Kompatibilität mit für die Präzisions-landwirtschaft entwickelten FarmSight-Lösungen wie automatische Lenk- und Dokumentationssysteme bis hin zum internetbasierten Datentransfer.

Zusammenfassung

Die Treiber für neue Antriebskonzepte sind nicht allein die Themen Energieverbrauch und Emissionsreduzierung. Vielmehr geht es auch um die Automatisierung von Maschinenfunktionen (autonome Maschinen), dynamischere und präzise Arbeitsabläufe und damit insgesamt um eine höhere Maschineneffizienz, Maschinen mit intelligenter Sensorik und Datenübertragung, die Internet of Things und Big Data erst ermöglichen.

Schlussendlich spielt auch eine einfachere Wartung eine wichtige Rolle. Serviceunternehmen rechnen bei elektrischen Radantrieben in Landmaschinen mit einer deutlich einfacheren Fehlersuche gegenüber heutigen hydraulischen Antrieben. Die Antriebstechnik von mobilen Arbeitsmaschinen wird aktuell in der Studie „Zukünftige Antriebstechnik für mobile Arbeitsmaschinen 2020/2025“ näher erforscht. Auf Basis der Studienergebnisse wird eine Roadmap für die zukünftige Antriebstechnik für mobile Arbeitsmaschinen entwickelt. Diese Roadmap berücksichtigt auch die Perspektive der Komponentenlieferanten sowie externe Rahmenbedingungen. hei

 

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Hintergrundinformationen

Studie „Zukünftige Antriebstechnik“

Im Rahmen der Studie „Zukünftige Antriebstechnik für mobile Arbeitsmaschinen 2020/2025“ werden unter anderem folgende Schlüsselfragen behandelt:

  • Was sind die Treiber für die Anwendung neuer Technologien?
  • Verfügbarkeit neuer Antriebstechnik, z.B. Elektro- und Hybridantriebe
  • Einfluss der Technologieentwicklung in anderen Branchen, z.B. LKW und Busse
  • Zukünftige Entwicklung neuer Technologien (z.B. Hydraulische Hybridtechnik)
  • Erforderliche Reduzierung der Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs
  • Automatisierung von mobilen Maschinen
  • Welche Anforderungen müssen in Zukunft hinsichtlich Energieeffizienz und Konnektivität erfüllt werden? Welche Konsequenzen ergeben sich daraus bei Antriebskomponenten und -systemen sowie für Mess- und Regeltechnik?
  • Mit welchen Maschinen mit neuen Konzepten für Fahr- und Arbeitsfunktionen ist künftig zu rechnen?
  • Welche neuen Lösungen für Fahr- und Arbeitsfunktionen stehen auf der Zulieferseite zur Verfügung?
  • Wie sieht die Roadmap für die Antriebstechnik für mobile Arbeitsmaschinen aus, die bis 2020 und 2025 entwickelt werden?
  • Welche Märkte und welches Marktwachstum entstehen durch die zukünftige Antriebstechnik und verwandte Technologien?