Untersuchung über den Einfluss von Traction Control auf den Treibstoffverbrauch und das Schlupfverhalten der Zugmaschine

Markus Schüller*, Gerhard Moitzi*, Helmut Wagentristl**;
* Inst. f. Landtechnik, Universität für Bodenkultur Wien
** Versuchswirtschaft Groß Enzersdorf, Universität für Bodenkultur Wien

Einleitung:

Eine energieeffiziente Bodenbearbeitung ist in den Zeiten hoher Dieselpreise und geringer Produkterlöse eine wichtige Voraussetzung für eine Kostenreduktion und somit für die Liquidität unserer landwirtschaftlichen Betriebe. Zur Senkung des Dieselverbrauches wurde von der Firma Pöttinger das „Traction Control“-System entwickelt. Dieses System verringert den Schlupf und erhöht damit die Produktivität der Arbeitsmaschine und verringert dadurch den Dieselverbrauch pro Fläche.

1. Versuchsdurchführung:

a. Standort und Boden:

Versuchsstandort: Raasdorf (NÖ)
Der Versuchsstandort befand sich in Raasdorf, ca. 8 km östlich der Stadtgrenze von Wien. In diesem Gebiet herrscht das pannonische Klima vor. Die Böden sind durch tiefgründigem Tschernosem aus kalkhaltigen Feinsedimenten über Schotter gekennzeichnet. Diese Böden weisen eine sehr gute Bearbeitbarkeit auf.

Versuchsstandort: Sigleß (Burgenland)
Sigleß befindet sich ca. 4 km in nördlicher Richtung von Mattersburg entfernt. Dieses Gebiet liegt am Rande des pannonischen Klimaeinflusses. Der Bodentyp ist eine aggradierte Feuchtschwarzerde aus Tegel, teilweise ist etwas Kalk im Boden enthalten. Für die Wasserverhältnisse sind günstige Grundwassereinflüsse, hohe Speicherkraft und geringe Durchlässigkeit charakteristisch, so ergibt sich eine schwere Bodenbearbeitung, verstärkte Schollenbildung, die so genannte Minutenböden.

Einsatz unter widrigsten Verhältnissen

Volle Kraft voraus

Traction Control

b. Datenerhebung:

Für die Kraftstoffverbrauchsmessung standen einige Methoden zur Auswahl. Aufgrund von Erfahrungsberichten wurde die einfachste und zugleich sicherste Methode gewählt. Es erfolgte eine volumetrische Kraftstoffmessung durch Einlitern am Feld. Eine Versuchsfahrt bestand aus 2 Feldlängen und einem Wendevorgang, pro Bodenbearbeitungsvarianten wurden 3 Versuchfahrten durchgeführt. Vor Beginn der Versuchsdurchführung der einzelnen Varianten wurde für jede Variante ein Platz zum Nachfüllen des Kraftstoffes genau markiert. Somit war gewährleistet, dass der Traktor beim Befüllen immer an der gleichen Stelle stand, um Schwankungen im Dieseltank ausschließen zu können. Als Markierung diente der Metallring unter dem Schraubgewinde des Tankes. Damit war eine konstante Füllhöhe gegeben. Mittels einer genauen Zeitmessung konnte der Wendevorgang herausgerechnet und auf den Nettokraftstoffbedarf für ein Hektar umgerechnet werden. Für den Wendevorgang erfolgte mittels Tempomat ein standardisierter Ablauf, mit gleicher Geschwindigkeit und gleicher Motordrehzahl, dadurch war die Wendezeit fast immer konstant. Um auch die Hauptarbeitszeit möglichst konstant zu halten, also Einflüsse durch den Traktorfahrer auszuschließen, waren dafür die Arbeitsgeschwindigkeit und Motordrehzahl vorgegeben. Zur Abgrenzung der Arbeitslänge auf dem Feld erfolgte vor den Messungen an jedem Vorgewende eine Querfahrt. Damit waren für die Varianten der Arbeitsbeginn und das Arbeitsende definiert, weiters waren das Absenken und der Aushub des Gerätes vorgegeben.

SERVO im Einsatz in Sigleß

SERVO im Einsatz in Sigleß

Befüllung des Traktors

c. Arbeitseinstellung:

Versuchsstandort: Raasdorf
	Drehzahl	Geschwindigkeit	Getriebeschaltung
Hauptzeit (Arbeitsvorgang)	1850 U/min	ca. 8 km/h	2 F
Nebenzeit (Wendevorgang)	1250 U/min	ca. 4 km/h	2 D

Arbeitsbreite: à 52 cm = 2,6 m
Arbeitstiefe: 25 cm

Versuchsstandort: Sigleß
	Drehzahl	Geschwindigkeit	Getriebeschaltung
Hauptzeit (Arbeitsvorgang)	1830 U/min	ca. 6 km/h	2 D
Nebenzeit (Wendevorgang)	1250 U/min	ca. 4 km/h	2 D

Arbeitsbreite: à 32 cm = 1,6 m
Arbeitstiefe: 18 cm

d. Gewichte

Traktor + Pflug	12.440 kg
Traktor leer	8.300 kg
Frontgewicht	1.200 kg
Vorderachse + Pflug	3.090 kg
Hinterachse + Pflug	9.340 kg

2. Auswertung und Ergebnisse:

Die Ergebnisse sind Mittelwerte aus 3 Wiederholungen. Weiters wurde der Schlupf des Traktors ermittelt. Die Schlupfmessung erfolgte mittels zwei Sensoren. Um die theoretische Geschwindigkeit des Traktors zu ermitteln, wurde ein Radsensor angebracht. Für die Erhebung der tatsächlichen Geschwindigkeit diente ein Radarsensor, dieser wurde am Frontgewicht des Traktors montiert. Hier konnte der Abstand zum Boden konstant gehalten werden.

Der Radarsensor

Einsatz in Raasdorf

Einsatz in Raasdorf

In den nachstehenden Tabellen sind die Ergebnisse und die Fahrstrategien der beiden Versuchsstandorten angeführt.

Sigleß (B)

Tabelle 1: Leistungs- und Verbrauchsdaten bei unterschiedlichen Fahrstrategien in Sigleß (B), schwerer Boden.

Fahrstrategie	ohne Traction Control, mit EHR	mit Traction Control
Leistung (ha/h)	0,84	0,86
Dieselverbrauch (l/ha)	40,6	39,2
Dieselverbrauch (l/h)	33,9	33,7
Schlupf (%)	15,37	14,04

Die Ergebnisse beziehen sich auf die reine Arbeitszeit, das heißt es wurde der Wendevorgang herausgerechnet.

Tabelle 2: Lagerungsdichte und Bodenfeuchtigkeit, gravimetrisch ermittelt, zum Zeitpunkt der Versuchsdurchführung von 0 bis 30 cm Bodentiefe mit einer Abstufung von 5 cm in Sigleß (B).

Bodentiefe cm	Lagerungsdichte φ	Bodenfeuchte % F
0 - 5	1,01	29,4
5 - 10	1,25	30,6
10 - 15	1,37	28,0
15 - 20	1,33	29,4
20 - 25	1,30	30,0
25 - 30	1,25	29,2

Raasdorf (NÖ)

Tabelle 1: Leistungs- und Verbrauchsdaten bei unterschiedlichen Fahrstrategien in Raasdorf, mittelschwerer Boden.

Fahrstrategie	ohne Traction Control, mit EHR	Traction Control, ohne EHR
Leistung (ha/h)	1,94	2,07
Dieselverbrauch (l/ha)	20,5	18,4
Dieselverbrauch (l/h)	39,7	38,0
Schlupf (%)	4,8	3,3

Tabelle 2: Leistungs- und Verbrauchsdaten bei unterschiedlichen Fahrstrategien in Raasdorf, leichter Boden.

Fahrstrategie	ohne Allrad, ohne Traction Control, mit EHR	ohne Allrad, mit Traction Control
Leistung (ha/h)	1,79	1,96
Dieselverbrauch (l/ha)	21,4	17,5
Dieselverbrauch (l/h)	38,3	34,4
Schlupf (%)	15	7,65

Tabelle 3: Lagerungsdichte und Bodenfeuchtigkeit, gravimetrisch ermittelt, zum Zeitpunkt der Versuchsdurchführung von 0 bis 30 cm Bodentiefe mit einer Abstufung von 5 cm in Raasdorf (NÖ).

Bodentiefe cm	Lagerungsdichte φ	Bodenfeuchte % F
0 - 5	1,06	16,1
5 - 10	1,33	20,3
10 - 15	1,49	20,6
15 - 20	1,48	21,0
20 - 25	1,50	21,0
25 - 30	1,36	21,3