Die Zukunft elektrischer Landmaschinen

Akkubetriebene Handwerkzeuge beherrschen mittlerweile den Fix-it-Markt. Yard Equipment hat die Vorstadt im Visier. Für landwirtschaftliche Betriebe ist jedoch ein viel höherer Schwellenwert für die Zuverlässigkeit erforderlich. Das bremst jedoch nicht die Flut neuer Geräte mit Lithium-Ionen-Antrieb, die derzeit auf den Weg zu den Händlern kommen. Erst im letzten Jahr haben Agrarunternehmen wie CNH, Caterpillar, Doosan Bobcat, John Deere, Komatsu, Yanmar und Volvo Prototypen oder Pläne für elektrische Geräte in Industriegröße veröffentlicht.

Einige Unternehmen wie Monarch Tractor versuchen bereits, Fuß zu fassen. Seine MK-V-Traktoren werden seit 2020 in kalifornischen Weingütern eingesetzt. Die vollelektrischen, autonomen Traktoren verfügen über eine Laufzeit von 10 Stunden, 70 Spitzen-PS, 40 PS Dauerleistung und das doppelte Drehmoment eines vergleichbaren konventionellen Traktors.

„Elektrotraktoren bieten Landwirten im Vergleich zu dieselbetriebenen Traktoren gleicher Kapazität über die gesamte Lebensdauer der Maschine erhebliche Einsparungen bei den Kraftstoffkosten“, sagt CEO und Mitbegründer Praveen Penmetsa.

Die Produktion soll noch in diesem Jahr beginnen. Monarch bietet außerdem einen Batteriewechselwagen an, um den Traktor am Laufen zu halten, und verbraucht 90 % weniger bewegliche Teile als ein vergleichbares Dieselgerät.

CNH Industrial hat mit Monarch zusammengearbeitet. Im Dezember 2022 kündigte das Unternehmen einen Prototyp eines Elektrotraktors an, bei dem es sich letztendlich um ein Modell der Marke Case IH handeln wird, das ebenfalls über autonome Fähigkeiten verfügt.

„Es gibt eine Leistungsdichte in Bezug auf die Technologie, bei der es mit der heutigen Technologie bei einem 555-PS-Traktor nicht funktioniert, aber es gibt sicherlich einen Anwendungsfall mit dem erforderlichen Arbeitszyklus von bis zu 50, 70 oder 80 PS“, sagt er Kurt Coffey, Vizepräsident von Case IH Nordamerika.

Coffey ist sich bewusst, dass Elektroantrieb nicht die einzige Option für Hersteller ist, da in der gesamten Branche zahlreiche alternative Antriebsplattformen auf den Markt kommen.

„Zu diesem Zeitpunkt ist die Jury noch nicht entschieden“, sagt er. „Wir haben Traktoren, die vier Wochen lang unterwegs sind und nie wieder nach Hause kommen. Wie sieht es also mit der Ladeinfrastruktur, der Batterietechnologie und der Leistungsdichte aus? Wenn Sie von einem 70-PS-Farmall sprechen, der vier Stunden am Tag läuft, passt die Technologie und Sie werden sehen, dass wir in naher Zukunft dorthin gehen werden.“

„Ich sage nicht, dass die Elektrifizierung keinen Platz in der Landwirtschaft hat, aber im Moment, nur aus rein physikalischer Sicht, nicht auf Hochleistungsniveau“, wiederholt Jahmy Hindman, Chief Technology Officer von John Deere.

Er sagt, dass die Ergebnisse von Deere auch zeigen, dass die Elektrifizierung eine Lösung für Einheiten mit geringerer Leistung von 100 PS und weniger sein könnte.

„In relativ leichten Zyklen können Lithium-Ionen-Batterien funktionieren“, sagt er. „Sie können genug Energie in den Traktor packen, um das zu ermöglichen. Wenn Sie höhere Leistungsstufen erreichen? Die Antwort ist nein.“

Elektrische Ausrüstung wird eingeführt

Die Hon Hai Technology Group („Foxconn“) gab heute den Produktionsstart des Monarch MK-V in Ohio bekannt, der ersten vollelektrischen, fahreroptionalen, intelligenten Traktoren. Die ersten fünf Traktoren liefen vom Band und werden an Kunden ausgeliefert . Im Juni 2022 unterzeichnete Foxconn eine Auftragsfertigungsvereinbarung (CMA) mit Zimeno Inc. D/B/A Monarch Tractor („Monarch Tractor“), um im Foxconn-Werk in Ohio landwirtschaftliche Geräte und Batteriepakete der nächsten Generation von Monarch Tractor zu bauen.

Elektrischer Baggerlader 580 EV

CASE Construction Equipment stellt „Project Zeus“ vor – den 580 EV (Electric Vehicle), den ersten vollelektrischen Baggerlader der Baubranche. Die Kraft und Leistung des 580 EV entspricht denen anderer dieselbetriebener Baggerlader der CASE-Produktlinie und sorgt für erheblich niedrigere tägliche Betriebskosten bei gleichzeitiger Nullemission – ein motivierender Faktor für Auftragnehmer von Versorgungsunternehmen und Behörden, die einen Anreiz haben, mit Geräten zu arbeiten, die alternative Technologien nutzen Treibstoff und senkt Emissionen.

Der 580 EV wird von einem 480-Volt-Lithium-Ionen-Akku mit 90 Kilowattstunden angetrieben, der an jedem 220-Volt-/Drehstromanschluss aufgeladen werden kann. Obwohl die Anwendungen unterschiedlich sein können, deckt jede Gebühr die meisten gängigen Acht-Stunden-Arbeitstage ab. Die Batterie versorgt den Antriebsstrang und die Hydraulikmotoren separat mit Strom, was zu hydraulischen Ausbrechkräften führt, die denen dieselbetriebener Maschinen entsprechen, und zu einer verbesserten Leistung bei gleichzeitigem Betrieb von Lader und Antriebsstrang.

Elektrifizierter kompakter Radlader CL36EV

Der kompakte Radlader CL36EV ist so konzipiert, dass er alle Vorteile der Elektrifizierung in einer Maschine mit geringem Platzbedarf bietet, die sich hervorragend für Anwendungen wie Versorgungshöfe, umfangreiche Gebäuderenovierungen und Bauarbeiten eignet, bei denen ein Betrieb in Innenräumen erforderlich sein kann, sowie für alle anderen Arbeiten, bei denen dies erforderlich ist erfordert möglicherweise weniger Lärm und keine Emissionen. Der dynamische Kompaktlader wird durch den Wegfall des Dieselmotors dazu beitragen, die Wartung zu vereinfachen und die Gesamtbetriebskosten über die gesamte Lebensdauer zu senken.

„Ein Lader dieser Stellfläche, insbesondere wenn er im Gartenbereich eingesetzt wird, wo er dort bleibt und regelmäßig Zugang zur Primärstromversorgung hat, ist die perfekte Anwendung für die Elektrifizierung“, sagt Andrew Dargatz, Produktmanager bei CASE Construction Equipment. „Der CL36EV bietet die gleiche Kraft und Leistung wie dieselbetriebene Lader vergleichbarer Größe und kann für zusätzliche Vielseitigkeit mit einer ganzen Reihe von Anbaugeräten kombiniert werden.“

Der CL36EV ist eine 3,6-Tonnen-Maschine mit einer Scharnierbolzenhöhe von über 10 Fuß. Weitere Produktinformationen und die kommerzielle Verfügbarkeit des CL36EV bei CASE-Händlern in Nordamerika werden zu einem späteren Zeitpunkt bekannt gegeben.

Bobcat T7X und S7X

Der T7X und der S7X sind Teil des Bestrebens von Doosan Bobcat, die Kompaktmaschinenindustrie in eine vollelektrische, emissionsfreie Zukunft zu führen.

Mit den vollelektrischen Ladern T7X und S7X können Bediener die Fahr-, Hebe- und Kippfunktionen gleichzeitig betreiben, ohne dass es zu einer spürbaren Leistungsverzögerung kommt, die bei Diesel-/Hydraulikmaschinen üblich ist. Doosan Bobcat sagt, dass Bediener im Vergleich zu herkömmlichen Ladern eine deutliche Leistungssteigerung spüren können, ohne Leistungseinbußen bei der gleichzeitigen Bedienung mehrerer Funktionen.

Mit 50 % weniger Komponenten, einfacheren Komponenten und 96 % weniger Flüssigkeit erwartet das Unternehmen, den Wartungsaufwand drastisch zu reduzieren und die Fehlerbehebung bei vollelektrischen Ladern zu vereinfachen. Viele nicht-hydraulische Bobcat-Anbaugeräte funktionieren mit dem Bob-Tach™-System beim T7X und S7X. Bobcat arbeitet an einer neuen Reihe elektrischer Anbaugeräte.

Derzeit liefert das Unternehmen seine ersten Einheiten des kompakten Raupenladers Bobcat T7X an Sunbelt Rentals, Inc. und plant, sein Angebot an Elektrogeräten in den kommenden Jahren zu erweitern.

950 GC Mittelgroßer Elektro-Radlader906 Elektrischer Kompakt-Radlader301.9 Minibagger320 Mittelgroßer Bagger

Im Jahr 2022 angekündigt, brachte Caterpillar mehrere Prototypen batterieelektrischer Maschinen auf den Markt, darunter den Minibagger 301.9, den mittelgroßen Bagger 320, den mittelgroßen Radlader 950 GC und den kompakten Radlader 906. Die Maschinen werden von Caterpillar-Batterieprototypen angetrieben und verfügen über ein integriertes Wechselstromladegerät. Das Unternehmen plant außerdem, eine Offboard-DC-Schnelllademöglichkeit anzubieten.

„Caterpillar ist gut aufgestellt, um Kunden beim Erreichen ihrer Nachhaltigkeitsziele zu unterstützen, einschließlich der Reduzierung der Emissionen auf der Baustelle“, sagte Tony Fassino, Präsident der Construction Industries Group. „Es ist wichtig, dass wir Kunden heute auf ihrem Weg zur Nachhaltigkeit mit einer Vielzahl von Lösungen begleiten, darunter Maschinen, die mit erneuerbaren Kraftstoffen betrieben werden, oder Technologien, die die Kraftstoffeffizienz steigern, und sie auch in Zukunft beim Antrieb unserer nächsten Maschinengeneration unterstützen.“

Die von Caterpillar entwickelten Batterien in diesen Maschinen werden auch für den Betrieb anderer Industrieanwendungen verfügbar sein. Die Lithium-Ionen-Batteriereihe basiert auf bewährter Caterpillar-Technologie und zeichnet sich durch ein modulares Design aus, das flexible Konfigurationen für mehrere Anwendungen ermöglicht. Die Batterien sind so konzipiert, dass sie an die Leistungsanforderungen der Industrie und der Kunden angepasst werden können und die Nachhaltigkeit während ihres gesamten Lebenszyklus maximieren, einschließlich Recycling und Wiederverwendung am Ende ihrer Lebensdauer.

Der 301.9 und der 906 werden voraussichtlich die ersten kommerziell erhältlichen Modelle sein.

Elektrobagger 310 X-Tier

Im Januar 2021 gaben John Deere und National Grid, ein Strom-, Erdgas- und saubere Energielieferant, der mehr als 20 Millionen Menschen im gesamten Nordosten versorgt, bekannt, dass sie gemeinsam ein elektrisches Baggerladerkonzept testen werden. Das von John Deere entwickelte, batteriebetriebene Elektrofahrzeugdesign – E-Power genannt – zielt auf die einfache Bedienung und das Leistungsniveau des dieselbetriebenen 100 PS starken 310L-Baggerladers ab. Das Design soll wesentlich niedrigere tägliche Betriebskosten, weniger Lärm auf der Baustelle, eine höhere Maschinenzuverlässigkeit und keine Abgasemissionen ermöglichen.

Die Testphase wird es National Grid ermöglichen, den Einsatz elektrischer Geräte auf Baustellen auszuweiten und damit sein Engagement zu bekräftigen, in der Branche beim Einsatz sauberer und widerstandsfähiger Energielösungen führend zu sein.

„National Grid ist eines von nur zwei Energieunternehmen in den USA, die ihre Flotten um elektrische Baggerlader erweitern“, sagte Badar Khan, Präsident von National Grid, USA. „Wir freuen uns, mit John Deere zusammenzuarbeiten, um einen wichtigen Schritt bei der Elektrifizierung unserer Firmenfahrzeuge zu machen, der für unsere Branche revolutionär sein könnte.“ Die Dekarbonisierung des Transportwesens bleibt eine Herausforderung auf dem Weg zu Netto-Null, und wir hoffen, dass uns die Einführung von mehr elektrifizierten Schwerlastfahrzeugen und -geräten dabei helfen wird, erhebliche Fortschritte zu erzielen.“

John Deere befindet sich in der frühen Phase I der Entwicklung seines elektrischen Baggerladers. Um mehr über die John Deere-Baggerladerpalette zu erfahren, besuchen Sie www.JohnDeere.com.

L20 Elektro-RadladerL25 Elektro-Radlader

Volvo Construction Equipment hat seine emissionsfreien und geräuscharmen Elektro-Kompaktradlader L20 und L25 gerade zu Beginn der Auslieferung in Nordamerika aufgerüstet. Das bedeutet, dass Kunden die neuen Versionen der Maschinen mit verbesserter Betriebszeit, Vielseitigkeit und Bedienerkomfort erhalten.

Zu den Aktualisierungen gehören die Erhöhung der Höchstgeschwindigkeit auf 12,4 Meilen pro Stunde, die Option zum Einbau eines Parallelgestänges, das in verschiedenen Anwendungen ein hohes Losbrechmoment liefert, zusätzliche bedienerfreundliche Funktionen und eine verbesserte Aufladung.

„Als die ersten kommerziell erhältlichen vollelektrischen Radlader auf dem Markt waren der L25 Electric und der L20 Electric bereits einzigartig. Diese Upgrades heben sie mit verbessertem Komfort, Produktivität und Betriebszeit auf ein neues Niveau“, sagte Lars Arnold, Produktmanager für Elektromobilität bei Volvo CE .

Der kompakte Radlader L25 Electric wurde 2019 vorgestellt und die Auslieferungen an Kunden begannen im Frühjahr 2020 in Europa und im vergangenen Sommer in Nordamerika. Beide Modelle bieten keine Abgasemissionen, weniger Lärm und eine vergleichbare Leistung wie Dieseläquivalente.

Zu den jüngsten Verbesserungen gehört ein geringerer Geräuschpegel innerhalb und außerhalb der Kabine dank einer neuen Hydraulikpumpe und der Verlagerung des Hauptsteuerventils von der Kabine an den Vorderrahmen.

Darüber hinaus werden Fahrer in kälteren Klimazonen die neue programmierbare Kabinenheizungsoption zu schätzen wissen, mit der sie ganz einfach die Zeiten und Wochentage wählen können, zu denen sie in einer vorgewärmten und entfrosteten Kabine ankommen möchten.

Eine neue elektrische Feststellbremse verbessert die Betriebszeit mit Berghaltefunktion: eine praktische automatische Funktion für Fahrer, die an Steigungen oder in unebenem Gelände arbeiten. Und da die Scheibenbremse im Vorgängermodell nun durch eine federbetätigte und hydraulisch gelöste Nassscheibenbremse ersetzt wurde, entfällt der damit verbundene Wartungsaufwand, was dazu beiträgt, Kosten und Maschinenausfallzeiten zu senken.

Mit dem 6-kW-Bordladegerät dauert es sechs Stunden, bis der Akku vollständig aufgeladen ist, wenn er an einer 240-V-Steckdose oder einer öffentlichen Ladestation der Stufe 2 verwendet wird. Ein schnelleres Laden ist mit optionalen externen Gleichstrom-Schnellladegeräten mit 11,5 kW oder 17,3 kW möglich. In Kombination mit der neu eingeführten Anwendung zur Verwaltung elektrischer Maschinen können Kunden die Betriebszeit weiter steigern, indem sie den Ladestatus, den Batteriestand und den Standort verfolgen und so den Ladevorgang effizienter verwalten.

PC210LCE ElektrobaggerKomatsu/Moog Kompaktradlader

Um Kunden dabei zu helfen, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren und die Umsetzung nachhaltiger Lösungen durch Elektrifizierung zu planen, stellt Komatsu einen 20-Tonnen-Elektrobagger PC210LCE vor.

Der PC210LCE wurde für Bauunternehmen entwickelt, die eine leistungsstarke Maschine bei gleichzeitiger Senkung der Kraftstoffkosten benötigen. Ausgestattet mit der von Proterra entwickelten Lithium-Ionen-Batterietechnologie verfügt der Bagger über eine Batteriekapazität von 451 kWh, die für eine Betriebszeit von bis zu 8 Stunden ausgelegt ist.

Der PC210LCE wurde entwickelt, um die Ermüdung des Bedieners durch weniger Lärm, Abgasemissionen und keine Motorvibrationen zu reduzieren und eignet sich ideal für den Einsatz in städtischen Gebieten und Innenräumen. Der niedrige Betriebsgeräuschpegel des PC210LCE ermöglicht nächtliche Bauarbeiten im Innen- und Außenbereich.

Ebenfalls gerade angekündigt, haben Komatsu und Moog zusammengearbeitet, um einen vollelektrischen Kompaktradlader zu bauen.

Das intelligente Maschinenelektrifizierungssystem von Moog umfasst einen elektrischen Fahrmotor, elektrische Hebe-, Neige- und Lenkzylinder, Leistungselektronik, einen Systemsteuerungscomputer, eine Batterie und ein Batteriemanagementsystem. Die integrierte Software fungiert als Gehirn des Systems, um Aktionen in der gesamten Maschine zu verbinden und intelligent zu koordinieren, während die vollelektrischen Aktuatoren und Motoren für die Muskeln sorgen.

Komatsu lieferte das Design und die Montage auf Fahrzeugebene, einschließlich struktureller Konfigurationen, die das intelligente Maschinenelektrifizierungssystem von Moog nutzen.