Digitales Fachmagazin für Photovoltaik und erneuerbare Energien

14.05.2018

Elektromobilität in der Landwirtschaft - wann werden Traktoren elektrisch?

Je niedriger die Einspeisevergütungen für Strom aus Biogas- oder Photovoltaikanlagen ausfallen, desto attraktiver ist der Eigenverbrauch. Was liegt näher als auf landwirtschaftlichen Betrieben erzeugte Energie in Zukunft in Landmaschinen zu nutzen. Welche Technologien brauchen Landwirte für eine clevere Verbindung von Strom, Ladetechnik und Elektrofahrzeugen?

Elektrische Nutzfahrzeuge und dezentrale Stromerzeugung in der Landwirtschaft - die Zukunft auf dem Acker? ©SOLAR-professionell

Nachhaltige Mobilität, die nicht zu Lasten des Klimas geht

Was sich für viele nach einer Zukunftsversion anhört, ist auf dem Hof von Ludger Willeke längst gelebte Praxis – die Vernetzung regenerativ erzeugter Energie mit einer Ladeinfrastruktur für E-Mobilität. Dafür hat der Landwirt aus dem nordrhein-westfälischen Bergkamen sein Blockheizkraftwerk mit einer ORC-Anlage kombiniert. ORC steht für Organic-Rankine-Cycle, und meint nichts anderes als die Abwärme-Nachverstromung.

Während der Strom aus der hofeigenen Biogasanlage ins Netz eingespeist wird, fließt die aus der Abwärme erzeugte Energie direkt in eine E-Ladestation. Keine Frage, dass der Landwirt selbst ein Elektroauto fährt. Seine Tankstelle stellt er auch für das öffentliche Aufladen zur Verfügung. 

Die Stromtankstelle auf dem Hof

Das Beispiel von Ludger Willeke zeigt, dassn vielen Biogasanlagen noch Potenzial schlummert. Landwirte, die diesen Trend erkannt haben, arbeiten an der Flexibilisierung ihrer Blockheizkraftwerke – und können so dazu beitragen, in ländlichen Regionen die Dichte der Stromtankstellen zu erhöhen. Elektromobilität in Kombination mit Kraft-Wärme-Kopplung ist stark im Kommen. Dabei handelt es sich im Prinzip um eine Funktion auf dem Bedienfeld der BHKW-Steuerung, die auf Knopfdruck den Vorrang für eine sofortige Stromerzeugung signalisiert.

Die Elektrofahrzeugladefunktion bleibt dann zwei Stunden aktiviert. Die in dieser Zeit produzierte Wärme geht nicht ungenutzt verloren, sondern wird einem Pufferspeicher bis zur maximalen Ladung zugeführt. Elektromobilität auf der ÜberholspurVieles spricht für die Elektromobilität in der Landwirtschaft. Sie ist leise, sauber und – wenn der Strom aus erneuerbaren Energien stammt – umweltfreundlich. Rein elektrisch angetriebene Radlader, Teleskoplader, Hoftrucks oder selbstfahrende Futtermischwagen sind inzwischen in ausgereifter Form und für jeden Bedarf auf dem Markt.

Die Anforderungen an die Fahrzeuge sind klar definiert: Sie müssen die gleiche Performance wie die Versionen mit Verbrennungsmotor aufweisen und dürfen nicht wesentlich teurer sein. Elektromotoren mit Hochvolttechnologie sind bei ihnen für die Arbeits- und Fahrhydraulik verantwortlich. Dort, wo sich normalerweise der Dieseltank befindet, sind 48-Volt-Blei-Säurebatterien oder leistungsstarke Lithium-Ionen-Akkus verbaut.  Die Aussteller der EnergyDecentral präsentieren die passenden Systeme, um die Verbindung von dezentraler Energieerzeugung und Elektromobilität zu ermöglichen. Unterschiedliche Ladeszenarien bieten für nahezu jedes Nutzungsverhalten eine praktikable Lösung.

"Auftanken" lassen sich die allradgelenkten und vollelektrisch betriebenen Fahrzeuge entweder über eine genormte CEE-Hofsteckdose oder über eine Super Charging-Option mit Gleichspannung. Mit so einer Schnellladung in der Mittagspause hat der Fahrer ausreichend Energie für den Arbeitstag. Die Teilelektrifizierung ist ein weiteres Konzept zur Integration erneuerbarer Energien in den landwirtschaftlich genutzten Fuhrpark. Dreh- und Angelpunkt sind dabei Batteriewechselkonzepte, bei denen ein mobiler Energiespeicher ganz nach Bedarf transportiert und an anderer Stelle genutzt wird.

Der Clou dabei: die Lithium-Eisenphosphat-Batterien sind nicht direkt in den Fahrzeugen verbaut, sondern werden angekoppelt ­­– beispielsweise anstelle eines Ballastgewichts.  

Diesel-Elektro-Antrieb als Alternative

Die Zukunft der elektrischen Landwirtschaft hat begonnen. Beflügelt wird sie durch die Aussicht auf neue leistungsstarke Elektromotoren. Mittlerweile tüfteln nicht mehr nur Tesla und Co. an Batterien mit höherer Kapazität und Schnellladestationen. In den Konstruktionsbüros vieler Hersteller und in Forschungseinrichtungen werden mit Eifer elektrische Antriebe für Nutzfahrzeuge entwickelt.

Als weitere Variante etablieren sich derzeit hybridelektrische Fahrzeuge, bei denen der Antrieb wahlweise elektrisch oder dieselelektrisch erfolgt. Dabei führt der Motor praktisch ein eigenes Kraftwerk mit sich und dient nur dazu, die notwendige Energie für das Fahrzeug bereitzustellen. Mechanisch ist er völlig entkoppelt, und es besteht keine direkte Abhängigkeit zu Fahrgeschwindigkeit oder Zapfwellendrehzahl. Im Hybridmodus liefert der mit konstanter Drehzahl arbeitende Dieselmotor die Energie für den Fahrantrieb und lädt gleichzeitig die Batterie. Speist diese anschließend das komplette Antriebssystem, arbeitet das Diesel-Elektro-Fahrzeug völlig emissionsfrei. 

Erneuerbare Energien im Live-Einsatz

Der Landwirt wird mit der Nutzung von Biomasse und Sonnenenergie mehr und mehr zum Energieerzeuger – auch für seinen eigenen Fuhrpark. Wie praxisreif die neuen Konzepte der Elektromobilität tatsächlich sind, dürfte sich Mitte November in Hannover auf der EnergyDecentral zeigen, wenn sich die Profis der regenerativen Energieversorgung treffen. Zusammen mit der Fachmesse EuroTier verwandelt sich das Messegelände in einen Schauplatz für innovative und zukunftsweisende Technologien rund um die Energieerzeugung und Elektromobilität sowie deren Infrastruktur. Quelle: DLG