Deutsche Ingenieure integrieren Wasserstofftanks für mehr Autonomie in Traktorräder

Deutsche Ingenieure haben ein innovatives Konzept zur Speicherung von Wasserstoff in landwirtschaftlichen Traktoren entwickelt. Anstatt Drucktanks auf dem Dach oder unter der Kabine anzubringen, erforscht der Vorschlag den Innenraum der Hohlräder der Maschinen. Der Ansatz von Essa zielt darauf ab, Platz- und Gewichtsbeschränkungen zu überwinden und eine größere Autonomie im täglichen Betrieb zu ermöglichen, ohne die Funktionalität der Ausrüstung zu beeinträchtigen.

Das Projekt adressiert eine wiederkehrende Herausforderung bei der Umstellung auf alternative Kraftstoffe in der Landwirtschaft. Traktoren haben ein begrenztes nutzbares Volumen und jedes zusätzliche Kilogramm Wasserstoff beeinflusst die Ausgewogenheit und Gesamtleistung der Maschine. Durch die Umverteilung des Stauraums auf die Räder schaffen die Ingenieure Platz in der Karosserie für andere Komponenten oder Geräte und verlagern das Gewicht näher an den Schwerpunkt.

• Die Räder von landwirtschaftlichen Traktoren haben eine robuste Struktur mit beträchtlichem Innenvolumen.
• In diesem Raum könnten Druckspeicher untergebracht werden, ohne die Tragfähigkeit zu beeinträchtigen.
• Für die Integration sind technische Lösungen zur sicheren Übertragung von Wasserstoff in rotierende Komponenten erforderlich.

Aktuelle Speicherherausforderungen in Prototypen wie Fendt Helios

Die Fendt Helios-Prototypen, die im Rahmen des H2Agrar-Projekts Baixa Saxônia entwickelt wurden, nutzen fünf auf dem Dach montierte komprimierte Wasserstofftanks. Der Tank Cada speichert 4,2 Kilogramm Wasserstoff bei bis zu 700 bar, insgesamt rund 21 Kilogramm pro Füllung. Die Konfiguration Essa ermöglicht je nach ausgeführter Aufgabe einen Einsatz im Feld zwischen fünf und acht Stunden.

Die 100-kW-Brennstoffzelle wandelt Wasserstoff in Strom um, unterstützt von einer 25-kWh-Batterie. Das System treibt einen 100-kW-Elektrofahrmotor und Hilfskomponenten an. Tests zeigen, dass die Leistung bei verschiedenen landwirtschaftlichen Tätigkeiten der von herkömmlichen Dieseltraktoren mit ähnlicher Leistung entspricht.

Die derzeitige Grenze der Autonomie motiviert die Suche nach effizienteren Alternativen. Tanques an der Decke stellen das praktische Maximum in bestehenden Konfigurationen dar, ohne den Platzmangel vollständig zu beseitigen.

Integration von Tanks in Räder als technische Lösung

Die Idee, Räder in Panzer zu verwandeln, macht sich Strukturen zunutze, die derzeit nur mechanischen und Fortbewegungsfunktionen dienen. Engenheiros prüfen die Möglichkeit, Räder mit internen Reservoirs zu konstruieren, die ihre Integrität bei Rotation und Dauerbelastung aufrechterhalten können. Die Konfiguration Essa würde fortschrittliche Systeme für das Druckmanagement und sicheres Betanken erfordern.

H2Agrar-Projektpartner, darunter Institutionen wie die TU Braunschweig, analysieren verschiedene Tankoptionen und -abmessungen. Die Energiedichte von Wasserstoff pro Volumen bleibt selbst bei hohem Druck niedriger als die von Diesel, weshalb es unerlässlich ist, jeden verfügbaren Zentimeter in der Maschine zu optimieren.

Unternehmen wie Röchling Engineering Plastics bringen Fachwissen zu kohlenstofffaserverstärkten Materialien für Hochdruckbehälter ein. Der Ansatz mit Rädern stellt eine Richtung dar, die erforscht wird, um die bei aktuellen Prototypen beobachteten Einschränkungen zu überwinden.

Leia Tambem

Colby Minifie bestätigt Ashley Barretts Kräfte in der fünften Staffel von The Boys

Samsung veröffentlicht ein neues Systemupdate mit neuen Funktionen für Benutzer der Galaxy Watch 4

Gerüchten zufolge bereitet Nintendo eine Sonderedition der Switch 2 mit einem Remake von Ocarina of Time vor

H2Agrar-Projektstruktur und grüne Wasserstoffproduktion

Das Projekt H2Agrar wurde im Februar 2021 mit einer Förderung von rund 7,6 Millionen Euro vom Land Baixa Saxônia gestartet. Die Initiative demonstriert auf integrierte Weise die Produktion, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff in landwirtschaftlichen Anwendungen in der Region Emsland. drei Jahre.

Der Wasserstoff wird aus einem Bürgerwindpark mit 16 Turbinen erzeugt. Dois Elektrolyseure mit jeweils 1 MW produzieren vor Ort bis zu 900 Kilogramm Wasserstoff pro Tag. Esse Der Kraftstoff wird in das örtliche Gasnetz eingespeist und versorgt eine spezielle Station, die Wasserstoff mit 350 und 700 bar liefern kann, mit einer Gesamtspeicherkapazität von 480 kg.

Weiterentwicklungen und Feldtests mit bestehenden Prototypen

Die Traktoren Fendt Helios wurden 2024 im Ernteeinsatz getestet und ergaben reale Verbrauchswerte unter hoher Belastung. Essas Informationen leiten die Entwicklung neuer Speicherkonfigurationen. Das Konzept der integrierten Räder scheint eine der Alternativen zu sein, um die praktische Autonomie über das hinaus zu erweitern, was Tanks auf dem Dach derzeit ermöglichen.

Nach Angaben des Bundes sind landwirtschaftliche Maschinen für rund 8,5 % der Gesamtemissionen in der deutschen Landwirtschaft verantwortlich. Die Fortsetzung der Tests mit Wasserstoffprototypen ist Teil der Clean-Energy-Strategie von Fendt, die nachhaltige Lösungen neben batterieelektrischen Optionen und Dieselmotoren mit erneuerbaren Kraftstoffen evaluiert.

Technische Details und technische Überlegungen

Jedes rotierende Radspeichersystem muss sich mit Problemen wie der kontinuierlichen Wasserstoffübertragung und der Aufrechterhaltung des Drucks bei Vibration und Bewegung befassen. Ingenieure untersuchen Materialien und Designs, die Sicherheit und Haltbarkeit gewährleisten, ohne das Fahrzeug übermäßig zu komplexieren.

Der Vorschlag befindet sich noch in der Konzeptphase und es gibt keine Bestätigung für den Bau eines funktionsfähigen Prototyps. Pesquisadores prüft weiterhin die technische Machbarkeit für den Einsatz in Traktoren und auch in zivilen Baumaschinen.