Forschungs- und Innovationsprojekt BioMeTrak
Emissions- und Betriebsverhalten eines mit Biomethan betriebenen Traktors mit Zündstrahlmotor – Untersuchungen am Traktorenprüfstand und im Feldeinsatz
Die Nutzung von Biomethan als Kraftstoff für Landmaschinen mit Dual-Fuel-Technik leistet einen Beitrag zum Klimaschutz und trägt zur krisensicheren Versorgung mit Energieträgern bei. Bislang liegen jedoch kaum dokumentierte Einsatzerfahrungen vor. Im Vorhaben wird deshalb ein Biomethan-Traktor mit Zündstrahlmotor über zwei Jahre getestet. Neben der Untersuchung des Emissions- und Betriebsverhaltens am Prüfstand des TFZ wird die Praxistauglichkeit im Feldeinsatz an der LfL demonstriert.
Ziel
Ziel des Vorhabens ist es, das Emissions- und Betriebsverhalten eines Klein-Serien-Biomethantraktors Valtra N101 Hi Tech mit Dual-Fuel-Motor über einen längeren Zeitraum im Feldeinsatz und am Traktorenprüfstand zu erfassen. Der Feldeinsatz zur Überprüfung der Praxistauglichkeit erfolgt an der Versuchsstation Freising der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft. Dort sollen ausgewählte Betriebsdaten und eventuelle Störungen dokumentiert werden. Am Traktorenprüfstand des Technologie- und Förderzentrums in Straubing sollen Kraftstoffverbrauch, Leistung und Abgasemissionen im Dual-Fuel- und Dieselbetrieb ermittelt werden.
Methode
Das Untersuchungsvorhaben besteht aus folgenden vier wesentlichen Arbeitspaketen:
- Ermittlung von Leistung, Kraftstoffverbrauch und Emissionen des Biomethan-Traktors am Traktorenprüfstand des TFZ zu Beginn der Untersuchung
- Feldeinsatz des Biomethan-Traktors auf einem landwirtschaftlichen Betrieb mit Dokumentation von Betriebsdaten, Kraftstoff- und Motorölqualität sowie ggf. Störungen
- Erfassung des Motorenzustands sowie der Emissionen, der Leistung und des Kraftstoffverbrauchs zum Ende des Feldeinsatzes
- Wissenstransfer in die Praxis
Ergebnisse
Den Praxis-Feldtest über 590 Betriebsstunden absolvierte der Valtra N101 Hi Tech mit Dual-Fuel Traktor zuverlässig. Die Betreiber zeigten sich sehr zufrieden, wenn auch die Reichweite im Dual-Fuel-Betrieb mit durchschnittlich ca. 11,5 h größer sein könnte.
Am Prüfstand liegen beim Dual-Fuel-Betrieb im Vergleich zum reinen Dieselbetrieb die Stickstoffoxid-Emissionen (NOx) niedriger, Kohlenstoffmonoxid- (CO), Kohlenwasserstoff- (HC) und Partikelmasse-Emissionen (PM) aber höher. Insbesondere die HC-Emissionen sind infolge unvollständig verbrannten Gases und unzureichender Umsetzung durch das Abgasnachbehandlungs-System (Methanschlupf) von Bedeutung. Optimierungspotential bietet die Verbesserung des betriebspunktspezifischen Gas-Dieselverhältnisses und die Anpassung der Abgasnachbehandlung.
Projektinformationen
Projektleitung: Dr. Edgar Remmele
Projektbearbeiter: Sebastian Mautner
Laufzeit: 01.07.2013–30.04.2016
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie (StMWi)
Förderkennzeichen: BE/14/27
Projektpartner: Afcon Oy (Finnland), AGCO Deutschland GmbH (Geschäftsbereich Valtra), Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (Versuchsstation Freising)