E-Mähdrescher: Geht (nicht) mit Batterien? - Dr. Sobotzik (John Deere) & Stirnimann (BFH)

Shownotes

Vielen Dank an Geladen-Hörer Dr. Moritz Köhler (ITCP), der die thematischen Leitfragen dieser Episode lieferte: https://www.youtube.com/post/Ugkxg7opGPq49oJbAB0BSHxXa1AajElhEl2G/

Während zahlreiche Verkehrs- und Mobilitätssektoren immer mehr elektrifiziert werden, stößt die Batterietechnik mancherorts auch an klare Grenzen! Zum Beispiel in der Schifffahrt, in der Luft- und Raumfahrt sowie bei Baumaschinen. Diese Podcast-Episode soll Aufschluss darüber geben, inwieweit die Landwirtschaft zu eben diesen "Problemsektoren" gehört, in denen die Batterietechnik (auch perspektivisch) nie eine Lösung bieten wird.

Roger Stirnimann (BFH) und Dr. Joachim Sobotzik (John Deere) diskutieren, inwieweit große landwirtschaftliche Maschinen überhaupt elektrifiziert werden können. Die technische Machbarkeit scheint dabei oftmals konträr zur eingeschätzten Wirtschaftlichkeit und vor allem jahrzehntelang entwickelten Abläufen auf Bauernhöfen (Fütterung, Aussaat, Ernte, Pflügen, etc.). Das Beispiel "E-Mähdrescher" zeigt eindrücklich: Ein BEV-Mähdrescher hätten ca. 18 Kubikmeter Batterien an Bord, bei gleichbleibender Energiemenge (aus derzeit Agrardiesel). Also: Perspektivisch nicht sehr realistisch!

Beide Podcastgäste sehen daher flüssige, alternative Kraftstoffe (u.a. E-Fuels) als eine naheliegende Lösung, die allerdings noch in ferner Zukunft liegt. Da alternative synthetische Kraftstoffe, HVO und Biokraftstoffe aber teurer sind als der derzeitige Agrardiesel, befindet sich die Landwirtschaft in einem echten Dilemma: CO2-neutrale Kraftstoffe sind noch nicht verfügbar und bei Marktreife höchstwahrscheinlich sehr teuer. Wenn der Agrardiesel in naher Zukunft mehr und mehr besteuert wird, dann werden zwangsläufig auch die Lebensmittelprodukte im Preis steigen.

Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie? Dann schreiben Sie uns eine Email an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. Vielen Dank!

Kommentare (5)

Ar-Jey

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Zum Kommentar von sveni2001: Ja, bei grösseren PKWs kann man tatsächlich 70 Liter Kraftstoff tanken. Bei meinem Diesel geht das auch und ich komme damit über 1'100 km weit. Batterieelektrische PKW schaffen mit einer Batterieladung bekanntlich nur rund 500 km und haben schon deshalb nicht gleich viel Energie an Bord. Dass die Effizienz eine wichtige Rolle spielt und BEVs hier ganz klar im Vorteil sind, ist unbestritten. Ein weiterer Grund dafür, dass PKWs mit Batteriekapazitäten von unter 100 kWh auskommen, sind aber auch die in Summe eher "niedriglastigen" Fahrprofile und die Möglichkeit zur Energie-Rekuperation. Da sieht die Welt bei leistungsstarken Arbeitsmaschinen, die oft während Stunden im Hochlastbereich gefahren werden, ganz anders aus. Weil die entnehmbare Energiemenge bei Fahrzeugbatterien bei hohen C-Raten bekanntlich abnimmt, würde dabei auch der Effizienzvorteil von elektrischen Antriebssträngen abgeschwächt. Fazit: Autos und Mähdrescher können schlicht und einfach nicht in den gleichen Topf geworfen werden! Die Herausforderung, genügend Energie für eine Tagesschicht auf dem Fahrzeug unterzubringen, gibt es übrigens auch beim Wasserstoff, selbst in verflüssigter Form! Die Lösung für Mähdrescher sind deshalb nicht "irgendwelche Varianten von Wasserstoff", sondern echte e-Fuels mit hohen volumetrischen Energiedichten.

Martin

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Mich wundert, dass Ammoniak als Wasserstoffträger nicht angesprochen wurde. Bei 20° und unter 10 bar flüssig, kann 3,3 kWh/l gespeichert und mitgeführt werden. Ein StartUp hat meines Wissens auch schon mal einen 136 Ps John Deere mit Ammoniak-Brennstoffzelle und E-Motor betrieben.

Eberhard

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Ich habe vor einigen Jahren für einen Konkurrenten von John Deere gearbeitet, schon damals gab es einen beindruckendenden Stand der Digitalisierung und Automatisierung. Wenn ich es richtig erinnere, werden Mähdrescher von Abschiebewagen zum Abtransport des Korns begleitet. Bei Ernteleistungen von manchmal 100 Tonnen Korn pro Stunde gibt es einen massiven Materialfluss vom Feld weg. Bei einem Korntank von 10-20 qm ist das Abbunkern einige Male pro Stunde erforderlich. Also liegt es doch eigentlich nahe, dass der Energietransport (ob in flüssiger oder in Batterieform) zum Feld hin eigentlich kein so grundsätzliches Problem sein sollte. Ich verstehe daher nicht, wieso es unverzichtbar sein soll, dass Mähdrescher so große Mengen Energie mit sich herumfahren.

Technixx

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Sofern diese günstig verfügbar sind - oder sogar selbst produziert werden können - halte ich Pflanzenöle als am schnellsten umsetzbare Alternative zu Diesel. Möglicherweise sogar für bestehende Fahrzeuge. Für batterieelektrische Antriebe wäre vermutlich mittelfristig der Methanol-Rex überlegenswert. Auf der Basis wurden schon mehrere Fahrzeuge oder auch mobile HPC-Ladestationen vorgestellt. Langfristig sehe ich ein System aus mehreren Einheiten von Wechselakkus, die je nach Leistung des Fahrzeugs allein oder im Verbund von mehreren Akkus ein Fahrzeug versorgen und in der ungenutzten Zeit z.B. teil einer PV-Anlage sein könnten. Dort könnten diese je nach Anforderung über mehrere Tage solar aufgeladen werden, den Hof über Nacht versorgen oder sogar zur Netzstabilisierung beitragen. Solange Agrardiesel einseitig steuerlich vergünstigt wird, haben es Alternativen natürlich umso schwerer.

sveni2001

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Sehr schöne Episode. Es zeigt sich wieder: Es wird solange gesagt, daß es nicht geht, bis es jemand macht. Zur Batteriegrösse: Eine Limousine tankt ca. 70 Liter. D.h. das sind 700 kwh. Wäre mir nicht bekannt, dass e-Autos eine solche große Batterie haben. Also leider sehr plump geantwortet. Vielleicht mal an der Effizienz arbeiten. Sonst löst man das Energie Problem eh nicht. Mähdrescher ist für mich der Edge Case. Da kann man auch mit EFuils, sprich mit irgendeiner Variante von Wasserstoff fahren.

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