Rollenprüfstand der DLG

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Leistungs- und Verbrauchsmessung eines Traktors auf dem DLG-Rollenprüfstand

Der Rollenprüfstand der DLG ist ein Allrad-Rollenprüfstand zur Untersuchung von Traktoren und Nutzfahrzeugen, den die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft am Standort Groß-Umstadt betreibt, um die Leistungsfähigkeit und Gesamteffizienz von Straßen- und Gelände-Nutzfahrzeugen zu untersuchen. Mit einer Brems- bzw. Antriebsleistung von 700 kW (ca. 1000 PS) an den Rollen auch bei niedrigen Drehzahlen bzw. mittels einer separaten Belastungseinheit auch am Zapfwellen- bzw. Nebenantrieb war der Prüfstand bei seiner Indienststellung 2017 der größte und leistungsfähigste frei zugängliche Rollenprüfstand für Nutzfahrzeuge der Welt.

Der Prüfstand ist für die Untersuchung von Gesamtsystemen wie Traktoren, Lkw oder Sonderfahrzeugen konzipiert. Dabei können sowohl statische Tests bei konstanten Drehzahlen und Lasten als auch Tests bei dynamischer Belastung oder Lastprofilen mit wechselnden Belastungszuständen und Drehzahlen durchgeführt werden. Für die Prüfung des Einflusses von einzelnen Komponenten bzw. von Kraft- und Schmierstoffen werden diese im Vergleich zu bekannten Alternativen geprüft. Für Prüfungen von Maschinen aus dem landwirtschaftlichen Umfeld nutzt die DLG als häufigste Messmethode den DLG-PowerMix. Für diese wurden zwölf Feld- und zwei Straßentransport-Arbeiten als standardisierte Prüfzyklen auf den Prüfstand übertragen.

Geschichte der Verbrauchs- und Leistungsmessungen von Traktoren bei der DLG

Zugleistungsmessung an einem Traktor im DLG-Testzentrum Technik und Betriebsmittel Groß-Umstadt

Die Historie der Verbrauchs- und Leistungsmessungen an Traktoren bei der DLG, die seit 1964 am Standort Groß-Umstadt durchgeführt werden, geht bereits auf die Zeit vor dem Ersten Weltkrieg zurück.

Das Ziel dieser Prüfungen war und ist die Ernährungssicherung einer stetig wachsenden Weltbevölkerung. Die Prüfungen sorgen für einen beschleunigten Technologietransfer, weil nachgewiesen innovative und im Test bewährte Technik schneller ihren Weg in die praktische Nutzung auf den landwirtschaftlichen Betrieben findet, und wirken als Innovationstreiber, weil die aktuellen Anforderungen aus der Praxis schnell in klar nachvollziehbare Prüfspezifikationen umgesetzt werden und so für schnellere Verbesserungen der Produkte der Landmaschinenindustrie sorgen.

In mehreren Bundesstaaten der USA haben Traktorprüfungen Marktzulassungscharakter, weil der seit 1919 gültige Nebraska Tractor Test Act vorschreibt, dass alle in Nebraska verkauften und beworbenen landwirtschaftlichen Traktoren die Leistungsangaben der Hersteller unabhängig überprüfen lassen muss. Aus diesen Marktzulassungsprüfungen haben sich im Lauf der Zeit die heute gültigen Prüfungen nach dem OECD Tractor Code 2 entwickelt, die an insgesamt 30 OECD-Testlaboratorien weltweit durchgeführt werden und in 22 Mitgliedsländern der OECD sowie fünf weiteren Nicht-OECD-Staaten zur Marktzulassung eines Traktors anerkannt werden.. Einzelne OECD Tractor Codes sind deckungsgleich bzw. Grundlage beispielsweise für die EU-Gesetzgebung zur Genehmigung und Marktüberwachung von land- und forstwirtschaftlichen Fahrzeugen.

Die Leistungstests nach dem OECD Tractor Code 2 bestehen aus einer zeitlich getrennten Belastung des Traktors über den Fahrantrieb (Zugleistungsmessung), den Nebenantrieb (Zapfwellenleistungsmessung) und der Hydraulikanlage (Hydraulikleistungsmessung). Für die Zugleistungsmessungen werden bis heute an die zu prüfende Maschine angehängte Zugleistungsmesswagen verwendet.

Bereits 2002 wurden bei der DLG bereits im Vorfeld der Indienststellung des letzten Zugleistungsmesswagens Überlegungen angestellt, wie man die Leistung und Effizienz einer landwirtschaftlichen Zugmaschine praxis- und realitätsnäher bei typischen Feldarbeiten mit Anbaugeräten wie Pflug, Grubber, Kreiselegge, Mähwerk, Ballenpresse und Miststreuer sowie Straßentransportarbeiten erfassen kann. Aus entsprechenden Feldmessungen wurde mit dem DLG-PowerMix ein neues Messverfahren zur Leistungs- und Effizienzbewertung von Traktoren abgeleitet, das den tatsächlichen und wechselhaften Betrieb eines Schleppers praxisnah nachbilden und so das Optimum im leistungsbezogenen Verbrauch bestimmen kann. Das Messverfahren des DLG-PowerMix ist seitdem die Grundlage intensiver anwendungsbezogener Forschung sowohl im akademischen Umfeld wie auch bei den Herstellern mit den Entwicklungszielen weiterer Effizienzsteigerungen und einer Reduktion der der dadurch verursachten CO₂-Emissionen.

Wechsel von der Prüfbahn zum Rollenprüfstand

Um 2010 wurde deutlich, dass zum Herausarbeiten signifikanter und vor allem in einer Fehlerbetrachtung abgesicherter Unterschiede zwischen verschiedenen Maschinen der Spitzenklasse eine erhebliche Steigerung der Leistungsfähigkeit und Messgenauigkeit der Messmittel sowie für eine ganzjährige Nutzbarkeit eine gesteigerte Kontinuität der Messbedingungen wie Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit vonnöten war. Mit der Aufnahme der Planungen für die nächste Generation wurde im selben Jahr der Paradigmenwechsel von der Prüfbahn und hin zu einem Rollenprüfstand eingeläutet.

Ende 2012 holte man sich mit einem Lastenheft, das sowohl die Leistungsparameter von Standard-, Schmalspur- und Knicklenkertraktoren, als auch von Unimogs und Agrar-Lkw, Feldhäckslern, Mähdreschern und landwirtschaftlichen Sonderfahrzeugen umfasste, ein Angebot bei drei bekannten Herstellern von Rollenprüfständen ein.

Zum Jahreswechsel 2012/13 wurde der Auftrag für die Entwicklung der Prüfstandstechnik an MAHA-AiP vergeben und mit Planung und Bau von Gebäudehülle und Hochleistungs-Klimaanlage begonnen. Die Gesamtinvestition belief sich auf rund 7 Millionen Euro, davon rund 2 Millionen Euro aus Innovations-Fördermitteln des Bundes-Landwirtschaftsministeriums.

Modell des DLG-Rollenprüfstands, ausgestellt auf dem Messestand der DLG im Rahmen der Agritechnica 2013

2013 wurde das Projekt im Modell auf der Agritechnica vorgestellt.

2015 wurde mit der Inbetriebnahme und Validierung der gewonnenen DLG-PowerMix Messwerte begonnen, die über vielfältige direkte Vergleichsmessungen auf Rollenprüfstand und auf der Prüfbahn vorgenommen wurde.

2017 wurde der Rollenprüfstand schließlich offiziell seiner Bestimmung übergeben und die Hersteller begannen ihre Maschinen auch offiziell nach den neuen Prüfvorschriften auf die Rolle zu bringen.

Aktueller Ausbauzustand

Leistungs- und Verbrauchsmessung bei einem Bergbau-Dumper auf dem DLG-Rollenprüfstand

Im aktuellen Ausbauzustand können zwei- bis vierachsige Fahrzeuge mit einem Radstand zwischen 2,05 m und 6,0 m, einer maximalen Fahrzeugbreite von 4,5 m und einem maximalen Fahrzeuggesamtgewicht von 60 t geprüft werden. Bis zu einer Fahrgeschwindigkeit von 105 km/h beträgt die Gesamtantriebs- und Bremsleistung am Fahrantrieb 700 kW, zusätzlich können auch zeitgleich am Nebenantrieb weitere 700 kW und 150 kW hydraulisch abgefordert werden. Eine zusätzliche elektrische Belastungseinheit mit einer Gesamtleistung von 150 kW ist geplant. Am Prüfstand werden neben Zug-, Zapfwellen und Hydraulikleistung auch der Kraftstoff- und AdBlue-Verbrauch erfasst.

Die DLG führt jährlich etwa 60 Traktorenprüfungen durch, wovon etwa die Hälfte OECD-Prüfungen oder Tests im Auftrag von Fachzeitschriften sind, während die zweite Hälfte Forschungs- und Entwicklungszwecken dient.

Literatur

• Klaus Kromholz und Gottfried Giesen (Herausgeber): Miterlebte Landtechnik Band 4. DLG-Verlag Frankfurt 2021, ISBN 978-3-7690-0858-6.

Einzelnachweise

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