Wir haben Schritt für Schritt ausprobiert, wie man die Zugkraft beim Grubbern erhöhen kann. Selbst unter den Idealbedingungen waren bis zu 14 % mehr Flächenleistung bei gleichem Verbrauch drin.
Auch wenn es beim Ziehen nicht komplett ohne geht: Der Schlupf – das unproduktive Durchrutschen der Reifen – sollte so gering wie möglich sein. Doch vor allem bei angehängten Geräten wird es anspruchsvoll, wenn der Schlepper seine Leistung möglichst verlustarm auf den Boden bringen soll.
Reifendimension, Reifendruck, Ballastierung oder das Übertragen von Gerätegewicht auf den Traktor sind die Maßnahmen, dem Traktor mehr Grip zu geben. Im Rahmen eines Systemvergleichs wollten wir wissen, wie viel die unterschiedlichen Ansätze wirklich bringen.
Mitte September 2014 sind wir dafür mit einem stufenlosen Claas Axion 850 Cmatic und einem 5 m breiten Lemken Karat 9/500 KUA zum Grubbern gefahren. Dazu stand uns beim Gut Brockhof im ostwestfälischen Erwitte ein recht homogener Acker zur Verfügung. Bei gleicher Arbeitstiefe und fester Tempomateinstellung haben wir verschiedene Varianten ausprobiert. Ausgangspunkt bzw. „Nullvariante“ war der komplett unballastierte Axion mit prall aufgepumpten Reifen. Bei der anschließenden Optimierung des Traktors ging es uns um diese Fragestellungen:
- Was bringt reduzierter Reifendruck?
- Wie wirken sich Reifengrößen aus?
- Was bringt das Frontgewicht, und wie schwer sollte es sein?
- Welchen Effekt haben Felgen- bzw. Radgewichte und wie hoch ist der Zeitbedarf für ihre Montage?
- Kann ein Traktionsverstärker am Grubber die Radgewichte ersetzen?
- Wie viel % mehr Flächenleistung lassen sich von der schlechtesten bis zur besten Variante herausholen? Oder wie viel Diesel könnte man bei gleicher Flächenleistung sparen?
Trockener Boden:
Der Bördeboden war nach der Kartoffelernte gut abgetrocknet. Das war aus fachlicher Sicht optimal für die Bodenbearbeitung – aber vielleicht weniger gut, um starken Schlupf zu simulieren. Umso gespannter waren wir, wie stark sich die unterschiedlichen Maßnahmen auswirken würden. Sicher ist: Was schon unter guten Bedingungen etwas bringt, wirkt sich bei kritischen Verhältnissen erst recht positiv aus.In Zusammenarbeit mit Lemken und Claas haben wir Grubber und Schlepper für unseren Test mit Messtechnik ausgestattet. Mit aufgeklebten und entsprechend kalibrierten Dehnungsmessstreifen an der Unterlenkerkoppelwelle und am Oberlenker konnten wir den konstanten Zugkraftbedarf unseres Grubbers überwachen. Durch kurze, frei hängende Ketten vorne am Grubberrahmen hatte der Fahrer zusätzlich im Blick, ob der Grubber auf konstanter Tiefe bleib. Die Arbeitstiefe – die wir bei jeder Fahrt zusätzlich kontrolliert haben – betrug durchgängig rund 17 cm. Außerdem sind wir schräg zur üblichen Bearbeitungsrichtung gefahren und haben Fahrgassen und Vorgewende bei den Messfahrten ausgespart. Jede Messfahrt wurde drei Mal wiederholt.
Weil unser Schlepper kein Radar hatte, lieferte das GPS-System Matrix von TeeJet die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit über Grund. Aus der Differenz zur Tachoangabe (Getriebegeschwindigkeit) haben wir dann den jeweiligen Schlupf berechnet.
Mehr Flächenleistung:
Bei allen Einsätzen saß derselbe Fahrer am Steuer. Wichtigstes Ziel war – wie meist auch in der Praxis – eine möglichst hohe Flächenleistung bei gleicher Arbeitstiefe. Dazu haben wir bei allen Fahrten den Traktor-Tempomaten auf hohe 18 km/h eingestellt, die der Schlepper bei dieser Arbeitsbreite und Tiefe trotz seiner 264 PS Maximalleistung nicht erreichen konnte. Doch durch diese Einstellung wirkte sich in Zusammenarbeit mit dem stufenlosen Antrieb jedes % weniger Schlupf direkt auf die Arbeitsgeschwindigkeit aus, ohne dass der Fahrer reagieren musste. Im Schnitt waren wir laut GPS zwischen 8 und knapp 10 km/h schnell.Neben dem Schlupf hat uns natürlich auch der Dieselverbrauch pro ha interessiert. Die Werte stammen aus dem Cebis-System des Schleppers, das einen guten Vergleich der unterschiedlichen Varianten erlaubt. Es macht auch einen weiteren Vergleichswert möglich: Dafür haben wir die Variante mit dem geringsten Schlupf zusätzlich mit der gleichen Effektivgeschwindigkeit wie die Nullvariante gefahren. Bei dann gleicher Flächenleistung lässt sich so die mögliche Dieseleinsparung/ha beziffern.
Nach den beiden eingesetzten Reifengrößen trennen wir unsere Testreihe in zwei Teile: Zum Auftakt haben wir den Schlepper relativ „klein“ mit den Michelin AxioBibs IF 650/85 R 38 hinten und 540/65 R 34 vorne bereift und alle Varianten ausprobiert. Beim zweiten Durchgang war der Traktor auf breiteren Good-year 800/70 R 38 hinten und 600/70 R 30 vorne unterwegs und wir haben alle Durchgänge – mit kleinen Änderungen – noch einmal getestet. In den folgenden acht Punkten fassen wir den Effekt unserer jeweiligen Maßnahmen für beide Reifengrößen zusammen. Wegen der Übersichtlichkeit benennen wir die einzelnen Varianten nach den Reifenfabrikaten. Die Tendenzen lassen sich natürlich auch auf andere Fabrikate in den gleichen Dimensionen übertragen.
1. Nullvariante:
Die schmaleren Michelin-Pneus waren einheitlich auf 1,4 bar aufgepumpt. Der Axion trug keinen zusätzlichen Ballast und wog beim Test 10,5 t.Schlupf: 19 %; Verbrauch 10,4 l/ha
Auch die breiten Goodyears waren bei der ersten Fahrt mit 1,4 bar unterwegs. Weil die Anbaukonsolen der Radgewichte schon in den Felgen saßen und Reifen und Felgen etwas größer waren, brachte der Axion hier 10,7 t auf die Waage.
Schlupf: 22 %; Verbrauch: 10,3 l/ha
Auch wenn die Reifen größer sind: Stramm aufgepumpt verzahnten sie sich weniger als die Michelins bei den ersten Testfahrten. Deshalb ist der Schlupf sogar 3 % höher als bei den „kleineren“ Pneus – allein die Reifengröße macht es also nicht.
2. Weniger Druck:
Praxisüblich haben wir vor der nächsten Fahrt den Reifendruck einheitlich auf 0,8 bar abgesenkt.Schlupf: 17 %; Verbrauch: 10,1 l/ha
Unter den idealen Bodenverhältnissen ließ sich der Schlupf durch den abgesenkten Druck mit den Michelins nur um rund 2 % senken. Weil der Schlepper nicht ballastiert war, konnte man den reduzierten Druck nicht deutlich an den Flanken erkennen, der Reifen machte sich nicht besonders „lang“ beim Ziehen.
Nach der Erfahrung mit dem ersten Testlauf, haben wir dann bei den großen Reifen auf diese etwas „halbherzige“ Variante verzichtet.
3. Druck weiter runter:
Nach Reifentabelle (Traglasten bei Zugleistung) senkten wir den Druck bei den hinteren AxioBibs auf 0,6 bar ab.Schlupf: 14 %; Verbrauch: 10,1 l/ha
Bei diesem Druck machte sich der Reifen jetzt deutlich länger, der Schlupf lag um 5 % niedriger als die Nullvariante. Unter schwierigen Bedingungen wäre dieser Effekt noch deutlicher.
Gleicher Test mit 0,6 bar Goodyears:
Schlupf: 15 %; Verbrauch: 9,8 l/ha
Hier brachte der sehr niedrige Druck eine deutliche Verbesserung zur Ausgangssituation: 7 % weniger Schlupf und damit 7 % mehr Flächenleistung! Doch der große Reifen war immer noch nicht besser als der „kleine“. Für die optimale Verzahnung, also für das „Langmachen“ des tragfähigeren großen Reifens, fehlte scheinbar noch Gewicht.
4. Mit 900 kg Frontgewicht:
Der Reifendruck hinten blieb bei 0,6 bar, vorne haben wir die Michelins nach Reifentabelle auf 1,0 bar aufgepumpt.Schlupf: 12 %; Verbrauch 10,2 l/ha
Im Vergleich zum Start steigt die Flächenleistung um 7 %. Außerdem „lag“ der Schlepper ruhiger, das „Powerhopping“, also das Hüpfen bei schwerer Zug-arbeit, war fast verschwunden.
Goodyear-Reifen mit gleichem Druck von 0,6 bar und 900 kg Frontgewicht:
Schlupf: 10 %; Verbrauch 9,8 l/ha
Das Frontgewicht senkte den Schlupf noch einmal um 5 %. Ohne großen Aufwand war jetzt also eine Verbesserung um insgesamt 12 % im Vergleich zur Ausgangslage drin und der große Reifen überholte den kleineren, sein Potenzial wurde besser genutzt.
Die Reifentabelle lässt bei den Good-years mit 0,6 bar noch Luft nach oben beim Frontgewicht. Deshalb fuhr der Schlepper im nächsten Durchgang mit einem 1,5 t-Frontgewicht. Der Schlupf sank nur um ein weiteres Prozent auf 9 % (9,7 l/ha). Der Effekt des schweren Frontballasts war unter unseren Bedingungen überschaubar – zumindest beim Radstand des Axions.
5. Hilfe vom Grubber:
Der Lemken-Grubber war mit einem Traktionsverstärker ausgestattet. Dabei zieht ein mit 190 bar vorgespannter Zylinder am Oberlenker und überträgt so Gewicht vom Grubber auf die Hinterachse des Traktors (auch bei anderen Grubberherstellern lieferbar). Allerdings sollte ein Frontgewicht angebaut sein, da der Schlepper ansonsten vorne zu stark entlastet würde. Der Traktionsverstärker ist bei unserem Grubber Serienausstattung. Ansonsten beträgt der Aufpreis 1 671 € (o. MwSt.). Reifendruck und 900 kg-Frontballast blieben bei dieser Variante unverändert.Schlupf: 10 %; Verbrauch 10,0 l/ha
Der Traktionsverstärker verbesserte den Grip der Hinterachse und senkte so den Schlupf der Michelins noch einmal um 2 %. Im Vergleich zur Nullvariante konnten wir die Flächenleistung nun durch relativ einfache Mittel um insgesamt 9 % verbessern.
Bei den 0,6 bar-Goodyears und dem 1,5 t-Frontgewicht sank der Schlupf knapp unter 8 %. Weil der Schlepper mit dem geringen Reifendruck und dem schweren Frontballast seine Leistung ohnehin mit sehr wenig Schlupf auf den Boden brachte, fiel der Effekt des Traktionsverstärkers relativ gering aus (unter ungünstigen Bedingungen wäre er deutlich höher). Im Vergleich zur Ausgangssituation konnten wir aber mit der Kombination der Maßnahmen bis hierhin 14 % mehr Flächenleistung herausholen.
6. Mit Radgewichten:
Für diesen Durchlauf haben wir in den Felgen Radgewichte montiert. Weil bei den Michelins zunächst die Trägerkonsolen von innen und außen an der Felge montiert werden, mussten beide Felgen runter. Die jeweils 35 kg schweren Konsolen können aber später montiert bleiben. Die eigentlichen Radgewichte wogen je 267 kg. Am besten geht die Montage mit 2 Leuten plus Gabelstapler mit Seitenhub. Die Fingerklemmgefahr ist nicht gering und je nach Übung dauerte die Montage ½ bis 1 Stunde. In der Praxis bleiben die Radgewichte zumindest in der Saison montiert – auch bei Straßenfahrten. Zusammen mit den Konsolen brachte diese Aktion rund 600 kg mehr Gewicht auf die Hinterachse. Der Listenpreis für die Radgewichte beträgt 1 955 € (o. MwSt.).Für den Michelin-Testlauf haben wir alle Einstellungen der Variante 5 beibehalten, den Traktionsverstärker allerdings abgeschaltet.
Schlupf: 10 %; Verbrauch 10,0 l/ha – das ist das gleiche Ergebnis wie beim Durchgang mit Traktionsverstärker.
Ein etwas anderes Bild bei den Good-years: Hier haben wir bei der Fahrt mit Radgewichten wieder 10 % Schlupf gemessen, immerhin 2 % mehr als beim Traktionsverstärker. Anscheinend brachte der Zylinder mehr Gewicht auf die Hinterachse und nutzte das Potenzial der Reifen besser. Fazit für uns: Ein Traktionsverstärker auf dem Grubber kann – zumindest unter unseren Testbedingungen – die aufwendigen Radgewichte mehr als ersetzen.
7. Voller Einsatz:
Zum Schluss dieser Testreihe haben wir alles gegeben – Frontgewicht, Traktionsverstärker und Radgewichte. Auch die Reifentabelle war bei dieser Variante mit 0,6 bar hinten voll ausgereizt.Schlupf: 8 %; Verbrauch 9,9 l/ha
Und auch hier ging noch was – zum Schluss lag die Flächenleistung im Vergleich zum Anfang selbst unter Idealbedingungen um ganze 11 % höher – und das sogar bei leicht geringerem Verbrauch.
Doch bei der Goodyear-Variante konnten wir durch den maximalen Aufwand keine weitere Steigerung herausholen: Der Schlupf blieb bei knapp unter 8 % – weniger Schlupf scheint physikalisch kaum möglich zu sein.
8. Diesel sparen:
Mit beiden Reifen haben wir die Varianten mit dem geringsten Schlupf jeweils mit der gleichen GPS-Geschwindigkeit gefahren wie die Nullvarianten.Und bei beiden kam ein ähnliches Ergebnis heraus: Bei dann identischer Flächenleistung ließen sich unter unseren Bedingungen 10 % Diesel pro Hektar einsparen. Guido Höner
