Diesel in der Landwirtschaft

Die Klimaziele und die Strategien dazu sind bekannt, die Umsetzung verlangt allerdings Anstrengungen an allen Fronten. «Die Landwirtschaft wäre für die Energieproduktion und die eigene Energieversorgung prädestiniert», meinte Roger Stirnimann eingangs seines Referates. Stirnimann ist Dozent Agrartechnik an der HAFL Zollikofen. Stichworte dazu waren Solar- und Biogasanlagen, kleine Wasserkraftanlagen, Windkraft und alternative Treibstoffe wie Pflanzenöle und aufbereitetes Biogas. Zum Blick in die Zukunft war auch der St.Galler Regierungsrat Beat Tinner an die Generalversammlung des Verbands für Landtechnik St.Gallen Appenzell Glarus (VLT-SG) gekommen. Er verriet, dass er einst die Traktorenprüfung beim VLT-SG in der «Traube» in Buchs gemacht hat und sagte, dass sich St.Gallen als fünftgrösster Landwirtschafts-Kanton stark auf die Milchwirtschaft und den Ackerbau ausrichten will. Dazu gehörten in Zukunft auch die neuen Technologien, wie es im Bericht über die zukünftige Ausgestaltung der kantonalen Landwirtschaftspolitik festgehalten wird.

Besondere Anforderungen

Auf vielen Betrieben wird heute bereits Strom produziert. «Dieser wird hauptsächlich selber verwendet und Überschüsse ins öffentliche Netz eingespiesen», hielt Roger Stirnimann fest. Die Nutzung von Strom und alternativen Treibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen sei heute kaum ein Thema, obwohl viele Praktiker dies gerne tun würden. Das Problem dabei: «Fahrzeuge mit entsprechenden Antriebs- und Tanksystemen sind noch nicht verfügbar.» Es gebe zwar viele Studien und Prototypen, aber kaum Serienfahrzeuge. Warum dies so ist und wo die Herausforderungen liegen, zeigte Roger Stirnimann in seinem Referat auf.

Eine Tatsache ist, dass es in der Landtechnik viele unterschiedliche Fahrzeugarten gibt, eine hohe Lastanforderung besteht, Maschinen teilweise während Tagen, Wochen oder gar Monaten stillstehen und der Einsatz abseits der Tank- oder Ladeinfrastruktur geschieht. Unter «Alternative Antriebe» würden gemeinhin Konzepte für den Antrieb von Fahrzeugen verstanden, die sich hinsichtlich Energieart oder konstruktiver Lösung von den sich bereits auf dem Markt befindenden Antriebskonzepten unterscheiden. «Weil alternative Antriebe heute als Grundstein für die Lösung der Umweltprobleme und die hierfür erforderlichen Energiewende im Verkehr gesehen werden, müssen auch die verwendeten Energieträger und deren Herkunft und Herstellung berücksichtigt werden», machte der Referent bewusst.

Erste Gasmotoren

In der Folge gab Roger Stirnimann einen Überblick über die bisherigen und die theoretisch möglichen oder bereits realisierten Antriebssysteme. Als «Einer für alles» nannte er den Dieselmotor. «Seit Jahrzehnten bewährt und zuverlässig.» Verbrennungsmotoren würden pauschal verteufelt. Das CO2-Problem liege aber nicht beim Verbrennungsmotor als Energiewandler, sondern bei den heute verwendeten Energieträgern. Deshalb könnte die Effizienz des Dieselmotors gesteigert werden oder die des Antriebsstrangs durch die Elektrifizierung/Hybridisierung. Werde fossiler Diesel jedoch weiterhin verwendet, sei die Reduktion von CO2 eher gering. Er nannte alternative Nutzenergieträger wie Biodiesel, paraffinischer Diesel, Pflanzenöl und synthetische Treibstoffe. Der Vorteil dieser Energieträger sei, dass die Grundarchitektur der Fahrzeuge beibehalten werden könnte und die Anpassung bei den Verbrennungsmotoren gering sei.Die hohe Energiemenge an Bord erlaube lange Einsatzzeiten auch bei Maschinen mit hohen Leistungen.

Anschliessend ging Roger Stirnimann auf die Nutzenergieträger Methan und Wasserstoff ein und dessen Energiespeicher und Energiewandler. Dann auch auf Dichte, Heizwert und der nötigen Temperatur. Da zeichneten sich die Schwierigkeiten klar ab, die für die Umsetzung bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen zu bewältigen sind. Anders ist es bei LKWs. Gas- und Wasserstoffmotoren sind bereits im Einsatz. New Holland hat 2022 ein erstes Serienfahrzeug mit Gasmotor in der Landtechnik auf den Markt gebracht.

Roger Stirnimann zeigte die Vorteile und Herausforderungen von Gasmotoren in der Landtechnik auf. Die Grundarchitektur der Fahrzeuge könne beibehalten und die bewährten Technologien aus dem LKW-Bereich übernommen werden. Herausfordernd sei die Unterbringung von genügend Tankkapazität. Die Energiedichte sei gering und deshalb auch die Einsatzzeit. Ein echter CO2-Vorteil bestehe zudem nur bei grünem Methan. Allenfalls könnte die Verwendung von aufbereitetem Biogas als Fahrzeugtreibstoff eine Chance für die Landwirtschaft sein. Noch schlechter sieht es mit Wasserstoff in der Landtechnik aus. Damit gibt es keine Erfahrungen. Und elektrische Antriebssysteme sind bisher wegen des enormen Gewichts der nötigen Batterien unrealistisch. «Für kleinere Maschinen, die in Hofnähe eingesetzt werden, wären sie möglich», relativierte der Referent.

Eine Studie für Brennstoffzellenfahrzeuge gebe es bereits, aber auch da sei die Lösung in weiter Ferne. «Wasserstoff ist trotzdem so etwas wie die «Kohle der Zukunft», meinte Stirnimann. Daraus könne auch Strom produziert werden, wenn Wind und Sonne zu wenig produzierten. Sein Fazit am Schluss: «Je nach Fahrzeugart und Einsatzprofil werden unterschiedliche Antriebskonzepte und Energieträger zum Einsatz kommen müssen. Im unteren Leistungsbereich könnte Batterieelektrik eine wesentliche Rolle spielen. Im oberen dürfte in absehbarer Zeit kein Weg am Verbrennungsmotor und CO2-neutralen Flüssigtreibstoffen vorbeiführen.»