Prof. Dr. Ludwig Volk

0170 58 14 58 7; ludwigvolk@t-online.de

Reifendruckanlagen: Marktchancen des variablen

Reifenfülldruckes als Beitrag zur

Bodenfruchtbarkeit, zur Dieseleffizienz, zum

Klimaschutz und zur Verkehrssicherheit

Variabler Reifenfülldruck an Traktoren: Kosten und Nutzen? Traktoren haben große Räder, denn die Last- und Zugkraftabstützung im weichen

Boden ist ein Engpass. Gute Praxis ist: Tiefe Spuren + über 10 % Schlupf vermeiden.

Radpanzer, wie der russische „BTR 90“, der US- Army- „Stryker“ oder der Nato-

„Boxer“, nutzen variablen Reifenfülldruck, CTIS = Central Tire Inflation System.

Reifenempfehlung bei Traktoren:

Mit flankenhohen, radialen Reifen und variablem Reifendruck werden bis 10 %

Kostenvorteil (8 % weniger Diesel; 20 % längere Reifenbetriebsdauer) und ca. 10 %

höhere Flächenleistung mit kürzerer Maschinenlaufzeit als Mehrleistung erschlossen.

Beispiel: Fendt VarioGrip am Großtraktor 800, 900 und (Serie) beim 1.000er Fendt:

Ca. 12 T€ Investition, Nutzen ca. 40 T€ bei 10.000 Traktorstunden.

Voraussetzung für Gewinn: fachkundiger Fahrer, variabler Reifenfülldruck, gezogene

Bodenbearbeitung, oder Gülledüngung und gute Auslastung mit Acker und Straße.

Bei der Nutzenkalkulation kann man die Dieseleinsparung in €/h mal 3 rechnen.

Variabler Reifenfülldruck an Traktoren + Armeefahrzeugen: Kosten + Nutzen?

Bei den Armeen zählen Schutz für Soldaten gegen Landminen, Fahrsicherheit,

Geländegängigkeit, Pannensicherheit auch bei Beschuss mit Bedlock- Felgen,

Stützringe im Reifen, niedrigere Betriebskosten im Vergleich zum Raupenpanzer.

Der US- Armee- Geländewagen Humvee, erhält einen Nachfolger: Oshkosh JLTV.

Der variable Reifenfülldruck kommt vermutlich von Parker: YouTube: Parker's CTIS.

YouTube: How Oshkosh JLTV compares against Humvee?

YouTube: Meet the New Humvee: The Oshkosh JLTV Coming Soon und andere Clips

Beim NATO- Militär sind aktuelle Radfahrzeuge (2018) in Serie mit CTIS ausgerüstet.

Oshkosh

JLTV

4x4

CTIS

Fuchs

6x6

CTIS

Boxer

8x8

CTIS

Bild: Syegon- CTIS- Terminal im Eagle IV

Syegon ist Zulieferer für Militärfahrzeuge

www.nexter-group.fr/en/syegonr/presentation-

syegon

Variabler Reifenfülldruck an Traktoren: Erster Anbieter ist Fendt seit 2015 mit

DLG- Goldmedaille (Deutsche Landwirtschaftsgesellschaft mit Agritechnica)

Rollt der Traktor vor allem auf Straßen mit 1,8 bar, nutzt die Zapfwelle für Mulcher,

Holzhäcksler, Ausleger, Kran etc. ist VarioGrip komfortabel, aber selten rentabel.

Mit guter Reifenwahl und variablem Reifendruck werden bis 8 % Kostenvorteil und ca.

10 % Mehrleistung erschlossen. Neben den Kostenvorteilen sind die geringeren

Schadverdichtungen im Boden und die besseren Erträge ein wichtiger Pluspunkt mit

Mehrwert. (Dieseleinsparung x 3 = Nutzen) (siehe www.terranimo.world)

Rollt der Traktor vor allem auf Straßen sind ca. 1,8 bar passend, arbeitet der Traktor mit

Grubber oder Pflug sind ca. 0,8 bar Reifenfülldruck für mehr Flächenleistung richtig.

13

14

15

16

17

16,5

14,9

14,1

John Deere 6930, 185 PS, 7,6 t mit Michelin XeoBib; Geschwindigkeit 40 km/h; Straßenfahrt

0,4 bar 1,0 bar 1,6 bar Reifendruck

Prof. Volk, Soest

Mai 2010

Der Dieselverbrauchsunterschied zwischen

0,4 bar und 1,6 bar Reifenfülldruck

beträgt 2,4 Liter Diesel / h oder 17 %.

Der Dieselverbrauchsunterschied zwischen

0,4 bar und 1,0 bar Reifenfülldruck

beträgt 1,6 Liter Diesel / h oder 11 %.

der Dieselverbrauchsunterschied zwischen

1,0 bar und 1,6 bar Reifenfülldruck

beträgt 0,8 Liter Diesel / h oder 6 %.

Dieselverbrauch

Liter / h

Michelin XeoBib

Vorderachse VF 600/60 R28, Radlast 1,4 t

Hinterachse VF 710/60 R38, Radlast 2,4 t

Traktormasse 7,6 t

XeoBibStraße0,4bar-1,6barMai2010

Dieselverbrauch auf der Straße durch Ackerdruck steigt auf bis zu 117 %

Häufigkeit der Reifenfülldrücke bei Traktoren an der Hinterachse,

erfasst von 1.774 Landwirten und Lohnunternehmen von der LK Niedersachen

Hoher Reifenfülldruck im Acker und niedriger Reifenfülldruck

auf der Straße verbrauchen mehr Diesel (ca. 110 %) und

verkürzen die Reifenbetriebsstunden (ca. 80 %, anstelle 100 %)

Quelle: Landwirtschaftskammer Niedersachsen

Acker: 0,8 bar Straße: 2,0 bar

Richtiger Reifenfülldruck im Acker verlängert die

Bodenkontaktfläche um ein Drittel und halbiert die Spurtiefe.

Wählen Sie VF- Reifen (= Very Flexible) und stellen Sie für Acker

und Wiese den niedrigen Reifenfülldruck ein.

Quelle: Bossmann, A. Diplomarbeit Soest 1995

Radlast, Reifenwahl, Geschwindigkeit bestimmen den

Reifenfülldruck, die Bodenkontaktfläche, die Spurtiefe, den

Schlupf, den Dieselverbrauch und die Flächenleistung.

250 PS Traktor, Radlast hinten 3 t; Achslast 6 t, mit Grubber

Reifenfülldruck HA Bodenkontaktfläche Schlupf Flächenleistung

1,8 bar 30 % 88 %

1,6 bar 26 % 90 %

1,4 bar 22 % 92 %

1,2 bar 15 % 94 %

1,0 bar 11 % 97 %

0,8 bar 6 % 100 %

0,6 bar Pflegearbeiten, Zwillingsreifen

Beispiel: 710/70R38 bei 10 km/h, AxioBib Quelle: Volk, ETA-Messungen 2016

Flexible

Flanke für

Federung

Lauffläche,

biegesteife

Stollen

Großer,

breiter,

Reifen

Kompressor für Bremse +

Reifenfülldruck: 12 Minuten,

Zusatzverdichter: 2 Minuten

Straße zu Acker: 2 Minuten

Lange Kontaktfläche im Acker, 0,8 bar: Mehr

Bodenschutz, bessere Traktorleistung, mehr Ertrag

Straße mit 1,6 bar: leichtes Rollen, Verkehrssicherheit

Variabler Reifenfülldruck, eingestellt in der Kabine, erschließt Luftfederung, mehr

Fahrkomfort, längere Reifenlaufleistung, mehr Flächenleistung im Acker bei weniger

Dieselverbrauch, weniger Klimagasfreisetzung und mehr Bodenfruchtbarkeit

Bodenleben

Mulch

Wurzeln

Humus

50 % Poren

Mit flacheren Spuren lässt sich ein Anhänger leichter ziehen. (weniger Bulldozing).

Bei 1 bar wird 1 Tonne (t) Zugkraftbedarf benötigt, bei 4 bar 1,7 Tonnen/Rad.

4 Räder brauchen mit 1 bar 4 t Zugkraft; mit 4 bar werden 6,8 t gebraucht.

Bei 4 t Zugkraftbedarf zieht ein 120 kW Schlepper den Anhänger; bei 6,8 t

Zugkraftbedarf ist ein 160 kW Schlepper nötig.

Mit flachen Spuren zieht sich der Anhänger im Acker leichter. (weniger Bulldozing).

Große, breite Radialreifen wählen, Bei 6 Tonnen Radlast mit dem Kompoststreuer sind

0,8 bar Reifenfülldruck im Acker sinnvoll. Auf der Straße werden 4 bar empfohlen.

Bild: Fa. Zurbuchen Bodenschutz Kompoststreuer + Michelin CargoXBib 800 R 45 26.5

Bodenfruchtbarkeit und Ertragskraft aufbauen: 100 Regenwürmer je m² füttern mit

Pflanzenresten, Mulch, Kompost, Mist, Gülle, Zwischenfrüchten, Schadverdichtungen

vermeiden, Befahrbarkeit verbessern, Spaten nutzen für Wissen zum Boden.

Diesel z.B. 25 Liter/h

Auspuff Kühler Getriebe,

Achsen

Schlupf

Rollwiderstand, Spur,

Bulldozing

Zugleistung 0-25 %

Dieselwirkungsgrad verbessern: -weniger Schlupf, -flachere Spuren, -richtiger Zeitpunkt.

Der Auspuff-, Kühler-, Getriebewärmestrom bleibt mit ca. 80 % als Verlust.

Wenn Sie den Wirkungsgrad der Energiewandlung aus Diesel von 10 % auf 20 %

steigern, halbieren Sie den Dieselverbrauch bei Traktor- Zugleistungen im Acker.

Bodentragfähigkeit Spurtiefe Verdichtung

Bodenbelastung mit 2 Merkmalen

• Radlast (t)

• Kontaktflächendruck (bar)

Bodenverdichtung verursacht:

• Pflanzenertrag

• Gewinn

• Fruchtbarkeit

Quelle: Sommer, VDI 6101

• mehr Dieselverbrauch

• mehr Wassererosion

• schlechtere Düngernutzung

• mehr Klimagasfreisetzung

Reifendruck in bar 0 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

40

42

44

46

48

50

52

54kN

42 kN Zugkraft bei 1,6 bar

52 kN, 0,8 bar

Zugkraftbedarf kN

Mehr Bodenkontaktfläche bringt mehr Zugkraft, weniger Schlupf und flachere Spur.

Flache Spuren erfordern weniger Verdichtungsarbeit + weniger Zugkraftbedarf

Die Vorteile: mehr Zugkraft + weniger Bedarf addieren sich: 10 % geringere Kosten

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

1,6 bar 10 km / h

0,8 bar 10 km / h

Vergleich der Erschütterungen bei einer Traktorfahrt mit 10 km / h:bei 1,6 bar Reifendruck: starke Erschütterungen und Gesundheitsgefahr; bei 0,8 bar Reifendruck: aktivierte Reifenfederung und mehr Fahrkomfort

g =

Ers

ch

ütt

eru

ng

en

Traktor, Fahrer, Feldweg und Geschwindigkeit gleich Prof. Volk, FH-Soest

Ziel: effiziente Zugleistung im Acker mit unter 10 % Schlupf.

Niedriger Reifendruck, Traktor zum Gerät passend,

Auf die Bodentragfähigkeit angepasster (Front-) Ballast,

Fachkundiger Fahrer mit Boden- + Maschinenwissen.

Über 10 % Schlupf: Spuren, Schadverdichtungen,

Dieselverschwendung, hohe Maschinenkosten und

geringere Flächenleistung mit niedrigerem Ertrag

3 – 8 % Schlupf

90 % Flächenleistung

80 % Flächenleistung

Flächenleistung und Dieselverbrauch durch Schlupf

10 % Schlupf

20 % Schlupf

33 % Schlupf

50 % Schlupf

67 % Flächenleistung

50 % Fläche

100 %

150 %

180 %

220 %

Dieselverbrauch in % je Hektar

Spuren kosten Diesel: 1. beim Befahren (Bulldozingeffekt = Erdkeil vor den Reifen)

2. Tiefere Spuren ( + 1 cm tiefere Spur kostet + 10 % mehr Diesel.

3. beim späteren Auflockern, denn 1 cm tiefere Bearbeitung erfordern 150 Tonnen / ha

Erdbewegung. Bei 1 + 2 + 3 wird Diesel verheizt und mehr Schadgase freigesetzt.

Fazit: Variabler Reifenfülldruck spart bis 10 % Diesel, verbessert die Zugleistung und

die Flächenleistung. Pauschal sind 10 % Kostenvorteil + Leistungsgewinn erreichbar.

Reifen sind die Arbeitsschuhe des Traktors:Leichtes Rollen auf der Straße mit hohem Straßendruck, (z.B. 1,8 bar)

mehr Zugleistung bei weniger Dieselverbrauch mit Ackerdruck (z.B. 0,8 bar)

Youtube-Video: FendtTV/VarioGrip….

FENDT 828 VarioGrip – Dieselverbrauch in Liter / Hektar (ha)

Dieselverbrauch: 1,8 bar = 108,3 % = 13,5 Liter / ha

Dieselverbrauch: 1,3 bar = 104,3 % = 13,0 Liter / ha

Dieselverbrauch: 0,8 bar = 100 % = 12,5 Liter / ha.

FENDT 828 VarioGrip – Messungen bei Halle, Fachhochschule Soest, Prof. Volk:

Tiefe Bodenbearbeitung mit variiertem Reifendruck mit 1,8 bar, 1,3 bar und 0,8 bar.

Mit Ackerdruck im Reifen wird die Motorkraft besser auf dem Boden abgestützt, also

wirksamer in Zugarbeit und Flächenleistung umgewandelt.

Fazit: es wurden 8 % mehr Fläche bearbeitet und zusätzlich 8 % Diesel eingespart.

Der Kosten- und Leistungsvorteil bei der gezogenen Bodenbearbeitung durch VarioGrip

beträgt ca. 10 € / Traktorstunde. (Fendt 828 mit Grubber + Fahrer: 100 € / Stunde)

Quelle: ETA- Messungen 2014; YouTube + FendtTV: VarioGrip, mit dem richtigen

Reifendruck mehr als nur Geld sparen….

XM 108 650 / 65 R 42

0

10

20

30

40

50

0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

Reifendruck in bar

Diesel l/ha Zugleistung kW

Der Wirkungsgrad der Energiewandlung aus Diesel steigt von 11 % auf 19 %.

Zugleistungsdaten im Acker mit gleichen Reifen, aber variablem Reifendruck.

XM 108 650 / 65 R 42

18,917,8

15,8

12,7 12,2 11,6

0

5

10

15

20

0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

Reifendruck in barDieselwirkungsgrad in % (Zugleistung kW/Dieselenergie kW)

Wirkungsgrad der Dieselnutzung %

Zugleistung kW

Dieselverbrauch l/ha

Reifendruck bar

Etwa 10.000 Landwirte setzen variablen Reifendruck

ein. Landwirte kaufen RDA für ca. 4.000 – 15.000 €

Bester Traktor - Reifenfülldruck in bar für:

Acker Straße

0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2

Anbieter Reifendruckanlagen zum Nachrüsten 2018

PTG Reifendruckregelsysteme GmbH, Martin Tigges Habichtweg 9, D-41468

Neuss, T. 0 21 31/52 376 – 0, www.ptg.info, übernommen von Michelin Nov. 2017

Steuerungstechnik StG, Georg Strotmann, Gewerbepark Ebbendorf 4,

D-49176 Hilter, T. 0 54 09/ 40 36 90, www.steuerungstechnik-stg.de

Sven Krude Zentralschmier- + Reifendrucktechnik, Daimlerstrasse 5,

D-49828 Neuenhaus, Tel.: 0 59 41/16 65

R&M Landtechniksysteme, Dieselweg 5, 59519 Möhnesee- Echtrop

T. 02924/8759111, Daniel Risse, Michael Müller, übernommen von Claas CIT,

D-33106 Paderborn, Nov. 2017 www.RM- landtechniksysteme.com

ProAir - Stapel GmbH, Thomas Suntrup, Buschkamp 5, D- 48324 Albersloh,

T. 02535/9 50 10, www.stapel.info/proair.de

TerraCare GmbH, Winteredt 12, A-4872 Neukirchen/Vöckla

T. +43 (0)664 88 44 79 10, www.terra-care.at

TerraSmart, Jeding 3, A-4673 Gaspoltshofen, Gerold Wagner

T.+43 (0) 66 43 93 27 95, office@terrasmart.at, www.terrasmart.at

Straße Feldweg Weinberg

Anforderungen der Winzer für variablen Reifendruck auf der Straße + im Weinberg

Hoher Straßendruck im Reifen:

Mehr Lenkstabilität,

Sicheres Bremsen,

Weniger Rollwiderstand,

Weniger Dieselverbrauch,

Weniger giftige Abgase,

Mehr Gesundheitsvorsorge

Niedriger Felddruck im Reifen:

Bessere Steigfähigkeit, mehr Sicherheit,

Mehr Bodenschutz, mehr Ertrag,

1/3 mehr Kontaktfläche halbiert Spurtiefe,

Weniger Schlupf, weniger Bulldozingeffekt,

Mehr Fahrerkomfort, längeres Reifenleben,

Rücken- + Maschinenschonung,

1 € investieren: 3 € gewinnen