Intelligente Mechanik Ein Traktor zieht davon

Er ist ein Musterbeispiel für ein intelligentes mechanisches System: der Innovation Tractor 2016. Er sieht, denkt und handelt – ein Konzept mit viel Zugkraft.

Egge, Pflug, Erntegerät mit Häckselautomatik: Traktoren ziehen in landwirtschaftlichen Betrieben viele Arbeitsgeräte. Diese müssen häufig gewechselt werden – je nachdem, welche Aufgaben gerade anstehen. Das ist aufwändig, kostet Zeit und Arbeitskraft.

Was wäre, wenn der Traktor das in Zukunft alleine kann? Ein Team von ZF-Ingenieuren hat sich intensiv Gedanken über die Zukunft der Landmaschine gemacht – mit Augen und Ohren dicht am Markt, an den Herstellern und an den Bedürfnissen der Landwirtschaft. Herausgekommen ist eine Landmaschine samt Anhänger, vollgepackt mit moderner Technik und vielfältigen Funktionen: der ZF Innovation Tractor 2016. Er lässt sich via Tablet rangieren, erkennt Arbeitsgeräte von selbst und nähert sich diesen zum Ankuppeln vollautomatisch. Außerdem verfügt das Gespann über eine rein elektrische Antriebsachse im Anhänger, die die Traktion deutlich verbessert.

Video: Der ZF Innovation Tractor

Mehr zum ZF Innovation Tractor erfahren Sie hier im Video.

Dr. Gerhard Gumpoltsberger, Leiter Innovationsmanagement und Erprobung

Grundlage für nahezu alle Funktionen des Innovation Tractor ist die Vernetzung von Sensoren und Kameras mit einer intelligenten Steuerungssoftware sowie mit mechatronischen Systemen in Lenkung und Antrieb. „ZF nutzt auch beim Traktor die Fähigkeit, Fahrzeuge sehen, denken und handeln zu lassen“, betont Dr. Gerhard Gumpoltsberger, Leiter Innovationsmanagement und Erprobung. Deshalb ist es möglich, die Bedienfunktionen auf ein zusätzliches HMI (Human Machine Interface) auszuspielen, ein Tablet, mit dem sich der Traktor steuern lässt, wenn der Fahrer neben dem Gespann steht. Darauf ist ein Bild des Traktors aus der Vogelperspektive zu sehen. Wie das? Schwirrt eine Drohne mit?

„Die Bildinformationen aus den insgesamt sechs Kameras im Heck und auf dem Dach des Traktors werden von unserer Software permanent verarbeitet. Wir errechnen diese 360-Grad-Perspektive, die dann auf dem Tablet zu sehen ist“, erklärt Gumpoltsberger. Sie ist Ausgangspunkt der „SafeRange“-Funktion, bei der der Traktorfahrer das Gefährt via Tablet von außerhalb des Fahrzeugs bewegt. Das spart viel Zeit und Nerven auf unübersichtlichen Bauernhöfen, wo enge Einparksituationen, noch dazu rückwärts und mit Anhänger, an der Tagesordnung sind.

„Anhänger, wechsel dich!“

Doch es geht noch bequemer. Mit der Funktion „Hitch Detection“ erkennt der Innovation Tractor einen Anhänger selbst und nähert sich ihm auf Tablet-Befehl eigenständig bis zur idealen Andockposition. Der Bediener drückt dazu nur einen Button, das gesamte Rangieren inklusive Antriebsdosierung und Lenkbewegungen übernimmt die ZF-Elektronik automatisch. Die Kameras peilen dazu so genannte „Targets“ am Anhänger an, optische Ziele, mit denen sich die Position des Anhängers bestimmen lässt. Auf dieser Grundlage berechnet die Steuerung die Trajektorie des Fahrzeugs, also den idealen Fahrweg zum Andocken. Beides, reale Position und Trajektorie, wird permanent durch Bildinformationen überprüft, nachberechnet und wenn nötig korrigiert.

Doch Sicherheit geht vor Zeitgewinn. Läuft eine Person zwischen den rangierenden Traktor und Anhänger, erkennt das System dies und stoppt das Andocken – auch, wenn der Bediener den Button gedrückt hält. „Pedestrian Detection“ nennt sich diese Sicherheitsfunktion, die im Innovation Tractor immer aktiviert ist.

Die „Pedestrian Detection“ stoppt das Andockmanöver sofort, sobald sich eine Person zwischen Traktor und Anhänger befindet.

Traktion satt - auch mit kleinem Motor

Auf losem, schlammigem Grund und bei starken Steigungen stößt sogar der Allradantrieb von Traktoren an Grenzen. Sie zu überwinden hilft das „Traction Management“. In Kooperation mit dem Anhänger-Hersteller Fliegl hat ZF einen elektrischen Radantrieb im Anhänger untergebracht. Dessen Technik stammt ursprünglich aus dem Stadtbus, für den ZF seit Jahren rein elektrische Antriebe anbietet. Den notwendigen Strom erzeugt das Generatormodul TERRA+, das am TERRAMATIC-Getriebe angeflanscht ist.

Zusatzpower aus dem Anhänger: Mit zwei elektrischen Radantrieben in der mittleren Achse des Anhängers steigt die Traktionsfähigkeit des Gespanns.

Die elektronische Steuerung erkennt automatisch, wann und wie viel zusätzliche Traktion notwendig ist – und liefert dann den notwendigen Schub. „Ein solches Konzept ist vor allem für Landwirte attraktiv, die üblicherweise nur für wenige Fahrten mit vollem Anhänger einen stärker motorisierten Traktor anschaffen. Dies wird durch unsere E-Achse im Hänger überflüssig“, erklärt Olrik Weinmann, Projektleiter beim Innovation Tractor. Das bedeutet einen echten Mehrwert sowie steigende Produktivität für die Anwender. „Wir wollen mit dem Innovation Tractor zeigen, was technisch möglich ist“, so Weinmann. Die Branche kann dies nun aufgreifen, ZF hat das Innovationskarussell angestoßen.

Fotos: Dominik Gigler

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