Traktortest an ART Tänikon und BLT Wieselburg

Traktortests helfen dem Landwirt beim Kaufentscheid eines neuen Traktors. ART Tänikon (CH) und BLT Wieselburg (AT) führen normgerechte Leistungs- und Emissionsmessungen nach dem modernsten Stand der Technik durch. Marco Landis von der ART Tänikon gibt einen Einblick in dieses komplexe Thema.
Auf dem Prüfstand der ART werden neben den Leistungsdaten auch die Abgasemissionen ermittelt.
Auf dem Prüfstand der ART werden neben den Leistungsdaten auch die Abgasemissionen ermittelt.
Die Einspritztechnik bei Verbrennungsmotoren entwickelte sich in den letzten Jahren stark weiter. Kamen früher üblicherweise mechanische Einspritzpumpen zum Einsatz, bedingen verschärfte Abgasgrenzwerte den Einsatz elektronisch gesteuerter Einspritzsysteme, wie CommonRail. Die vielfältigen Möglichkeiten elektronisch gesteuerter Einspritzsysteme erlauben die Veränderung der Einspritzcharakteristik per Software. Nur eine ausgewogene Motoreinstellung erzielt tiefe Verbrauchszahlen bei gleichzeitiger Einhaltung der gesetzlichen Emissionsgrenzwerte.

Illegale Verstellung
Vielen Landwirten wie auch Firmen ist nicht entgangen, dass sich durch die neuen Möglichkeiten bei elektronischen Einspritzsystemen die Motoren einfach tunen lassen. Das Verändern der Software oder die Beeinflussung von Sensoren bieten eine Vielzahl von Anpassungsmöglichkeiten. Neben der Verstellung von Einspritzmengen lassen sich Einspritzzeitpunkt, -dauer, und –druck verstellen.
Eine Erhöhung der Leistung geschieht meist durch eine Erhöhung der Menge des eingespritzten Kraftstoffs. Mehr Diesel im Verbrennungsraum bedeutet mehr Leistung. Bei einem solchen Tuning steigt zwar die Leistung an, aber auch der stündliche Verbrauch des Motors nimmt zu. Beliebter ist es, mittels Tuning eine Reduktion des Verbrauchs bei gleichzeitiger Leistungssteigerung zu erzielen. Hierfür wird üblicherweise der Einspritzzeitpunkt nach vorne verschoben. Leider werden dabei die Abgasemissionen vernachlässigt. Wie andere Fahrzeugkategorien unterliegen auch Traktoren der europäischen Abgasgesetzgebung (Richtlinie 2000/25/EG und Folgerichtlinien).
Erfolgt die Einspritzung des Kraftstoffs früher (Verdrehung in negativer Richtung), findet eine heißere und komplettere Verbrennung statt. Durch die höheren Temperaturen im Verbrennungsraum steigen aber die Stickoxide NOX an. Gleichzeitig sinkt der Ausstoß an Dieselruß. Der spezifische Verbrauch (benötigte Menge an Kraftstoff pro Kilowattstunde) sinkt ebenfalls.
Erfolgt die Einspritzung des Kraftstoffs in den Verbrennungsraum verspätet, entsteht der umgekehrte Effekt.
Im Straßenverkehr eingesetzte Motoren sind typengenehmigt und dürfen nicht verändert werden. In der Schweiz ist sogar die öffentliche Werbung für Teile der Fahrzeugelektronik strafbar, die das Abgas-, Geräusch- oder Leistungsverhalten beeinflussen, ohne dass diese für das Fahrzeug typengenehmigt sind.

Mit diesem komplexen Gerät misst die ART die Abgasemissionen bei Traktoren.
Mit diesem komplexen Gerät misst die ART die Abgasemissionen bei Traktoren.
Transparente Messung
Vermehrt wurden die Forschungsanstalten ART Tänikon und BLT Wieselburg im Rahmen von Traktortests mit Tuning konfrontiert. Die Hersteller hatten ihre Maschinen teilweise getunt und konnten so die Abgasgrenzwerte nicht mehr einhalten. Es kam sogar vor, dass Hersteller Traktoren mit einer speziellen Motorensoftware nur für die Tests bereitstellten. Entsprechend schwierig wird es für die Prüfstelle zwischen Serienfahrzeug und getuntem Einzelstück zu unterscheiden. Ein Tuning durch die Erhöhung der eingespritzten Menge an Kraftstoff lässt sich einfach erkennen, indem die Menge an Kraftstoff pro Einspritzung aus dem gemessenen Gesamtverbrauch berechnet wird. Die so ermittelte Einspritzmenge wird mit der in den Typengenehmigungsunterlagen des Motors aufgeführten Sollwerten verglichen. Die Erkennung der Verstellung des Einspritzzeitpunktes ist anspruchsvoller. War die Überprüfung des Förderbeginns bei mechanischen Einspritzpumpen relativ leicht möglich, ist dies bei elektronischen Einspritzsystemen mit Mehrfacheinspritzungen kaum mehr möglich. Da sich wie erwähnt die Veränderung der Einspritzung sofort auf die Abgase auswirkt, lassen sich verstellte Motoren nur über eine exakte Quantifizierung der Abgase erkennen.

Nicht nur Kontrolle
Die Schweizer Forschungsanstalt ART Tänikon misst seit 1994, die BLT Wieselburg seit 2004 die Abgase von Traktormotoren. In dieser Zeit konnte viel Know-how mit Emissionsmessungen gesammelt werden. Beim heutigen Entwicklungsstand von Traktoren bedingen Emissionsmessungen eine sehr hohe Genauigkeit. Neben der Messung der Schadstoffkonzentration im Abgas sind auch die Abgasmenge und die abgegebene Leistung genau zu erfassen.
In den maßgebenden Normen ist die Form der Messsonden oder die Temperatur in der Leitung zwischen Probenahmestelle und Messgerät vorgegeben.
Faktoren wie Luft- und Kraftstofftemperatur sowie die Luftfeuchte werden im Prüfstand auf vorgegebene Sollwerte gebracht, um die Messergebnisse nicht zu beeinflussen.
Für verlässliche und reproduzierbare Messungen eignen sich einzig Prüfstandsmessungen mit hoch genauen, für die Abgasmessungen zugelassenen und regelmäßig kalibrierten Messgeräten. Mobile Messungen auf dem Feld oder auf Prüfstrecken weisen nicht nur bei Abgas- sondern auch bei Verbrauchsmessungen höhere Ungenauigkeiten auf als stationäre Messgeräte. Um den heutigen, sehr weit entwickelten Motoren gerecht zu werden, sind aber nur minimalste Messungenauigkeiten zulässig. Messungen im Freien werden zudem durch Umgebungseinflüsse wie die Temperatur oder Feuchtigkeit wesentlich stärker beeinflusst.
An den Forschungsanstalten Agroscope ART und BLT Wieselburg werden dank der exakten Abgasmessungen nicht korrekt eingestellte Motoren sicher erkannt und zurückgewiesen. So ist sichergestellt, dass in Österreich und in der Schweiz nur Testberichte von Traktoren veröffentlicht werden, die dem Serienstandard bezüglich Leistung und Abgasverhalten entsprechen und nicht getunt sind.

Verbräuche angestiegen
Bedingt durch die verschärften Abgasgrenzwerte (nicht mehr optimaler Einspritzzeitpunkt und vergrößerter Kühlbedarf der Motoren) und die Veränderungen bei Traktoren (größere Hydraulikpumpen, komplexere Getriebe), sind die Treibstoffverbräuche bei den Traktortests der Forschungsanstalten Agroscope ART und BLT Wieselburg während der vergangenen Jahre tendenziell leicht angestiegen. Diese Tatsache betrifft alle Hersteller ohne Ausnahme. Es ist Fakt, dass die Einhaltung von Emissionsgrenzwerten nicht ohne Zusatzaufwand möglich ist. Geringere Emissionen bedingen einen höheren Verbrauch oder den Einsatz von Abgasnachbehandlungssystemen wie Partikelfilter oder SCR. Dieser Zusatzaufwand mag störend wirken, es darf dabei aber nicht vergessen werden, dass die Senkung der Abgasemissionen der Förderung von sauberer Luft und der Verminderung von Krebserkrankungen dient. Da die Dieselrußemissionen von Traktoren einen wesentlichen Anteil am Gesamtausstoß ausmachen, ist auch die Landwirtschaft gefordert, ihren Beitrag dazu zu leisten.

In der Ausgabe 14/2011 unserer Fachzeitschrift „Der fortschrittliche Landwirt“ haben wir diesen komplexe Thematik zusätzlich mit Diagrammen und Tabellen erläutert.

Aktualisiert am: 05.07.2011 11:23
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