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Alternative Motorentechnik: Uni Rostock entwickelt umweltfreundlichen Gasmotor für die Landwirtschaft

09.10.2015

Die Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik der Universität Rostock und die Deutz AG haben gemeinsam einen Gasmotor für Traktoren entwickelt. Was das heißt?

Aus einem Serien-Dieselmotor wurde auf dem Prüfstand der Uni Rostock ein erdgasbetriebener Motor, der nach dem Otto-Prinzip läuft, entwickelt. Das ging nicht ohne Ingenieurskunst. Immerhin waren verschiedene Bauteile auf Gasbetrieb umzurüsten.

Am Ende klappte es, der Gasmotor läuft wie am Schnürchen. „Gleiche Leistung, wie die eines Dieselmotors, aber niedrigere Schadstoffemissionen, weniger CO2-Ausstoß, mehr Traktor". Der 30-jährige Diplom-Ingenieur für Maschinenbau von der Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik der Universität Rostock, Sascha Prehn, ist stolz. Er hat maßgeblich dem Erdgasmotor für Traktoren „das Leben mit eingehaucht“.

Der Gasmotor ist in der Werkstatt des Thünen-Instituts für Ökologischen Landbau in Trenthorst durch das Team von Torsten Cordts, unter der Leitung von Klaus-Peter Bark (Deutz AG), in einen Traktor eingebaut worden. Am 8. Oktober wurde er dort den beteiligten Partnern des Forschungsprojektes vorgestellt. Das sind in vorderster Front die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), die Deutz AG aus Köln, der Traktorhersteller Same-Deutz-Fahr sowie weitere am Projekt beteiligte Partner.

Sascha Prehn ist die Freude über das gelungene Vorhaben anzusehen. „Der auf den Erdgasbetrieb umgerüstete Motor hat auf dem Prüfstand alle Anforderungen bestanden“, sagt der junge Mann. Was das heißt? Die Rostocker Uni-Forscher um ihren Chef, Professor Horst Harndorf vom Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren, haben erreicht, dass der Treibhausgas-Ausstoß mit dem Gasmotor erheblich reduziert werden konnte, die Methanemission (23fache Treibhausgaswirkung wie CO2) sich bei der Neuentwicklung nahe 0 bewegen und der Motor in der Leistung dem Dieselmotor um nichts nachsteht.

Mit ihrer jüngsten Entwicklung setzen die Universität Rostock, die seit Jahren eng mit der Deutz AG kooperiert, neue Maßstäbe im Bereich alternativer Motorentechnik für die Landwirtschaft. Der Motor für den Traktor läuft zu 100 Prozent mit Erdgas- und Biomethankraftstoff. Im Mittelpunkt steht hier modernste Motorentechnologie mit interessanten Detailverbesserungen.

„Ich hatte ein System vor mir, das so noch nicht gelaufen ist“, blickt Sascha Prehn zurück, der an der Rostocker Fakultät Maschinenbau studierte und hier promovieren will. Er erinnert sich an ein Blatt Papier, auf dem die Vorstellungen für einen Gasmotor skizziert waren.

Beispielsweise musste der Dieselinjektor, der den Kraftstoff in den Brennraum spritzt, gegen eine Zündkerze ausgetauscht und ein Erdgasdosiersystem installiert werden. Zudem mussten verschiedene Motorkomponenten an die veränderten Bedingungen angepasst werden. Entscheidend allerdings waren die Analyse und das Beherrschen des Verbrennungsprozesses im Gasmotor. Was sich so einfach anhört, bedurfte vieler Experimente und das Verstehen komplizierter Prozesse.

Die Rostocker Universität gehört mit dieser aktuellen Entwicklung, die maßgeblich von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert wurde, zu den ersten Hochschulen in Deutschland, die den Emissionsschutz bei alternativen Antriebskonzepten für den ladwirtschaftlichen Einsatz auf eine ganz neue Stufe heben. In der Zukunft soll der Traktor mit alternativem Erdgasantrieb am Thünen-Institut seine Praxistauglichkeit im normalen Einsatz unter Beweis stellen.

Alternative Antriebs- und Treibstoffkonzepte für die Landwirtschaft beschäftigen die genannten Forschungs- und Praxispartner seit vielen Jahren. Biomethan kann nach Aufreinigung auch aus der Biogasgewinnung in der Landwirtschaft stammen. Zudem stellt der Treibstoff bei möglichen Leckagen keine Boden- und Wassergefährdung dar.

Für den Betrieb in Scheunen und Ställen sind Gasmotoren aufgrund der Abgaszusammensetzung besser geeignet als Dieselmotoren. „Insofern ist Biomethan als weiterer alternativer Kraftstoff, z. B. für Hofschlepper, in der Landwirtschaft sehr interessant“, sagt Dr. Hans Marten Paulsen, der Leiter des Thünen-Instituts für Ökologischen Landbau.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing Horst Harndorf
Universität Rostock
Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik
Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren
Tel.: +49 381 498 94 18
E-Mail: horst.harndorf@uni-rostock.de
Web: www.lkv.uni-rostock.de 

Ingrid Rieck | Universität Rostock

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