Verbrennungsmotoren

Die Abgasstufe 5 für Nonroad-Fahrzeuge ist seit mehreren Jahren in Kraft und die Weiter-entwicklung von Traktoren wird aktuell nicht mehr so stark von der Gesetzgebung für Stickoxide und Partikel getrieben, wie in der Vergangenheit. Der Fokus liegt heute mehr auf der Verminderung des CO2-Ausstoßes und damit auf der Verwendung von alternativen Kraft-
stoffen. Viele Hersteller haben die Antriebsaggregate ihrer aktuellen Traktorbaureihen für den Betrieb mit HVO (hydriertes Pflanzenöl) freigeben. Keine "pauschalen" Freigaben gibt es – im Gegensatz zur LKW-Branche – hingegen für reinen Biodiesel (B100/FAME). John Deere beispielsweise koppelt die Verwendung an die Abgasstufen. Für Motoren, die der Stufe 5 entsprechen, sind "Blends" mit maximal 8% Biodiesel (B8) erlaubt, für Aggregate der Stufen 4 und 3B bis maximal 30 % (B30). Ältere Motoren der Abgasstufen 3A oder tiefer können hin-gegen mit reinem Biodiesel betrieben werden [1.] In [2] wird über eine aktuelle Untersuchung mit B100 in einem Traktor mit Abgasstufe-5-Motor berichtet.

Bei größeren Traktoren kommen zunehmend Einrichtungen zur Erhöhung der Motorschleppmomente zur Anwendung, um die Betriebsbremsen bei Bergabfahrten oder beim Verzögern zu schonen. In Tabelle 1 sind Möglichkeiten für das "verschleißfreie Dauerbremsen" aufgelistet, die bei drei neuen Traktorbaureihen zur Anwendung kommen.

Tabelle 1: Technische Möglichkeiten für das verschleißfreie Dauerbremsen (Auswahl)
Table 1: Technical options for wear-free continuous braking (selection)

Stauklappen im Abgastrakt werden bei modernen Dieselmotoren teilweise serienmäßig verbaut, um die Abgastemperaturen im Niedriglastbereich auf einem bestimmten Niveau halten zu können. Sie lassen sich gleichzeitig als verschleißfreie Dauerbremsen einsetzen. Bei der Serie 8 von Deutz-Fahr ist neu eine proportionale Ansteuerung vorgesehen. Eine weitere
Möglichkeit ist die Verengung des abgasseitigen Strömungsquerschnittes bei variablen Turbo-
ladern mit elektronischer Regelung (eVTG). Das erhöht einerseits den Ladedruck und damit die Kompressionsarbeit im zweiten Takt, andererseits aber auch den Strömungswiderstand während dem vierten Takt. Eine noch größere Steigerung der Motorschleppmomente lässt sich durch Zusatzeinrichtungen erreichen, mit welchen die Auslassventile am Ende des
zweiten Taktes geöffnet werden können (Dekompression). Die komprimierte Luft entweicht dadurch in den Abgastrakt und unterstützt den Kolben während dem dritten Takt nicht mehr bei der Abwärtsbewegung. CNH nutzt bei den neuen Großtraktoren (Case IH Optum 360-440, NH T7 XD, Steyr Cervus) mit Cursor-9-Motor von FPT alle drei genannten Technologien. Mit Stauklappe und eVTG sollen Motorschleppmomente bis etwa 200 Nm möglich sein (inkl.
"normales" Schleppmoment), mit der Dekompression sollen weitere 500 Nm dazu kommen (Angaben gelten für Nenndrehzahl).

Die heute bei vielen Traktormotoren verwendeten hydraulischen Systeme für den auto-
matischen Ventilspielausgleich lassen sich wegen des Gegendrucks nicht mit Stauklappen im Abgastrakt kombinieren. Fendt setzt bei den neuen Baureihen 700 und 800 mit AGCO-Power-Motoren CORE75 resp. CORE80 neben der Möglichkeit des VTG-Laders deshalb auf eine „Hydraulic Auxiliary Brake“. Die Arbeitshydraulikpumpe fördert hier Öl gegen einen Widerstand und wandelt kinetische Energie in Wärmeenergie um. Gleichzeitig wird die Drehzahl des
hydrostatisch angetriebenen Motorlüfters erhöht, um die Verlustleistung weiter zu steigern. Diese Art von Dauerbremse wird seit einigen Jahren auch schon von SDF angeboten.

Mit dem oben erwähnten CORE80 geht bei AGCO Power ein weiterer neuer Motor an den Start. Das 6-Zylinder-Aggregat mit knapp 8 l Hubraum basiert auf dem CORE75 (7,5 l Hubraum), arbeitet bei gleicher Bohrung von 110 mm aber mit etwas mehr Hub (139 anstatt 132 mm). Zudem kommen Stahl- anstelle von Aluminiumkolben sowie ein eVTG- anstelle
eines eWastegate-Turboladers zur Anwendung.

Cummins stellte mit dem X10 und dem B7.2 zwei neue 6-Zylindermotoren aus der neuesten HELM-Generation vor (HELM: Higher Efficiency, Lower Emissions, Multiple Fuels). Der X10 mit 10,8 l Hubraum soll die Aggregate mit 9 und 12 l ersetzen. Bei Traktoren hatten diese bisher zwar keine Relevanz, der X10 füllt aber eine allgemeine Lücke im Hubraumbereich von 10 bis 11 l, der für zukünftige Standardtraktoren mit Leistungen über 330 kW (450 PS) interessant sein könnte. Der B7.2 ist Nachfolger des B6.7, der beispielsweise in den Nemesis-
Modellen von Versatile verbaut wird. Auch andere namhafte Hersteller von Traktormotoren arbeiten an neuen 6-Zylindern mit Hubräumen im Bereich von 7 bis 8 l.

Auffallend bei neueren Traktorbaureihen/-modellen sind die mit 20 bis 30 % nur noch moderaten Drehmomentanstiege (bis vor wenigen Jahren waren 40 bis 50 % üblich) und die damit einhergehenden Leistungscharakteristiken mit weniger oder gar keiner Überleistung. Bei Fendt hängt dies mit dem Niedrigdrehzahlkonzept zusammen, weil damit ein Teil des Drehmomentanstiegs "weggeschnitten" wird. Aber auch CNH, langjähriger Verfechter hoher Drehmomentanstiege und Überleistungen, verfolgt seit einiger Zeit diesen Weg, der für Traktoren mit Stufenlosgetrieben schon lange vorgeschlagen wird. Verzichtet wird zunehmend auch auf Boostleistung. Tabelle 2 enthält dazu ausgewählte Beispiele. Wie aus den Modellpaaren Case IH Optum 270/340, Deutz-Fahr 8310/8340, Fendt 826/832 und Valtra Q285/305 hervorgeht, gibt es teilweise sogar innerhalb der Baureihen Unterschiede (Tendenz: Bei größeren Modellen geringere Drehmomentanstiege und Verzicht auf Überleistung und/oder Boost).

Tabelle 2: Drehmomentanstiege, Leistungscharakteristiken und Boost bei neueren Traktormodellen
Table 2: Torque backup, performance characteristics, and boost of actual tractor models

Im Vergleich zu 2023 war es auf der Agritechnica 2025 um H2-Verbrennungsmotoren wieder ruhiger geworden, lediglich AGCO Power präsentierte einen neuen Konzeptmotor auf Basis des CORE50 mit vier Zylindern. Auffallend war auf der anderen Seite, dass viele namhafte Motorenhersteller mittlerweile Batteriesysteme anbieten, darunter AGCO Power, Cummins, FPT, MAN und John Deere / Kreisel.

Im Hintergrund wird aber weiterhin an der Verwendbarkeit von Alternativkraftstoffen gearbeitet, beispielsweise Ethanol. Bei diesem handelt es sich um einen Flüssigkraftstoff, dessen
volumetrische Energiedichte mit rund 21 MJ/l aber wesentlich tiefer liegt als bei Diesel (rund 36 MJ/l). Ethanol benötigt Verbrennungsmotoren, die nach dem Otto-Verfahren mit Fremdzündung arbeiten. Interessant dürfte dieser Alkoholkraftstoff vor allem für Länder sein, die ihn aus Zuckerrohr oder Mais selbst herstellen können, wie beispielsweise Brasilien. Case IH stellte für solche Märkte einen Traktor Puma 230 mit modifiziertem 6-Zylinder-Motor vor. Das N67-Aggregat basiert auf der Version NG (Natural Gas / Methan) und wurde an verschiedenen Stellen an den Betrieb mit Ethanol angepasst. Liebherr präsentierte auf der Bauma 2025 einen Dual-Fuel-Konzeptmotor für Ammoniak (NH3). Ammoniak liegt bei atmosphärischem Druck schon ab -33° C oder bei Umgebungstemperatur (20° C) schon ab 9 bar Druck in flüssiger Form vor, was das Mitführen auf Fahrzeugen im Vergleich zu Wasserstoff vereinfacht.

Getriebe und Fahrwerke

Carraro präsentierte mit dem T100CVT ein neues Stufenlosgetriebe mit hydrostatisch-
mechanischer Leistungsverzweigung für Spezialtraktoren. Basis hierfür ist die bekannte 3/2-Struktur (Fahrbereiche V/R) mit Hi-Lo-Bereichsschaltung von VDS, die beispielsweise in Traktoren von ARGO zur Anwendung kommt [3]. Das Getriebe wurde von Carraro so konzipiert, dass es kompakte Abmessungen aufweist und sich als komplette Einheit in das bestehende Carraro-Traktorenprogramm für OEM integrieren lässt. Die Serienproduktion lief im November 2025 an, verbaut wird das T100CVT seither in den Spezialtraktoren-Baureihen Claas Nexos 2 CMATIC und Massey-Ferguson 3 Dyna-VT.

Für die Axos-3-Traktoren von Claas steht seit Anfang 2024 auch der modulare Stufengetriebe-baukasten T135 zur Verfügung. Der vordere Getriebeteil kann wahlweise mit einer synchronisierten Wendeschaltung mit nasser Fahrkupplung, einer lastschaltbaren Wendeschaltung oder einer lastschaltbaren Wendeschaltung in Kombination mit einer Hi-Lo-Lastschaltstufe bestückt werden. Der mittlere Getriebeteil beinhaltet sechs synchronisierte Gänge, der hintere die Gruppen «Feld» und «Strasse» sowie die optionale Kriechgruppe. Damit lassen sich verschiedene Getriebevarianten, u.a. mit 12/12, 24/12 und 36/18 Gängen (V/R) darstellen. Das T100CVT und der T135-Baukasten von Carraro werden in der nächsten Jahrbuch-Ausgabe (2026) mit Getriebeplänen im Detail vorgestellt.

CNH entwickelte für die neuen Baureihen in der unteren 6-Zylinder-Mittelklasse (Case IH Puma 155-185, New Holland T7 SWB und Steyr Impuls) ein neues CVT-Getriebe mit 3/1 Fahrbereichen (V/R), Bild 1.

Bild 1: Struktur des neuen CVT-Getriebes von CNH mit 3/1-Fahrbereichen

Figure 1: Structure of the new CNH CVT transmission with 3/1 driving ranges

Dieses basiert auf der bisherigen 2/1-Version mit 4-welligem Summierungsplanetengetriebe und Doppelkupplungstechnik. Als Hydroeinheit kommt weiterhin die A41CTU mit 145/107 cm3 von Bosch Rexroth zur Anwendung (Schrägscheibenpumpe/Schrägachsenmotor), zur präziseren Steuerung ist diese neu mit Drucksensoren ausgestattet. Im Vorwärtsfahrbereich 1 (FB1) und im Rückwärtsfahrbereich läuft die summierte Leistung über den Planetenträger, die äußere Hohlwelle und die Zahnradstufen L resp. R zu den entsprechenden Kupplungen. Im Vorwärtsfahrbereich 2 (FB2) gelangt die Leistung über das rechte Sonnenrad, die innere Hohlwelle und die Zahnradstufe M zur rechten Kupplung. Die Umschaltung von FB1 auf FB2 erfolgt bei synchronen Drehzahlen des Planetenträgers und des rechten Sonnenrades.

Bei der neuen 3/1-Version gibt es mit der Zahnradstufe und Kupplung H einen dritten Vorwärtsfahrbereich (FB3), der auch als zweiter FB2 mit langer Übersetzung betrachtet werden könnte. Eine Besonderheit stellen die Schaltfolgen dar. Im Performance Modus, z.B. für schwere Zugarbeiten, stehen FB1 und FB2 zur Verfügung (Fahrgeschwindigkeiten von 0-12 resp. 12-28 km/h, abhängig von Motordrehzahl/-auslastung). Im vollautomatischen Modus werden FB1 und FB3 genutzt. Die Umschaltung erfolgt auch hier im Synchronpunkt und die maximale Geschwindigkeit liegt bei 50 km/h (technische Maximalgeschwindigkeit bei voll ausgeschwenkter Pumpe: 55 km/h). Das „Durchfahren“ aller drei Fahrbereiche ist möglich, wenn zuerst im Performance Modus in FB1 und FB2 gearbeitet und dann in den vollautomatischen Modus gewechselt wird. Die Umschaltung von FB2 auf FB3 erfolgt hier mit einem kurzen
Leistungsunterbruch zwecks Anpassung des Pumpenschwenkwinkels.

Eine weitere Besonderheit ist die Verknüpfung der Fahrbereichswechsel mit drei unterschiedlichen Drehmoment-/Leistungskurven des Dieselmotors. Die Standardkurven gelten, wenn der Traktor reine Zugarbeiten in FB1 verrichtet. Die erste Boost-Stufe wird freigegeben, sobald FB2 eingelegt wird. Die Aktivierung der zweiten Boost-Stufe erfolgt dagegen beim Wechsel von FB1 auf FB3 (sprunghaft), beim Wechsel von FB2 auf FB3 (proportional) oder bei Zapfwellenarbeiten mit Fahrgeschwindigkeiten ab 0,5 km/h und Abgabe einer bestimmten Mindestleistung an das Anbaugerät.

Bei den neuen Großtraktoren aus europäischer Entwicklung (Case IH Optum 360-440, New Holland T7XD und Steyr Cervus) setzt CNH auf das eigene, aus den darunterliegenden Baureihen seit Jahren bekannte h-m-Leistungsverzweigungsgetriebe mit 4/2 Fahrbereichen (V/R). Hier kommen aber größere Zahnräder und Achsabstände sowie die neue A41CTZ-
Hydroeinheit mit 125/90 cm3 Förder-/Schluckvolumen von Bosch Rexroth zur Anwendung (Schrägscheibenpumpe/Schrägachsenmotor).

Mit der Vorstellung der neuen Baureihen 500 Gen4 und 800 Gen5 bietet Fendt das variable Allradantriebskonzept VarioDrive jetzt durchgängig von 106 bis 405 kW (144 bis 550 PS) an,
Tabelle 3. In der Modulbezeichnung steht TA für "Transaxle" und die nachfolgende Zahl für die maximale Leistung in kW. Bei den Hydropumpen-/motoren kommen Schrägachsen-
maschinen mit Weitwinkeltechnik von Danfoss zur Anwendung, beim TA120 erstmals auch die neue Nenngrösse mit 89 cm3 Förder-/Schluckvolumen. Neben den fünf aufgeführten Bau-
größen wird bei den klassischen Vario-Getrieben ML70 und ML75 für die Baureihen 200 resp. 300 auch noch eine 65er-Einheit verbaut (als Pumpe). Damit deckt Fendt mit nur sechs
Hydromaschinen-Größen die Getriebe sämtlicher Standardtraktoren ab, Ergebnis einer bemerkenswerten Produktplanung.

Tabelle 3: VarioDrive-Module in den Standardtraktor-Baureihen von Fendt

Table 3: VarioDrive modules in the standard tractor series from Fendt

AEBI Schmidt stellte für den Hanggeräteträger AEBI TERRATRAC zur Agritechnica 2025 das Antriebskonzept „Line Traction 3“ (LT3) vor. Es wurde in Zusammenarbeit mit der Firma Müller/ Bonndorf und dem Institut KIT-MOBIMA entwickelt. Die Grundstruktur wurde bereits im Jahrbuch 2016 [3] behandelt. Bei LT3 kann nicht nur auf ein eventuelles Längsdifferenzial verzichtet werden, sondern auch auf die Querdifferenziale. Die Antriebswellen der vier Räder weisen damit immer gleiche Drehzahlen auf. In den nachgeordneten Planetenendantrieben verläuft der Leistungsfluss wie üblich vom Sonnenrad über den Planetenträger zur Radnabe. Im Gegensatz zu klassischen Endantrieben ist das Hohlrad beim LT3-Antrieb aber nicht fest mit dem Achsgehäuse verbunden, sondern wird über eine außenliegende Kurvenscheibe und Radialkolben hydrostatisch abgestützt. Durchfährt der TERRATRAC eine Kurve, können die in kleine, geschlossene hydrostatische Kreisläufe (einer pro Rad) integrierten Proportionalventile geöffnet werden. Das bewirkt ein kontrolliertes Gegenlaufen der Hohlräder und damit eine Verringerung der Planetenträger- und Raddrehzahlen. Dem kurvenäußersten Rad kommt dabei die Rolle des „Masters“ zu, das Hohlrad ist hier fest abgestützt. Bei den übrigen Rädern (Slaves), die bei Frontlenkung in Kurven kürzere Wege zurücklegen, werden die Proportional- ventile so weit geöffnet, bis sich die jeweiligen Soll-Drehzahlen in Abhängigkeit von Lenkwinkel und Fahrgeschwindigkeit einstellen. Die Drosseldrücke der Ventile sichern die Abstützung. LT3 soll die Gesamttraktion verbessern, Schäden an der Grasnarbe vermindern und die
Sicherheit bei Wendemanövern in Hanglagen erhöhen. Das mögliche Ziehen in der Kurve wird auch als "pull-in-turn" bezeichnet [4].

Elektrische Antriebstechnik

Vor zwei Jahren stellte ZF eine Entwicklungsstudie für eine elektrifizierte Traktorhinterachse für das untere Leistungssegment bis 100 kW vor [5]. Das Ziel war, die elektrische Antriebstechnik sehr kompakt in der Achse unterzubringen. Für das Design der E-Maschine, des

Differentialgetriebes und der Bremsen bediente man sich ZF-interner Komponenten aus dem Automobil-, dem Nutzfahrzeug- und dem Off-Highway-Bereich. Nun präsentierte ZF die zurückliegenden Validierungsaktivitäten für den Prototyp dieser neuen Architektur und betonte die Entwicklungsgeschwindigkeit von nur zwei Jahren bis zu Realisierung eines ersten Prototyps [6]. Mit dieser Architektur möchte man eine Plattform für Traktoren mit Batterie-, Diesel- und Brennstoffzellenelektrik bereitstellen. Zusätzliche Fahrbereiche sind nicht vorgesehen.
In [7] wird über Erfahrungen und Herausforderungen mit dem Brennstoffzellen-Versuchs-
traktor HELIOS berichtet. Der Beitrag beinhaltet auch Kostenbetrachtungen.

Der chinesische Hersteller Zoomlion präsentierte auf der Agritechnica 2025 die elektrische Transaxle ZTA04E, die im Traktormodell D3504 mit 257 kW (350 PS) verbaut sein soll [8]. Diese besteht aus zwei hintereinander angeordneten E-Motoren, einem Zwischengetriebe,
einer klassischen Hinterachse und einem Zapfwellengetriebe mit Lamellenkupplung. Mit dem größeren E-Motor (ca. 290 kW) kann über den "Life-Shaft" einerseits die Heckzapfwelle angetrieben werden, andererseits lässt sich seine Leistung über eine schaltbare Zahnradstufe auch auf die Kegelritzelwelle der Hinterachse übertragen. Der kleinere E-Motor (ca. 155 kW) ist hingegen ausschließlich für den Fahrantrieb vorgesehen. Für schwere Zugarbeiten lassen sich die beiden E-Motoren auch gemeinsam für den Antrieb der Räder nutzen. Genauere Informationen gibt es noch nicht.

Mit [9] wird eine weit gespannte, lesenswerte Übersicht über elektrische Traktoren und deren Grundlagen vorgelegt. Aus eigenen Telemetriedaten wird gefolgert, dass die nötige Batteriegröße nicht nur linear mit der Nennleistung wachsen müsse, sondern sehr viel stärker – aus zwei Gründen: Die mittlere genutzte Leistung betrage bei 50 kW nur etwa 40 % des Nennwertes, bei 150 kW schon 60 % und bei 300 kW gar 80 %. Zusätzlich steige die vom Markt erwartete Zeitdauer bis zum „Nachtanken“ deutlich mit der Leistung an. Diese beiden Einflüsse würden den Bau von Elektrotraktoren grundsätzlich auf mäßige Leistungen begrenzen. Nach
interessanten Hinweisen zur Historie werden zwei Antriebskonzepte analysiert, erstens das seit 2024 serienmäßig verfügbare Zentralmotorkonzept des Fendt e107S mit beibehaltenem Vario CVT (ausführliche Daten und Grafiken) und zweitens eine völlig aufgelöste Struktur mit sieben Elektromotoren (nebst Invertern): Vier Motoren für die Räder, zwei für die Zapfwellen (vorn und hinten) und einer für den Hydraulikantrieb. Damit benötige man eine installierte
Motor-Gesamtleistung von 340 % der Nennleistung, wobei die Einzelleistungen noch vorsichtig angesetzt sind (z. B. Radleistungen links und rechts gleich, Niveau vorn knapp für Frontladen, Heckzapfwelle für 80 % Nennleistung). Der Wert 340 % dürfte daher praktisch eher noch größer ausfallen. Zusätzlich dürften bei den Radantrieben schaltbare Zusatzgetriebe
nötig sein. Wegen dieses Aufwands sind entsprechende Entwicklungen eher nicht zu empfehlen. Weiterhin enthält der Beitrag wertvolle Grundlagen zum aktuellen technischen Stand der Komponenten und zu erwarteten Tendenzen – mit Schwerpunkt bei den Batterien, der Ladetechnik und dem Spannungsniveau. Für die Batteriekosten wird nach rasanter Talfahrt für die nächsten Jahre ein weiteres, leichtes Absinken erwartet. Für sehr kleine Traktoren bis etwa 12 kW sei eine Spannung von 48 V möglich, für kleine Standardtraktoren aber besser um 700 V, um die Ströme zu begrenzen (Batterie-Nennspannung beim e107 derzeit 650 V).

Entwicklungswerkzeuge und konstruktive Grundlagen

Die Entwicklung von elektrifizierten Antriebsträngen für Standardtraktoren zeigt bisher keine eindeutigen, konzeptionellen Tendenzen in Bezug auf die Anzahl und Anordnung der
E-Maschinen für den Fahrantrieb, Zapfwellenantrieb und Hydraulikantrieb sowie die ideale Anzahl von Übersetzungsstufen für den Fahrantrieb. Bild 2 zeigt eine diesbezügliche Analyse verschiedener, teilweise marktfähiger Traktorkonzepte.

Bild 2: Analyse von Antriebstrangkonzepten für Batterieelektrische Traktoren [10]

Figure 2: Analysis of drive train topologies for battery electric tractors [10]

Die zugrunde liegenden Antriebsstrangtopologien reichen von Konzepten mit einer zentralen E-Maschine für alle Antriebe bis hin zu Strukturen, bei denen jedes Rad und jeder Nebenverbraucher mit einer individuellen E-Maschine gekoppelt ist. Bild 3 zeigt eine Übersicht gängiger Topologie-Konzepte.

Eine optimale Dimensionierung und Bewertung der Antriebstrangtopologien ist nach wie vor Gegenstand verschiedener Analysen und Forschungsarbeiten. In [11] werden beispielsweise vier verschiedene Antriebstrangkonzepte für batterieelektrische Traktoren mit 150 kW Motornennleistung im Hinblick auf Kosten, Effizienz und Gewicht simulativ untersucht. Das erste Konzept basiert auf einer zentralen E-Maschine für Fahrantrieb, Zapfwelle und Hydraulik. Zwei weitere Strukturen verfügen über zwei E-Maschinen, je eine für den Fahrantrieb und eine weitere für die Zapfwelle und die Hydraulik. Das vierte Konzept verfügt über vier E-Maschinen, je eine pro Achse sowie für die Hydraulik und den Zapfwellenantrieb. Alle werden für vier Stunden Zugarbeit sowie im gemischten Einsatz und bei reiner Zapfwellenarbeit bewertet. Die
Ergebnisse zeigen, dass alle untersuchten Strukturen im Hinblick auf die drei genannten Kriterien in einer Ergebnisspanne von 3 % liegen. Ein eindeutig vorteilhaftes Konzept sei bei den gewählten Annahmen nicht erkennbar.

Bild 3: Übersicht verschiedener Antriebstrangtopologien für elektrifizierte Traktoren [12]

Figure 3: Overview of different drive train topologies for electrified tractors [12]

Eine weitere Triebstranganalyse zu diesem Thema kommt zu teilweise etwas anderen Ergebnissen, hier für Traktoren mit 50 kW Motorleistung. Man fokussiert sich auf die Auswahl der richtigen E-Maschinengrößen und die Anzahl nötiger Getriebeübersetzungen für den Fahr-
antrieb unter Berücksichtigung von realen Lastzyklen [10]. Es werden ausschließlich zentrale oder achsindividuelle Fahrantriebe untersucht, dabei ungleiche Raddrehmomente rechts - links (z.B. durch Gerätewirkungen) nicht berücksichtigt. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass hiernach die optimale Triebstrangkonfiguration aus zwei unterschiedlich großen E-
Maschinen besteht, die jeweils über ein Zweigang-Getriebe mit den Achsen gekoppelt sind. Wegen der Zweigang-Getriebe können die E-Maschinen deutlich kleiner dimensioniert werden, das Zugkraftspektrum wird dennoch erweitert und es lassen sich Effizienzvorteile erzielen [10, 12]. Ähnliche Erkenntnisse wurden bereits in [13] veröffentlicht.

In beiden Topologie-Untersuchungen [10, 11] werden allerdings keine extremen Last- und somit Drehmomentverschiebungen zwischen den Achsen berücksichtigt, wie sie bei großen Steigungen oder beim Frontladen entstehen können. Dies führt insbesondere bei Rad- und Achsantrieben zu vergleichsweisen hohen Kosten für den Vorderachsantrieb, weil dieser z.B. beim Frontladen kurzzeitig fast 100 % der installierten Nennleistung aufbringen können muss.

Der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) findet zunehmend Einzug in die Entwicklung von mobilen Arbeitsmaschinen. In [14] werden Modelle mit reduzierter Ordnung (ROM), basierend auf neuronalen Netzen eingesetzt, um die Simulationszeit von umfangreichen DEM, CFD oder FEM-Modellen erheblich zu reduzieren. Im präsentierten Beispiel werden die berechneten Schnittkräfte zwischen Traktor und Pflug alternativ mit einem komplexen Simulationsmodell und einem ROM-Modell simuliert und verglichen Die Ergebnis-
abweichungen zwischen beiden betragen weniger als 5 %, aber die Simulationszeit ließ sich von 10 Stunden auf 2 Sekunden reduzieren. Solche ROM-Modelle sind damit echtzeitfähig und ermöglichen die Erstellung von „digitalen Zwillingen“, auch z. B. für Getriebe. Dadurch kann der Validierungsprozess beschleunigt und die Modelle können als „virtuelle Sensoren“ für ein „Live-Monitoring“ des Fahrzeugs eingesetzt werden.

Zusammenfassung

Nach eher ruhigen Jahren gibt es bei klassischen Dieselmotoren für den Betrieb mit Diesel und HVO derzeit erstaunlich viele Entwicklungsaktivitäten. Verbrennungsmotoren für alter-
native Kraftstoffe bleiben ein wichtiges Thema, auf der Agritechnica 2025 waren sie aber nicht mehr so dominant wie vor zwei Jahren. Auffallend bei neueren Traktormodellen sind die geringeren Drehmomentanstiege, der zunehmende Verzicht auf Über-/Boostleistungen sowie die vermehrte Anwendung von Einrichtungen für das verschleißfreie Dauerbremsen. Entwicklungsaktivitäten gibt es weiterhin auch im Bereich der Stufenlosgetriebe mit hydrostatisch-
mechanischer Leistungsverzweigung. Bei elektrischen Antrieben für Traktoren scheint die Branche noch auf der Suche nach den "richtigen" Konzepten zu sein, die aktuell von
Conversion-Design-Lösungen mit einem zentralen E-Motor bis zu Purpose-Design-Lösungen mit E-Hinterachse und mehreren E-Motoren reichen.

Literatur

[1]     Emore, C.: Zero-emission technologies part of John Deere stand.
URL: https://www.powerprogress.com/news/no-emission-technologies-on-john-deere-stand/8094273.article?utm_source=newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=live-agritechnica-2025-11-13&encoded_email=cm9nZXIuc3Rpcm5pbWFubkBiZmgu
Y2g%3D, Zugriff am 30.01.2026

[2]     Wohlfahrt, F.; Ettl J.: B100-fuel in AG on STAGE-V basis - Time for a renaissance of "Biodiesel" in the AG-sector? VDI-Berichte Nr. 2465 (2025), ISBN: 978-3-18-092465-6, S. 1-10

[3]     Geimer, M.; Renius, K.T.; Stirnimann, R.: Motoren und Getriebe bei Traktoren.
In: Frerichs, Ludger (Hrsg.): Jahrbuch Agrartechnik 2016. Braunschweig: Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge, 2017. S. 1-11

[4]     Renius, K. Th.: Fundamentals of Tractor Design. Cham/Schweiz: Springer-Verlag 2020

[5]     Willems, S.; Himmelsbach, R.; Igl, S.: Electric powertrain solutions for tractors - An introduction to a highly integrated electric axle drive system. VDI-Berichte Nr. 2427 (2023), ISBN: 978-3-18-092427-4, S.295-300.

[6]     Willems, S. et al.: Electric axle driveline prototype system for tractors.
VDI-Berichte Nr. 2465 (2025), ISBN: 978-3-18-092465-6, S. 25-32.

[7]     Breu, W.: A fuel cell tractor in practice - Lessons learned with Fendt HELIOS.
VDI-Berichte Nr. 2465 (2025), ISBN: 978-3-18-092465-6, S. 19-24

[8]     N.N.: Zoomlion-Firmeninformation. URL: https://en-product.zoomlion.com/product/pro-detail-86.htm, Zugriff am 30.01.2026

[9]     Pichlmaier, B.; Ehrl, M.: Battery Electric Tractor Development.
ASABE Lecture Series No. 45, St. Joseph Mi, USA: ASABE 2025

[10]   Mailhammer, S. et al.: Simulative investigation of an electric drivetrain for tractors using real load cycles. 10. Fachtagung Hybride und Energieeffiziente Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen, Karlsruhe, 19. Februar 2025.

[11]   Pullwitt, L. et al.: Vollständige Elektrifizierung von Agrarmaschinen am Beispiel eines 150 kW Schleppers. Karlsruher Schriftenreihe Fahrzeugsystemtechnik, Band 124 (2025), ISBN: 978-3-7315-1403-9, S.59-72.

[12]   Götz, K. et al.: Electrify the Field: Designing and Optimizing Electric Tractor Drivetrains with Real-World Cycles. World Electric Vehicle Journal 16, 463 (2025), S. 1-23. Doi: https://doi.org/10.3390/wevj16080463

[13]   Dingenen, J.; Faggiani, G.; Serrao, L.: Evolution of transmission technology for off-highway machines. VDI-Berichte Nr. 2434 (2024), ISBN: 978-3-18-092434-2, S. 79-93.

[14]   Gullo, G., Bromberger, M.: AI-Powered Full Vehicle System Simulations reduces Physi-cal Testing – Structural Simulation Acceleration and Digital Twin Development in Agri-cultural Machinery. VDI-Berichte Nr. 2465 (2025), ISBN: 978-3-18-092465-6, S. 141-146.

Autorendaten

Dipl.-Ing. agr. FH, Dipl.-Ing. Wirtschaft FH, Executive MBA Roger Stirnimann ist AgrartechnikDozent an der Berner Fachhochschule.

Dr.-Ing. Christian Birkmann ist Systemingenieur für elektronische Maschinenoptimierungs-
systeme in der Vorentwicklung für Traktoren bei CLAAS am Standort Paderborn.

Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Karl-Theodor Renius ist Professor im Ruhestand am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik der Technischen Universität München.