Forschungsdatenbank

Traktoren und sonstige Ackerfahrzeuge werden bislang durch fossile Energieträger angetrieben. Derartige Arbeitsplattformen sind gekennzeichnet durch einen sehr hohen, gering schwankenden Energieverbrauch. Die Entwicklung von Antriebssystemen auf der Grundlage batterieelektrischer Konzepte sind für diese Anwendungenen entsprechend nicht geeignet. Brennstoffzellen eignen sich optimal für Systeme mit konstantem Energiebedarf und können somit viel besser in mobilen Arbeitsmaschinen als im PKW oder LKW (mit stark schwankendem Verbrauch) eingesetzt werden. Die notwendigen hohen Leistungen sind ebenfalls darstellbar, da die Systeme modular erweitert werden können. Grundlage für den Einsatz einer Brennstoffzelle ist allerdings ein elektrisches Antriebssystem.

Im Rahmen dieses Projektes soll das NeXaT-Fahrzeug, welches bereits über einen hybrid-elektrischen Antrieb verfügt, um ein Brennstoffzellensystem erweitert werden. Hierzu sind umfangreiche Entwicklungsarbeiten und der Bau eines neuen Prototypen auf Grundlage des NeXaT-Fahrzeugs notwendig.
 
Im Erfolgsfall wird der vollständige Umstieg von fossilen Energieträgern (zzt. insb. Diesel) auf Wasserstoff ermöglicht. Dieser Wasserstoff kann idealerweise als "grüner Wasserstoff" direkt vom Landwirt erzeugt werden. Dadurch entsteht ein regionaler Energiekreislauf. Das NeXaT2H2-Fahrzeug dient als Demonstrator für die Anwendung von grünem Wasserstoff in der Agrarwirtschaft und somit als Schaufenster in die agrartechnische Zukunft. Zur Auslegung und Optimierung des elektrischen Antriebssystem wird ein Digitaler Zwilling des Brennstoffzellensystems, der Leistungselektronik, der elektrischen Maschinen und der Mess-, Steuer- und Regelungssysteme erstellt. Dies ist möglich, da es der Arbeitsgruppe von Prof. Pfisterer an der Hochschule Osnabrück, die als wissenschaftlicher Partner im Projekt mitwirken soll, im Jahr 2020 erstmals gelungen ist, elektrische Antriebssysteme mit einer sehr hohen Modellgenauigkeit in Echtzeit zu simulieren. Dies ermöglicht einerseits die Optimierung des Gesamtsystems, die Optimierung jeder einzelnen Komponente, als auch die Kopplung von virtueller und realer Welt im Prüflabor da Simulation und Versuch synchron durchgeführt werden können.