Forschungs- und Innovationsprojekt Rapster
Rapster: Rapsöltauglicher Harvester

Der Harvester fällt einen Baum.
Durch die Verwendung von Rapsöl- anstelle von Dieselkraftstoff kann die Forstwirtschaft einen wichtigen Beitrag zum Klima- und Ressourcenschutz leisten. Aufgrund der besonderen Betankungssituation im Wald dient Rapsölkraftstoff (nicht wassergefährdend) auch dem Boden- und Gewässerschutz. Bislang wurde der Einsatz von Rapsölkraftstoff in Forstmaschinen mit den speziellen Anforderungen hinsichtlich Leistung und Robustheit der Maschinen sowie der Kältetauglichkeit im Winterbetrieb noch nicht untersucht. Im Vorhaben wird ein forstwirtschaftlicher Vollernter (Harvester) für den Betrieb mit Rapsölkraftstoff adaptiert und im Praxiseinsatz getestet. Daneben werden auch Leistungs-, Verbrauchs- und Emissionsmessungen durchgeführt.

Ziel

Ein forstwirtschaftlicher John Deere Harvester 1470G, der werkseitig für Dieselkraftstoff freigegeben ist, soll für den Betrieb mit Rapsölkraftstoff adaptiert werden. Dazu soll zunächst das Motor- und Abgasnachbehandlungssystem am Prüfstand für den Betrieb mit Rapsölkraftstoff neu appliziert und optimiert werden. Ziel ist die Einhaltung der Emissions-Grenzwerte der aktuellen Abgasstufe IV. Anschließend soll der Einbau des Motors und der Abgasnachbehandlungskomponenten in den Harvester erfolgen. Im Feldtest soll der rapsölbetriebene Harvester dann seine Praxistauglichkeit beweisen. Schließlich sollen Leistungs-, Verbrauchs- und Emissionsmessungen den technischen Stand aufzeigen.

Methode

  • Adaption und Optimierung des Dieselmotors eines forstwirtschaftlichen John Deere-Vollernters
  • Messungen am Motorenprüfstand
  • Umbau eines forstwirtschaftlichen Vollernters (Harvester) auf Rapsölbetrieb
  • Einsatz im Praxisbetrieb (Feldversuch)
  • Messungen der Leistung, des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen am Prüfstand
  • Messungen mit einem Portablen Emissions-Messsystem

Einblicke in die Forschung

Der Harvester arbeitet im Wald.

Harvester bei Fällarbeiten

Sicht auf Motor, Hydraulik, Abgasnachbehandlungssystem des Harvesters

Umrüstung auf Rapsölbetrieb

Harvester entrindet und entastet einen Baumstamm maschinell.

Aufarbeiten von gefällten Bäumen

Der Projektbearbeiter liest im Führerhaus die mitgeloggten Daten auf Laptop aus.

Auslesen der aufgezeichneten Daten durch Projektbearbeiter

Zwei Mitarbeiter montieren das PEMS am Harvester

Mitarbeiter bei der Montage des PEMS

Mitarbeiter bereitet die PEMS-Messung frühmorgens vor.

Morgendliche Vorbereitung für PEMS-Messung

Harvester mit PEMS-Messgerät beim Baumfällen

Portable Emissionsmessung im Alltagsbetrieb

Harvester arbeitet im Winter bei Schneelandschaft.

Harvester beim Einsatz in den Wintermonaten

PEMS-Messungen bei regnerischem Wetter

Forstarbeiten und Messungen bei starkem Regen und Hagel

Tankanhänger für Rapsölkraftstoff zur Versorgung des Harvesters mit umweltfreundlichem Kraftstoff aus bayerischen Ölmühlen

Tankanhänger für Rapsölkraftstoff

Gruppenbild Projektmitarbeiter Rapster und Staatsminister

25.10.2018, Ebersberger Forst: Pressetermin der Bayerischen Staatsforsten mit Wirtschaftsminister Franz Josef Pschierer
Zogen eine positive Bilanz über den Einsatz von Rapsölkraftstoff in einem Harvester (von links):
Dr. Christoph Härle, StMWi, Dr. Edgar Remmele, Leiter Projekt Rapster am TFZ, Andreas Sollmann, Ölmühle Mara, Sebastian Mautner, TFZ, Prof. Dr.-Ing. Peter Pickel, John Deere ETIC, Martin Neumeyer, Vorstandsvorsitzender BaySF, Franz Josef Pschierer, Staatsminister für Wirtschaft, Technologie und Energie, Dr. Michael Kutscher, Leiter Forsttechnik BaySF, Andreas Gabler, Geschäftsführer Donauwald Forstmaschinen, Günther Satzinger, John Deere Forestry, Gerhard Redenböck, BaySF, Gregor Friedl, BaySF sowie Roland Fleischmann, TFZ.

Bilanz: von Juli 2017 bis August 2018 (Beispielzeitraum):

  • 1.700 Betriebsstunden mit Rapsölkraftstoff absolviert
  • Kraftstoffverbrauch: 35.000 Liter Rapsölkraftstoff
  • Treibhausgaseinsparung: 100 Tonnen CO2-Äquivalente
  • Umschlag von 33.500 Liter Diesel (Wassergefährdungsklasse 2) im Forst vermieden
  • Rapsölkraftstoff-Mehrverbrauch entspricht Heizwertunterschied zu Dieselkraftstoff - gleiche Motoreffizienz
  • Harvester hat mit Rapsölkraftstoff gleiche Produktivität wie mit Dieselkraftstoff
  • Der Harvester unterschreitet im realen Betrieb die Prüfstands-Grenzwerte der Abgasstufe IV - auch nach 3.250 Bh

Veranstaltungshinweise

  • "Tag der Forschung" am 22.11.2018 am Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, München
  • "Fuels of the Future" vom 21. bis 22.01.2019 im Rahmen der Grünen Woche, Berlin

Weiterführende Informationen

Projektinformationen
Projekttitel: Rapsölkraftstoff als Energieträger für den Betrieb eines forstwirtschaftlichen Vollernters (Harvester)
Projektleitung: Dr. Edgar Remmele
Projektbearbeiter: Sebastian Mautner
Laufzeit: 01.04.2016–31.12.2018
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Energie und Technologie (StMWi)
Förderkennzeichen: BE/16/07

Logo Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Energie und Technologie

Projektpartner: Bayerische Staatsforsten AöR (Regensburg), DonauWald Forstmaschinen GmbH & Co. KG (Kirchroth), John Deere European Technology Innovation Center (ETIC) (Kaiserslautern), John Deere Forestry OY (Finnland)
Logo Bayerische Staatsforsten Partnerlogo Donauwald-Forstmaschinen für das Projekt Rapster Partnerlogo John Deere