Az önvezető traktorok (5. rész) – A svéd Drever 120

A svéd Arvid Örde gyakorlati tapasztalatai alapján határozta el, hogy olyan traktort fejleszt ki, amely vezető nélkül és elektromos meghajtással képes nehéz talajmunkákban is dolgozni (1. kép). A Drever 120 projektre vonatkozó fejlesztőmunka 2018-ban kezdődött el és 2023-ban mutatták be az első prototípust nyilvános rendezvényen, egy Borgeby-i szántóföldön, Väderstad borona vontatásával.

1. kép: Az ötletgazda és a Drever 120 prototípusa 
(Forrás: „Drever 120 - en svensk protoype av en redskapsbærer på batteri”/gardsdrift.no)

Időközben, nyilván praktikus okok miatt, Örde megalapította a Traktorarvid AB nevű cégét (cég nevében ötvöződik a fő profil /traktor/ és alapító keresztneve /Arvid/). A vállalatot hivatalosan 2019. december 5-én vettek cégjegyzékbe. A jelenlegi székhelyük Uppsalában található. A cég hivatalosan bejegyzett fő profilja: „elektromos autonóm mezőgazdasági gépek és farm-energiarendszerek fejlesztése”. (Az elektromos hajtás iránti elköteleződést erősítette egy svéd közérdekű vizsgálat, a „The road to fossil-independent agriculture”, amelynek összegzése 2021 nyarán jelent meg. Ebben olvasható, hogy a fosszilis energiaforrásoktól mentes traktorok és munkagépek fejlesztése elengedhetetlen a klímacélok eléréséhez. A jelentés megjegyzi továbbá, hogy „az autonóm gépek és az új földművelési rendszerek jelenleg az ötletfázisában vannak, de 2045-re valósággá válhatnak.”

Hirdetés

A Drever 120 prototípusát a Traktorarvid gyártotta le, fejlesztésében azonban komoly szerep hárult a Svéd Kutatóintézetek (RISE – Research Institutes of Sweden) munkatársaira is. (A RISE állami tulajdonú kutatóintézet, az ipar és a közszféra innovációs partnere. Központja Göteborgban van és több mint 3000 szakemberrel működik, akik alkalmazott kutatásra, tesztelésre és gyakorlati bevezetésre fókuszálnak. A RISE bevonását az is indokolta, hogy ők képesek független tesztelésre, akkumulátor és hajtáslánc-validálásra, valamint terepi demonstrációk támogatására. Mindezek fontosak egy új elektromos, autonóm traktor gyakorlati bevezetéséhez.)

A fejlesztésben több, kizárólag svéd cég vett részt beszállítóként. A traktor navigációs rendszerét, a nyílt forráskódú WayWise-t a RISE dolgozta ki. Az akkumulátorokat a Micropower Group, a hidraulikát pedig a Regal Components AB és a HydraSpecma készítette. A Drever 120 moduláris akkumulátorcsere-rendszert használ, amelyet együttműködésben fejlesztettek, részben kutatásfinanszírozással, a Harrow-val a Väderstad AB-ből.

A sokrétű együttműködés világosan jelzi, hogy Örde projektje erős kutatási támogatást és beszállítói hálózatot használ.

Mit tud a gép?

A Drever 120-at svéd fejlesztésű és gyártású berendezésként pozícionálják. Alkalmazásának legfőbb célja a nagyüzemi, fenntartható növénytermesztés támogatása – elsősorban, de nem kizárólag – a nehéz talajmunkák (szántás, kultivátorozás, tárcsázás) területén (2. kép).

2. kép: Reklámfotó a könnyű talajmunkát végző traktorról
(Forrás: „Swedish institute build tractor Drever 120”/Future Farming/YouTube)

Vontatási feladatokra is használható autonóm vagy távoli felügyeleti üzemmódban. A tervezés során fontos szempontként jelent meg a fosszilis üzemanyagok kiváltása és a fajlagos talajnyomás csökkentése a hasonló teljesítményű traktorokhoz képest. A csuklós konstrukció tervezése során kiemelt figyelmet fordítottak a szervizelhetőség és a karbantartás egyszerűsítésére is.

• A traktor teljesítménye: 120 LE,
• Tömege: 5300 kg,
• Vonóereje (gyártóművi közlés szerint): megfelel egy 120-150 lóerős traktor hasonló mutatójának.

Alkalmazásának legfőbb célja elsősorban a nagyüzemi, fenntartható növénytermesztés támogatása a nehéz talajmunkák területén.

A gép tömegéből következően a fajlagos talajnyomása kb. harmada a hasonló teljesítményű traktorok talajnyomásának. Ez a tulajdonság a kedvezőbb talajtömörödés révén hosszabb távon javíthatja a talaj termékenységét. Ez a jellemző hasznos lehet abból a szempontból is, hogy a tavaszi talajmunkák korábban kezdhetők, amikor nagyobb traktorokkal még nem lehetne rámenni a nedves területekre. A traktor hátsó részén (3. kép) elektromos hárompontos függesztőszerkezet található, amely 3000 kg emelőkapacitással rendelkezik.

3. kép: A traktor hátulnézete a vonószerkezettel
(Forrás: „Drever 120”/traktorarvid.se)

Emellett 4 dupla hatású hidraulikus aljzattal és egy elektromos áramcsatlakozóval is felszerelt. Univerzális jellemzőinél fogva szezonális termelékenysége meghaladja a nagyobb (és nehezebb) traktorok teljesítményét.

Célszerűségi és biztonsági okok miatt a Drever 120-at a munkavégzés helyére el kell juttatni. A gép könnyen vontatható utánfutóként hagyományos traktorral vagy hasonló járművel, így a különböző területek közötti szállítás speciális pótkocsik nélkül megoldható (4. kép).

4. kép: Az önvezető traktor vontatása utánfutóként
(Forrás: „Drever 120: (battery) packed autonomous traction unit for heavy tillage”/Future Farming)

A gép munkájához szükség van a megművelendő terület pontos feltérképezésére, ügyelve arra, hogy az esetleges tereptárgyak is szerepeljenek a számítógépes program segítségével készülő térképen. Az elkészült térkép alapján a gép „kiszámolja” azt, hogy miként működjön a leghatékonyabban. Ezután a GPS-rendszer segítségével követi a kijelölt nyomvonalakat.

A gép legfeljebb 12 kilométer/órás sebességgel tud haladni. A traktor sajátfejlesztésű navigációs rendszerrel felszerelt, amely két RTK-antennát használ a nagy pontosságú irányításhoz. Egy webes portálon és egy dedikált mobilalkalmazáson keresztül vezérelt gép önállóan végzi a feladatokat, lehetővé téve a gazdák számára, hogy távolról figyeljék a munkavégzést és értesítéseket fogadjanak, így növelve az alkalmazás biztonságát.

A működés kulcsa az akkumulátorcsomag

A Drever-koncepció kulcsa és működésének alapja egy kettős akkumulátorcsomag használata. A használat során amíg az egyik csomag a gépet működteti, addig a másik töltőn van. Ezzel a megoldással biztosítható a folyamatos munkavégzés. Ennek elősegítésére a berendezést úgy alakították ki (5. kép), hogy a csomagok cseréje viszonylag egyszerűen és gyorsan megoldható legyen,

5. kép: Animációs kép a tartalék akkumulátorcsomaggal
(Forrás: „Batteribyte med pallgafflar på Drever 120 – Traktorarvid”/atl.nu)

akár a szántóföldön is (6. kép).

6. kép: Az akkumulátorcsomag cseréje a mezőn 
(Forrás: „Batteribyte med pallgafflar på Drever 120 – Traktorarvid”/atl.nu)

Gyártóművi közlés szerint egy akkumulátorcsomag kapacitása 250 kWh, ami a munkavégzés milyenségétől függően 4-12 óra folyamatos működést tesz lehetővé. Amikor a Drever 120-nak feltöltött akkumulátorra van szüksége, vagy a munka a szántóföldön befejeződik, egy alkalmazáson keresztül értesíti a gazdát. Egy alkalmas töltőrendszerrel a töltési idő 20 százalékról 80 százalékra való feltöltéshez mintegy 5 óra szükséges, ami a töltőteljesítménytől és a hálózati kapacitástól függően változhat. A munkavégzés során a Drever 120 folyamatosan figyelhető és a gazda nyomon követheti a munkavégzés jellemzőit, ahogy erről korábban is szó volt.

A fejlesztők kiemelik, hogy megoldásuk egy farm energiarendszerébe is beilleszthető. A nagy akkumulátorcsomagok ugyanis nemcsak a traktort táplálhatják, hanem energiatárolóként is szolgálhatnak a gazdaságban, például napelemes rendszerhez vagy hálózati szolgáltatáshoz kapcsolódva.

A moduláris akkumulátorcsere-rendszer további előnyeként említik, hogy lehetőség van arra, hogy a csomagokat különböző gépek között cseréljék. Praktikus tanácsként szóba jöhet például, hogy a gazda a tavaszi munkáihoz rendelhet tetszőleges számú, feltöltött csomagot, amelyek később visszaválthatók. Az így megrendelt csomagok különböző gépek között is cserélhetők, ez a fajlagos költségek csökkentését teszi lehetővé.

A felsorolt kedvező jellemzők mellett meg kell említeni, hogy a működés logisztikai feltételeit is biztosítani kell. Az akkumulátorcsomag mérete miatt a munkahelyen történő cseréhez emelőszerkezetre, például targoncára van szükség. Praktikus megoldásként a csere a szántóföldön gyakran egy homlokrakodóval is megoldható, ahogy ez a 6. képen is látszik. További kihívás, hogy gondoskodni kell a csomagok üzemidőn kívüli biztonságos tárolásáról is.

A nagy akkumulátorcsomagok nemcsak a traktort táplálhatják, hanem energiatárolóként is szolgálhatnak a gazdaságban.

A hajtáslánc

A Drever hajtásrendszerének alapja a cserélhető akkumulátorcsomag, amely 4 kerékmotort működtet, egyenként kb. 50 kW névleges teljesítménnyel és akár 4000 Nm nyomatékkal kerekenként. A gép belső hajtásláncának jobb hatásfokát bolygóműves hajtóművek biztosítják, elősegítve, hogy a villamosenergia minél nagyobb hányada munkavégzésre fordítódjon.

A csuklós kialakítás kiváló manőverezhetőséget biztosít (7. kép), míg 4 független elektromos kerékmotor folyamatos teljesítményt és alkalmazkodó tapadást biztosít különböző terepi körülményekhez, beleértve a túlzott csúszás esetén a hidraulikus kormányzást is.

7. kép: A manőverezőképesség tesztelése 
(Forrás: „Spara energi i din arbetsmaskin med elektrifierad hydraulik”/regal.se)

Biztonságos navigáció

A biztonság kiemelt szempont az autonóm gépekben, és a Drever 120 egy ROS-alapú* navigációs rendszerrel felszerelt, amely LiDAR technológiát és biztonsági lökhárítókat használ. (* A ROS egy nyílt forráskódú szoftverkeret robotok fejlesztésére: szolgáltatásokat ad hardverabsztrakcióhoz, alacsony szintű eszközvezérléshez, gyakran használt funkcionalitásokhoz és folyamatok közötti kommunikációhoz.)

A GNSS/RTK- és a geokerítés-rendszer tovább növeli a működés biztonságát, biztosítva, hogy a jármű képes legyen navigálni a mezőkön anélkül, hogy veszélyeztetné az embereket, az állatokat vagy önmagát. LiDAR érzékelőkkel, 360 fokos kamerarendszerrel és mechanikus lökhárítóval (8. kép) felszerelve a Drever 120 automatikusan érzékeli az akadályokat.

8. kép: A traktor elölnézete a mechanikus lökhárítóval 
(Forrás: „Drever 120”/traktorarvid.se)

A gép lelassul, ha akadályt észlel, és szükség esetén megáll, ha az objektum az útjában marad. A gazdák távolról is figyelemmel kísérhetik a traktor állapotát és munkáját egy dedikált alkalmazáson és webportálon keresztül.

Néhány, eddig nem említett műszaki adat:

• Tengelytáv: 2350 mm,
• Szélesség: 2350 mm,
• Gumik: VF520/60 R28,
• Hidraulikus áramlás: 40 liter/perc – 4 elektronikus szelephez,
• Átviteli hatásfok (10 km/h): 94%.

A Drever 120 egy ROS-alapú navigációs rendszerrel felszerelt, amely LiDAR technológiát és biztonsági lökhárítókat használ.

Potenciális előnyök a felhasználónál

A Traktorarvid – kissé reklámízű – megfogalmazásában: a „Drever 120 lenyűgöző előnyöket kínál a modern mezőgazdasági műveletekhez, elsősorban a gazdasági megtérülésre, a hatékonyságnövekedésre és a környezeti fenntarthatóságra fókuszálva”.

A hangzatos megfogalmazások mögött a következőket érdemes figyelembe venni:

• Megtérülés és gazdasági szempontból a Drever 120 jelentős költségmegtakarításra lett tervezve. Egy 800 hektáros gabonafarmra vonatkozó számítások szerint: a Drever használatával 20-30 százalékkal alacsonyabb összköltség érhető el a hagyományos nagytraktorokhoz viszonyítva. Ez a csökkenés elsősorban a dízelüzemanyag-költségek megszüntetéséből és az autonóm üzemeltetés miatt jelentősen redukált munkaerő-költségek csökkenéséből fakad. A cserélhető akkumulátorrendszer lehetővé teszi a potenciális jövedelemtermelést vagy megtakarítást azáltal, hogy az akkumulátorokat farmon történő energiatárolásra is használhatják. Így a gazdák az esetlegesen meglévő saját megújuló energiaforrásaikat használhatják ki, vagy hálózati kiegyenlítési szolgáltatásokat nyújthatnak, amikor a traktor nincs használatban.
• Az időmegtakarítás és a hatékonyság alapvető előnyök. A Drever 120 autonóm képességei lehetővé teszik, hogy hosszabb ideig (4-12 óra akkumulátorként) használják vezető nélkül, így a gazdákat más fontos feladatokra is szabaddá teszik. Ez különösen hasznos lehet kampányidőszakok során, amikor a feladatok általában halmozottan jelentkeznek. Mivel a gép könnyű súlya miatt tavasszal korábban ki tud menni a szántóföldre, meghosszabbítja a munkaidőt, nagyobb esélyt adva a biológiailag-agrotechnikailag optimális időhatárok közötti munkavégzésre. A „házon belüli” navigációs rendszer pontossága hatékony útvonaltervezést és megvalósítást biztosít, maximalizálva a terepi lefedettséget és csökkentve az átfedéseket. Mindezek elengedhetetlen feltételei a precíziós gazdálkodás gyakorlati megvalósulásának.
• A fenntarthatóság és a környezeti szempontok tekintetében a Drever 120 új mércét állít fel. Teljesen elektromos gépként nulla közvetlen kibocsátást tesz lehetővé, hozzájárulva a tisztább környezethez és csökkentve a mezőgazdasági műveletek szénlábnyomát. Könnyű, felépítése révén drasztikusan minimalizálja a talajtömörödést, ami pedig napjaink mezőgazdaságában komoly aggodalomra ad okot. A csökkentett tömörítés javítja a talaj szerkezetét, elősegíti a vízbeszivárgást, a gyökérfejlődést, és végső soron növeli a terméshozamot és a hosszú távú talajtermékenységet. Ez a talajegészségre való fókusz jelentős környezeti előnyt jelent, biztosítva a jövő generációi számára fenntarthatóbb földhasználatot.

Könnyű súlyú, és felépítése révén drasztikusan minimalizálja a talajtömörödést.

A felsorolt előnyök bíztatóak a jövőre nézve. A Drever 120 iránt már megjelent a nemzetközi érdeklődés is, amit igazol, hogy a gépet, négy másik típussal együtt, finalistaként jelölték az „Év Traktora 2026” (TOTY 2026) versenyen az „autonóm traktorok” (TOTYbot) kategóriában.

A traktor ára előzetes információk szerint 500 ezer euró körül alakul, ami versenyképesnek tűnik a hasonló tudású hagyományos traktorok áraihoz képest. A vállalat azt tervezi, hogy a traktort először Svédországban, majd az északi államokban forgalmazza. Ezt követheti az európai terjeszkedés, aminek során talán hazánk is szóba jöhet. 

Szerző: AgrárUnió