Fendt met Tesla-accu’s is bijna af

In de werkplaats waar de Fendt nu op bokken staat, is geen spoor van olie of diesel te bekennen. De straks volledig elektrische Fendt wordt vergezeld door een Nissan Leaf, een geëlektrificeerde vrachtwagen, en een Ford GT-sportwagen waar Tesla-techniek in wordt gebouwd. Ingenieur Mark Kuipers (24) is druk met het inregelen en inbouwen van de accu’s voor de zogenoemde Fendt-e. Inregelen wil zeggen: zorgen dat het voltage per cel wordt gecommuniceerd met de hoofdcomputer, zodat de cellen tijdens het opladen zoveel mogelijk een gelijk voltage houden. Met de bovenloopkraan takelt Mark de accu’s die zo’n 26 kilo per module wegen in de vochtdichte accubakken. Dit gebeurt in de specialistische werkplaats van elektrificatiespecialist New Electric Automotive in Staphorst (Ov.). Een Fendt 313 wordt hier volgebouwd met Tesla-accupakketten en twee Siemens-elektromotoren. Alle techniek die te maken heeft met diesel en emissie, is verwijderd. Een omvangrijk project: mechanisatiebedrijf Holland-Utrecht sleutelde reeds 600 uur aan de constructie, en New Electric Automotive besteedde 600 uur aan het inbouwen van elektromotoren en accu’s. De ombouw kost grofweg € 250.000, en dat is exclusief de trekker. De bouw startte in maart 2020, en – na enige vertraging door corona en verkeerd gemaakte, aangekochte tandwielen – zal de elektrische Fendt straks in maart dit jaar in de praktijk draaien bij opdrachtgever Van Huizen Groenvoorziening in Barendrecht (Z.-H.). De trekker wordt vooral ingezet voor groenonderhoud in Rotterdam en Barendrecht.

Lees verder onder de foto

Voor acht uur werk

Vóór de ombouw startte, heeft mechanisatiebedrijf Holland-Utrecht een tijdlang de dieseltrekker gemonitord, waaruit blijkt dat de trekker 70 liter diesel per dag verbruikt. De Fendt-trekker wordt door opdrachtgever Van Huizen ingezet met een kipper, vooral in woonwijken. Verder wordt de trekker bijvoorbeeld gebruikt voor het versnipperen van hout. Van Huizen wil minimaal 8 uur per dag kunnen werken. “De grove vuistregel is, dat je het dieselverbruik vermenigvuldigd met ‘4’, dan heb je de elektrische energiebehoefte”, legt Gijs Scherpenzeel van Holland-Utrecht uit. De Fendt-e zou dus 280 kWh accucapaciteit nodig hebben voor een werkdag. Er wordt 360 kWh aan accu’s ingebouwd; viermaal 90 kWh uit vier Tesla Model S Sport-modellen. Hiermee kan Van Huizen de Fendt-trekker minimaal 8 uur per dag inzetten. Na een werkdag moet de Fendt-e 15 uur aan een lader, en dus zou er één uur overblijven om de stekker aan te koppelen. Van Huizen kiest echter voor een snel-lader, waarmee de accu met 9 à 10 uur weer vol is.

Lees verder onder de foto

Tesla-accu’s

De grootste uitdaging, is het passend maken van accu’s. “We hebben elke centimeter nodig”, lacht Mark Kuipers. Er is dan wel ruimte verkregen door het verwijderen van het motorblok, brandstoftank, uitlaat en alle emissietechniek. Maar op die plek liggen nu twee elektromotoren, een nieuwe tandwielkast en koeling voor elektronische componenten. De vier Tesla-accupakketten met elk zestien modules (grofweg 80×40×8 centimeter per module) zijn zoveel mogelijk op plaats van de verwijderde dieseltank geplaatst, en onder de – met zo’n 10 centimeter verbrede – motorkap. Er is zo’n twintig centimeter bodemvrijheid ingeleverd door ook onder de trekker nog accu’s te plaatsen, beschermd met een extra bodemplaat. Er worden hogere banden gemonteerd, om dit deels te compenseren.

Lees verder onder de foto

Hydrauliekleidingen zijn opnieuw gebogen en gevormd om ruimte te krijgen. “Het is net het spelletje Tetris, dat pas maken”, lacht Gijs. “Bijvoorbeeld: aan de onderkant hebben we óm het Vario-filter heen gebouwd. Daar moeten we toch jaarlijks even bij.” Bijzonder is, dat er uitsluitend gebruik wordt gemaakt van gebruikte en refurbished Tesla-accu’s. Volgens de ontwikkelaars was de Tesla-accu tijdens de start van het project simpelweg de beste accu, maar die wordt niet nieuw verkocht. De accu’s komen dus beschikbaar wanneer een Tesla crasht. Dan nog, moet de schade beperkt zijn (accu’s ongedeerd), er maximaal 50.000 kilometer op de teller staan en de auto niet ouder dan één jaar zijn. Hierdoor kunnen de bouwers wel een levensduur garanderen op de accu van 2.000 laadbeurten. Met 200 werkbare dagen per jaar, is dat tien jaar garantie op de accu. De Fendt 313 wordt naar schatting 1.000 kilo zwaarder dan origineel, dat is dus zo’n 6 ton. Dat het een ‘313’ is die omgebouwd wordt, is geen toeval. Er is een grote doelgroep voor dit model, en het inzetprofiel met lichte werkzaamheden leent zich doorgaans goed om te elektrificeren. Voor bijvoorbeeld een 700-serie zou een té grote accucapaciteit nodig zijn. En een compacte 200-serie heeft geen chassis; een verzwaarde carterpan doet hierbij dienst als chassis.

Lees verder onder de foto

Twee teruggeregelde motoren

Ja, de Vario-transmissie is blijven zitten. Er is bewust niet gekozen om elektrische wielmotoren in te bouwen. “Wielmotoren; dat klinkt goed, maar hoe? We willen het gietwerk in de achterbrug in ere houden, dat is het hart van de trekker”, legt Scherpenzeel uit. “Wielmotoren passen niet in het gietwerk. Het behouden van de Vario heeft veel voordelen: het is de goedkoopste oplossing, alles ná het vliegwiel blijft origineel en de bediening verandert niet. Ook drijft de Vario-bak gelijk de voorwielaandrijving en hydrauliekpomp aan.” Onder de motorkap liggen twee Siemens-elektromotoren, die beide 45 kW leveren en werken met 400 volt. Volgens de specialisten van New Electric Automotive is dit efficiënter dan één motor van 90 kW, en daarbij passen deze motoren in het originele chassis. Er is een op maat gemaakte tandwielkast geproduceerd die beide motoren op de Vario-bak aansluit, en het toerental van de elektromotoren reduceert van 6.000 omwentelingen per minuut naar de standaard maximale 2.100 tpm. Bijzonder aan de elektromotoren, is dat deze het volledige vermogen (150 tot 160 kW) beschikbaar hebben van grofweg 1.200 tot 2.100 omw./min. Voor het koppel geldt hetzelfde: al meteen vanaf ‘0’ omwentelingen per minuut leveren de Siemens motoren bijna 1.400 Nm. De elektromotoren zijn echter nu teruggeregeld, zodat de koppel- en vermogenscurve overeenkomt met de originele dieselmotor (max. 100 kW bij 1.800 toeren). Hierdoor kan de originele Vario-bak dienst blijven doen. Die Vario communiceert niet langer met de toerentalsensor op de prise-as, maar met een nieuwe op de tandwielkast. De demperplaat bleef origineel, maar er is wel een nieuw vliegwiel op gebouwd. De compressor, die normaal met een riempje vanaf het motorblok wordt aangedreven, wordt nu hydraulisch aangedreven en is achter het rechter achterwiel geplaatst. Er is een externe elektrische kachel ingebouwd, want even stationair de cabine warmdraaien is er namelijk niet meer bij. Wél loopt de accutrekker straks gewoon stationair met 800 tpm, waarbij de Vario in actieve stilstand draait. New Electric adviseert stekkerverbindingen te vermijden, omdat dit vroeg of laat storingen geeft. De Fendt-e zal dus geen werktuigen elektrisch aandrijven. Althans, in de toekomst verwacht Holland-Utrecht een optionele frontaftakas te voorzien van een eigen elektromotor.

Lees verder onder de foto

Grote vraag naar emissievrij

“Ik wordt regelmatig gebeld door ondernemers met interesse in een volledig elektrische trekker”, vertelt Gijs Scherpenzeel van mechanisatie bedrijf Holland-Utrecht. Scherpenzeel vertelt dat het gaat om ondernemers die actief zijn in het grondverzet, groenvoorziening of cultuurtechniek. “Voor nu, laat ik hen wachten. Eerst moet de eerste Fendt-e feilloos werken. Dán gaan we weer in gesprek. Als we eind dit jaar nóg vier Fendt-e’s kunnen bouwen, ben ik blij”, vertelt Gijs. Ook samenwerkingspartner New Electric Automotive merkt grote vraag naar elektrificatie, en kan amper aan die vraag voldoen. Er staan vijf vacatures open, voor de werkplaats in Staphorst. Er zijn zojuist pallets gearriveerd met een nieuw type accu’s, die compacter zijn dan die van Tesla. En achter de schermen wordt al hard gewerkt aan brandstofcellen waarbij ter plekke waterstof in elektriciteit wordt omgezet. Er staat nog veel te gebeuren.