Ein Traktor für die Forstwirtschaft - DFU-45 ab 1977
Die Übernutzung der Wälder während des II. Weltkriegs, anschließend großflächige Sturmschäden und Borkenkäferkalamitäten, erforderten im Osten Deutschlands die Aufforstung von ca. 600.000 ha Waldfläche. Es gab nur eine Forstbaumschule in Bad Liebenwerder mit langjährigen Erfahrungen. So wurden die Forstbetriebe angewiesen, von Kiefern und Fichten Saatgut zu gewinnen und in jedem Revier Kleinbaumschulen anzulegen, um den riesigen Pflanzenbedarf zu decken. Aus dieser Notlage entstanden die heute genannten „Monokulturen“. Wie naturnahe Waldwirtschaft zu betreiben ist, lernen die Förster an Universitäten und Hochschulen seit 200 Jahren, doch die gesellschaftlichen Bedingungen erzwangen häufig anderes Handeln.
Mit der Notwendigkeit einer Waldpflege nach zwanzig, dreizig und vierzig Jahren setzten sich die Probleme fort. Die Fragen der Mechanisierung der Waldarbeit rückten immer mehr in den Vordergrund. Dazu gehörte auch das Rücken des Holzes aus dem Bestand an den Waldrand, was früher Pferde leisteten. Es fehlte vor allem ein kleiner wendiger Forsttraktor für schwächeres Holz. Da sich die relativ geringen Stückzahlen der Forstwirtschaft mit Entwicklungsaufwand und Fertigung für die Industrie kaum lohnten, war es sehr schwierig, eine Produktion zu organisieren.
Die Hauptabteilung Forstwirtschaft des Ministriums für Land-, Forst- und Nahrungsgüter-wirtschaft bemühte sich sehr,einen Hersteller im Bereich der Landtechnik zu finden. Als Grundlage für die Entwicklung hatte die Forstwirtschaft durch Koordinierung der Zentralstelle für forsttechnische Prüfungen „Forsttechnische Forderungen“ erarbeitet. Schließlich wurde 1974/75 der VEB Fahrzeugbau und Ausrüstungen Brandis beauftragt.
Ab August 1977 wurden im Militärforstbetrieb Züllsdorf im Rahmen der Werkerprobung zwei Funktionsmuster des Diesel-Forst-Universaltraktors DFU-45 bis zum Jahresende einer Einsatzprüfung unterzogen. Den Prüfungsablauf legte die Zentralstelle für forsttechnische Prüfungen fest.
Titelbild: Der DFU 45 mit Abstützungen des VEB Fahrzeugbau und Ausrüstungen Brandis
Als allradgetriebener Knicktraktor war er in Vollrahmenbauweise gefertigt. Das Fahrgestell bestand aus zwei durch ein Pendelgelenk miteinander verbundene Rahmenteile. Der vordere Rahmenteil trug Motor, Getriebe, Hydraulikantrieb, Fangrahmen und Polterschild. Der hintere Rahmenteil trug Seilwinde und Rückeschild mit Seilführungsrolle. Die Kraftübertragung vom wassergekühlten Viertaktdieselmotor erfolgte über Kupplung, Verteilergetriebe, Wechselgetriebe, Gelenkwelle, Ausgleichsgetriebe und Endvorgelege auf die Räder. Die Hydraulikanlage war mit zwei Zahnradpumpen ausgerüstet, eine als Antrieb der Lenkung, eine zur Betätigung von Polterschild und Seilwinde. Der Fangrahmen des Traktors war nur front- und heckseitig mit Glasscheiben versehen.
Der Fangrahmen war so ausgelegt, dass er die Sicherheit des Fahrers gewährte und in seinem Rohrprofil die Verbrennungsgase des Motors zum Nachschalldämpfer am oberen Heck des Rahmens ableitete. Eine hydraulische Zweikreisbremse wirkte auf Vorder- und Hinterräder, eine mechanische Feststellbremse nur auf die Vorderräder.
Technische Daten:
Länge/Breite/Höhe mm 4430/1670/2140
Radstand mm 2070
Gesamtmasse kg 2540
Schwerpunktlage, Entfernung von VA mm 662
Schwerpunkthöhe mm 761
Kippwinkel in Höhenschichtlinie Grad 28/36
Motortyp (Motorenwerk Cunewalde) 4 VD 8,8/8,5-1 SRF
Leistung PS 45
Einscheiben-Trockenkupplung
mechanisch betätigtes Zahnradgetriebe
Schaltgetriebe, mechanisches 4-Ganggetriebe
Geschwindigkeitsbereich km/h 4,07 – 30,0
Reifen 12,5 – 20
Spurweite mm 1350, 1060
Wendekreisdurchmesser m 7,42 rechts, 7,27 links
Betriebsspannung V 12
Batterie, 2x 12 V/56 Ah
Hydraulik, Arbeitsdruck kp/cm³ 160
Lenkhydraulik dm³/min 6,3
Arbeitshydraulik dm³/min 40
Während der Einsatzzeit der zwei Funktionsmuster bei Rückeentfernungen von 100-500 m und Rückezeiten von 391 bzw. 365 Stunden wurden 820 bzw. 811 m³ Holz geschleppt. Die Rückeleistung betrug 16,72 bzw. 17,76 m³/Schicht, der DK-Verbrauch 1,26 bzw. 1,7 dm³/h.
Bei der Erprobung traten eine ganze Reihe von Mängeln auf, die der Hersteller während der Einsatzzeit durch Änderungen abstellte. Dazu gehörten eine Überarbeitung der Gestaltung des Fahrzeugs durch Industrieformgestalter, Maße von Kabine und Fenstern wurden korrigiert, für den Fahrer wurde die ergonomische Gestaltung verbessert, seitlich wurde die Kabine mit einknöpfbaren Sattlerteilen verschlossen, die Motorhaube erhielt Scharniere zum einfachen Öffnen, Anbringen einer Bodenwanne als Unterschutz, Neuverlegung und Abdeckung der hinteren Bremsleitungen, Anbringen von Drehmomentstützen an den Vorderachstrieben.
Darüber hinaus wurden für die 0-Serie konstruktive und fertigungstechnische Forderungen erhoben, wie der Einbau eines Kriechganggetriebes (<8 km/h), hydraulische Abstützung bei Seilarbeit, Änderung der Kinematik des Polterschildes, Verbreiterung des Rückeschildes, bessere Anordnung der Bedienelemente für den Fahrer, veränderte Anbringung der Fahrscheinwerfer, Blink- und Heckleuchten, Absperrventil zwischen Hydraulikbehälter und Pumpe, mechanische Verriegelung des Polterschildes.
Der VEB Fahrzeugbau und Ausrüstungen Brandis lieferte aus der Vorserie im Februar 1978 vier DFU-45 zu einem Richtpreis je Traktor von 50.000.- Mark für die forsttechnische Prüfung. Die Traktoren wurden in den Forstbetrieben Eberswalde, Torgelow, Hettstedt, Grimma und Marienberg eingesetzt.
Gegenüber der ersten Erprobung gab es einige Verbesserungen, aber keine wesentlichen Änderungen. So wurde das Pendelgelenk des Rahmens stabilisiert, was zu einer Erhöhung des Wendekreisdurchmessers auf 8 m führte. Die Rückewinde HW 20 mit 50 m Seillänge, 10 mm Seildurchmesser, einem Betriebsdruck von160 kp/cm² und 2000 kp Zugkraft entsprach den Forderungen der Forstwirtschaft. Ein zu geringer Arbeitsdruck der Hydraulikanlagen der Traktoren 100...110 kp/cm³) führte daher zu Einschränkungen.
Durch Wechsel- und Verteilergetriebe waren 10 Geschwindigkeitsstufungen möglich (acht vorwärts, 2 rückwärts), damit wurden Geschwindigkeiten von 3,8...26,7 km/h erreicht. Die Achslastverteilung des Traktors war mit 66,1% auf der Vorderachse und 33,9% auf der Hinterachse günstig. Damit konnte 66% oder 1,2 m³ Holz aufgesattelt werden.
Während der Einsatzzeit bis Ende September in den Forstbetrieben wurden Stangen bis Stammholz auf Entfernungen von bis zu 1000 m gerückt. Die gerückte Holzmasse betrug 420...3.080 m³ bzw. 0,35...1,31 m³/Lastfahrt und somit 1,92...2,34 dm³/h DK-Verbrauch.
Bis zur Serienaufnahme wurden konstruktive Änderungen zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen für die Bedienperson, des Polter- und Rückeschildes sowie der hydraulischen Abstützungen und ein größerer Tank gefordert.
Der VEB Robur Werke Zittau übernahm 1980 als Werk 5 den Fahrzeugbau und Ausrüstungen Brandis. Dieser stellte dem VEB Forsttechnik Oberlichtenau die Konstruktionsunterlagen für eine Umbauvariante zur Verfügung. So rüstete man in Oberlichtenau den DFU 45 um. Statt der Seilrückeeinrichtung am Heck wurde die Kransäule mit Manipulator und Klemmbank KRA 70 montiert. Am Ende des Manipulators war eine hydraulische Zange angeordnet, mit der Stämme in die Klemmbank eingelegt wurden. Die Zange hatte keinen Drehservo, was nachteilig wirkte. Die Seilwinde RW 20 war frontal auf einem Hilfsrahmen hinter dem Polterschild aufgebaut. Dazu bekam der DFU 45 KRA 70 seitliche Abstützungen. Da der Nachschalldämpfer am Heck des Fangrahmens störte, wurde er über der Frontscheibe am Fangrahmen angeordnet.
Abb. 2: Der DFU 45 mit Klemmbank KRA 70 und Seilwinde des VEB Forsttechnik Oberlichtenau
Mit dieser Umbauvariante sollten die langen Laufwege des Traktoristen für das Seilausziehen sowie Zeit für das An- und Abschlagen der Stämme vermieden werden.
Zwei Muster des DFU 45 KRA 70 wurden von März bis Ende Dezember 1980 in den Forstbetrieben Waren und Züllsdorf eingesetzt. Bei Rückeentfernungen bis 350 m wurden 2.550 m³ Holzmasse gerückt, 0,48 m³ je Lastfahrt, 2,43 m³/h in schwachem Holz bei einem DK-Verbrauch von 2,2 dm³/h.
Die Bedienung des Manipulators mit zwei Kreuzhebelfernstellventilen vom Fahrersitz, der nicht gedreht werden konnte, war ergonomisch ungünstig. Diese wurden hinter dem Fahrersitz rechts an der Rückwand montiert.
Die Holznutzungstechnologie mit Bestandesaufschluß, Fällrichtung usw. mußte auf diese Traktorvariante ausgerichtet sein. Das ist einer der Gründe, dass diese Variante von der Praxis nicht angenommen wurde.
Bis zum Jahr 1980 erfolgte eine Überarbeitung der Konstruktion zum DFU 451. Es wurden zwei Muster gefertigt. Die Werkerprobung erfolgte von Juni bis Dezember 1980 im Miltärforstbetrieb Züllsdorf. Das Motorenwerk Cunewalde hatte die Fertigung des bisher eingesetzten Motors eingestellt und dafür den 4 VD 8,8/8,5 – 2 SRF bereitgestellt. Dieser 4-Zylinder-Dieselmotor mit 1.997 dm³ hatte nur 40 PS bei 2.500 U/min.
Die auf dem hinteren Rahmenteil montierte hydraulisch angetriebene Seilwinde HW 20 konnte bei Vorhandensein einer Druckluftanlage, 12 V-Elektroanlage und Bergstützen mit einer Funkfernsteuerung USH 620-F/UEH 620-F des VEB Funkwerk Köpenik mit einer Reichweite von 500 m betrieben werden.
Abb. 3: DFU 45 mit Kran KRA 70 und hydraulischem Erdlochbohrer des Forstbetriebes Löbau
Während der Werkerprobung mit 2.270 Lastfahrten wurden 2.048 m³ Holz gerückt, das entspricht 0,9 m³/Lastfahrt bzw. 2,7 m³/h bei einem DK-Verbrauch von 1,38 dm³/h. Es gab eine ganze Reihe von Störungen und Mängeln, die gelöst werden konnten. Die Forderungen aus dem Einsatz des DFU 45 in den Forstbetrieben wurden durch konstruktive Maßnahmen weitestgehend erfüllt. Durch die Reduzierung der Nenndrehzahl des neuen Motors auf 2.500 U/min ergab sich für den DFU 451 eine Motorleistung von nur 40 PS und damit eine max. Fahrgeschwindigkeit von 21,6 km/h. Es wurde empfohlen, diese durch konstruktive Maßnahmen zu erhöhen.
Im Februar 1982 lieferte der Fahrzeugbau und Ausrüstungen Brandis ein Funktionsmuster zur Prüfung an die Zentralstelle für forsttechnische Prüfungen. Es wurden umfangreiche technische Untersuchungen durchgeführt, wie z.B. der Nachweis der Umsturzsicherheit des Fangrahmens auf dem Prüfstand in Potsdam-Bornim, Bestimmung von statischen Achslasten, Bodendruck und Kippwinkel, Lärm- und Schwingungsmessungen am Möwe-Schwingsitz, Bestimmung der Sichtverhältnisse, der Funkenabsorbtion der Abgasanlage, Fahrgeschwindigkeits- und Bremsverzögerungsmessungen, Zugkraftanalysen.
Abb. 4: Der DFU 451 des VEB Fahrzeugbau und Ausrüstungen von 1982
Die Erprobung in der Praxis lief von März bis September 1982 in den Forstbetrieben Grimma und Eisenach. Es wurden bei Rückeentfernungen bis 500 m 16,7 m³/Schicht gerückt bei 1,57 dm³/h DK-Verbrauch. Obwohl im Prüfzeitraum eine Reihe von Störungen auftraten, wurde dem DFU 451 bei ordnungsgemäßer Pflege eine gute mechanische Betriebssicherheit ausgewiesen und mit Empfehlungen zur Weiterentwicklung ein „Geeignet“ erteilt. Der Richtpreis betrug 76.800,00 Mark.
Abb. 5: DFU 451 beim Rückeeinsatz in der Jungbestandspflege
Im Jahr 1983 wurde in 10 Forstbetrieben an 10 DFU 451 eine Serienkontrolle über mehrere Monate durchgeführt, bei der eine Rückeleistung von durchschnittlich 14,9 m³/Schicht bis 31,0 m³/Schicht und ein VK-Verbrauch von 0,9 dm³/h bis 1,8 dm³/h nachgewiesen wurde. Die praktischen Ergebnisse waren stets eng verbunden mit der Quallifikation der Fahrer und der Betreuung durch die Werkstätten der Forstbetriebe.
Die Entwicklung des DFU 451 wurde auf der K5 – Stufe beendet, weil für die Industrie die Zielstellung der Grundkonzeption nicht erreicht werden konnte. Der Traktor sollte Rationalisierungsmittel für die Forstwirtschaft, den innerbetrieblichen Transport sowie Basisfahrzeug für weitere Applikationen sein.
Abb. 6: DFU 451 mit Dreipunktanbau und Pflanzmaschine WT-2
Mit dem Einsatz von Pflanzmaschinen ab Mitte der 1970er Jahre wurden die Arbeitsbedingungen verbessert, die Produktivität wesentlich erhöht und konnte der optimale Pflanzzeitraum besser genutzt werden. Der Einsatz von Pflanzmaschinen erforderte ein Dreipunktanbausystem an Traktoren. Die kleine Pflanzmaschine WT-2, die vom Forstbetrieb Wippra und dem Institut für forstliches Ingenieurwesen Tharandt entwickelt wurde, war an Standardtraktoren gekoppelt. Die Ingenieure des Forstbetriebes erkannten, dass ein Dreipunktanbausystem für den DFU 451 viele Einsatzvorteile bringen würde. So wurden 1983 die Seilrückeausrüstung Winde und Rückeschild demontiert, die Lage des Kraftstofftankes geändert, der standardisierte Dreipunktanbau des ZT 300 und ein hydraulischer Kraftheber montiert. Die Entwicklung wurde durch den VEB Forsttechnik Oberlichtenau unterstützt. Nach praktischen Erfahrungen mit ähnlich umgerüsteten DFU 451 in den Forstbetrieben Hettstett, Marienberg und Belzig beim Pflanzen, dem Einsatz von Scheibeneggen und Grubbern wurde 1984 wegen fehlender optimaler Einsatzergebnisse nicht mehr auf diese Umrüstung orientiert.
Abb. 7: Der Forsttraktor KT 12 der TU Dresden und des KfL Freital
Positive Ergebnisse erreichte der Forstbetrieb Löbau mit der Umrüstung des DFU 45 mit KRA 70. An den Kran der Rückeausrüstung wurde ein hydraulischer Erdlochbohrer montiert, mit dem von einem Standpunkt des Traktors mehrere Löcher für größere Forstpflanzen gebohrt werden konnten, was im Mittelgebirge zu wesentlicher Arbeitserleichterung und Produktivitätserhöhung beitrug.
Nach einem „Hauptfristenplan für die Entwicklung von Konstruktionen und deren Überleitung in die Fertigung“ (Gesetzblatt der DDR, Nr.23, vom 6.6.1975) waren die Stufen der Entwicklung geregelt. Danach waren K1-Literatur-/Patentstudien, K2-Lösungswege, K3-5-Konstruktion, Bau und Erprobung des Funktionsmusters, ÜK6- Ausarbeitung der Konstruktionsunterlagen, ÜK7-8- Bau und Erprobung des Fertigungsmusters, ÜK9-10- Bau und Erprobung der 0-Serie, ÜK11- die Überarbeitung der Konstuktion.
Die ständigen Forderungen der Forstwirtschaft nach Verbesserungen der Konstruktion überforderten den Industriebetrieb, und dieser gab den DFU 451 zur Weiterentwicklung an den Rationalisierungsmittelbau der Forstwirtschaft ab.
Wie prekär der Bedarf eines kleinen Forsttraktors war, zeigt die Parallelentwicklung, die 1981/82 das Institut für forstliches Ingenieurwesen der Technischen Universität Dresden eingeleitet hatte. Auf Anforderung der Abteilung Forstwirtschaft des Rates des Bezirkes Dresden entwickelte das Maschinenbauinstitut der TUD den Forsttraktor KT 12. Die Fertigung erfolgte 1983 im Kreisbetrieb für Landtechnik Freital und ab Januar 1984 erfolgte die Werkerprobung des Musters im Forstbetrieb Löbau.
Abb. 8: Kabinentest mit Schlag von vorn, von der Seite, von hinten in Potsdam-Bornim
Der KT 12 war vor allem für das Rücken von Stangen aus der Jungbestandspflege vorgesehen, deshalb die geringe Breite von 1140/1440 mm, einer Länge von 4450 mm und 1950 kg Masse. Vorder- und Hinterachsbelastung lagen günstig bei 69,2/30,8%. Der luftgekühlte 2-Zyinder-Dieselmotor hatte nur eine Leistung von 11 kW, die eine Fahrgeschwindigkeit von 2,4 bis 29,0 km/h zuliess. Die Rahmenknicklenkung konnte 38 Grad eingeschlagen werden. Der Traktor wurde in Potsdam-Bornim einer umfangreichen Prüfung unterzogen.
Während der Einsatzzeit des Forschungsmusters im Forstbetrieb Löbau wurden 655 m³ Holz bei Entfernungen bis 450 m gerückt. Dabei wurden durchschnittlich 10,5 m³/Schicht erreicht und 1,12 dm³/h DK verbraucht. Als Richtpreis wurden 75.000,- Mark angegeben. Während des Einsatzes kam es zu einer Reihe von Störungen und Mängeln. Die Motorleistung war zu gering, die Lichtmaschine störanfällig, die Fahrkupplung unterdimensioniert, der Unterbodenschutz nicht ausreichend, der Fangrahmen kein Schutz vor Witterung und Ästen, kein Kompressor, Scherstift vom Allradantrieb mehrmals abgeschert, Undichtheiten am Hydrauliksystem. Darüber hinaus gab es weitere Forderungen zur Weiterentwicklung.
Für diese Zeit typisch war, dass das Forschungsmuster KT 12 mit Baugruppen und -teilen von Erzeugnissen gefertigt wurde, die nicht mehr produziert und teilweise die Ersatzteillieferung eingestellt war. Allein ein leistungsfähiger Motor hätte eine völlig neue Konzeption für den Traktor erfordert. Durch die Zentralstelle für forsttechnische Prüfungen wurde der Forsttraktor KT 12 nicht für den zentralen Rationalisierungsmittelbau der Forstwirtschaft empfohlen.
In den Jahren 1983/84 überarbeitete der VEB Forsttechnik Oberlichtenau die Konstruktions- und Fertigungsunterlagen des DFU 451 bis zur Serienreife und produzierte ab 1985 bis 1989 insgesamt 484 DFU 451. Ab 1986 wurden davon jährlich 20 Stück in die Volksrepublik Ungarn exportiert.
In diesen Jahren arbeitete eine Konstruktionsgruppe des Werkes intensiv an der Neugestaltung des DFU, vor allem ging es um eine dem Stand der Technik entsprechende Kabine. Der neue DFU 300 war 4.500 mm lang, 1.680 mm breit, hatte eine Masse von 3.090 kg, Vorderachs- und Hinterachsbelastung waren günstig 72,3% zu 27,7%, was eine Aufsattellast von 1,8 m³ Holz ermöglichte.
Abb. 9: Der DFU 300 des VEB Forsttechnik Oberlichtenau von 1989
Der für den DFU neue Motor aus Cunewalde hatte kein Weltniveau, entsprach aber den Einsatzbedingungen in der Forstwirtschaft. Der wassergekühlte 4-Takt-Vierzylinder-Dieselmotor Typ 4VD 8,8/9 – 1 SRF mit 2.240 cm³ Hubraum und 30 kW sowie 2.500 U/min war besser als der alte. Die Einscheiben-Trockenkupplung TF 250-200 DZR war von Renak.Das Schaltgetriebe W 11,8 S 4 M – 03 hatte 4 vorwärts, 1 rückwärts Schaltstufe, das Verteilergetriebe 2 Stufen. Mit den 8 Gängen wurden Fahrgeschwindigkeiten von 2,87 bis 21,0 km/h erreicht. Der Hauptarbeitsbereich lag zwischen 3 und 9 km/h. Bei Schaltstufe II/1 und 5,12 km/h wurde mit 23,8 kW die höchste Zugleistung auf einer Betonfahrbahn nachgewiesen. Die hydraulische Zweikreisbremse wirkte auf Vorder- bzw. Hinterachse, eine mechanische Feststellbremse nur auf die Vorderachse. Die geschlossene umsturzfeste Fahrerkabine war mit vier Schwingungsdämpfern am Rahmen befestigt. Sie war beheizbar, hatte einen luftgefederten, auf die Masse des Fahrers einstellbaren Schalensitz.
Mit der bewährten Rahmenknicklenkung wurde ein Wendekreisdurchmesser von 8,5 m erreicht. Die Seilwinde HW 20 mit 50 m Seillänge, 10 mm Seildurchmesser und 10 kN Seilkraft bei maximaler Motordrehzahl entsprach den forsttechnischen Forderungen. Die mittlere Seilgeschwindigkeit betrug 0,38 m/s bei max. Motordrehzahl. Das Funkenabsorbtionsvermögen der Abgasanlage ist im Wald von Bedeutung und erfüllte mit einem Wirkungsgrad von 90 % die Forderungen. Die Sichtverhältnisse im DFU 300 konnten gegenüber dem DFU 451 wesentlich verbessert werden. Die umsturzfeste geschlossene Kabine sicherte bessere ergonomische Bedingungen für den Fahrer. Der Preis des DFU 300 betrug 118.000,00 Mark.
Abb. 10: Der DFU 300 beim Rücken von Langholz
In den Jahren 1988/89 wurden 25 DFU 300 an die Forstbetriebe ausgeliefert. Mit der politischen Wende in der DDR wurde der VEB Forsttechnik Oberlichtenau mit seinen 245 Beschäftigten 1990 in die FTO GmbH Oberlichtenau überführt. Die Treuhandanstalt verkaufte das Werk 1992 an ein schwedisches Unternehmen, das mit wenigen Mitarbeitern den Forsttraktor FT 40 H fertigte, praktisch eine Variante des DFU 300 mit anderen Baugruppen, und ging bald in die Insolvenz.
Abb. 11: Geplante Varianten des DFU 300
Mit dem DFU 300 geht die Geschichte zur Entwicklung und Fertigung eines kleinen Forsttraktors mit Rahmenknicklenkung zu Ende, vergleichbare Erzeugnisse gab es nicht. Die heutige Forsttechnik hat bis zu 5 Achsen mit Breitreifen, um den Bodendruck zu minimieren und Massen bis über 20 t.
Abbildungen (Archiv ZfP)