Radarsensoren sollen dabei helfen, die Querverteilung bei Düngerstreuern zu verbessern. Die Deula-Nienburg hat dazu zwei Systeme von Amazone und Rauch getestet.

Wenn es um Vielseitigkeit, Flächenleistung und Kosteneffizienz geht, ist der Zentrifugalstreuer bei der Mineraldüngerapplikation immer noch die erste Wahl. Allerdings punkten die Flüssigapplikation mit der Spritze und der Pneumatikstreuer bei der Verteilgenauigkeit. Spezielle Sensoren sollen nun auch den Zentrifugalstreuer dabei unterstützen, feste Düngemittel noch genauer zu verteilen. top agrar begleitete die Deula-Nienburg bei ihrem Test der Querverteilungssensoren im Herbst 2019.

Dazu stand je ein System von Amazone und Rauch zur Verfügung. Der Amazone ZA-TS 4200 kam mit dem ArgusTwin. Aus dem Hause Rauch war ein Axis H 50.2 EMC+W mit Axmat Duo am Start. Beide Maschinen waren ähnlich umfangreich ausgestattet.

Ziel des Vergleichs war es, die Möglichkeiten von Radarsensoren zur Optimierung der Querverteilung auszuarbeiten. Der Test sollte lediglich den Effekt der Querverteilungssensoren untersuchen und nicht die beiden Hersteller miteinander vergleichen.

Eine Frage der Qualität

Das Problem ist eindeutig und weitestgehend bekannt: Wechselnde Düngerqualitäten machen der Praxis anständig zu schaffen! Jeder Warenumschlag, besonders bei loser Ware, bedeutet erneuter Kontakt zur Luftfeuchtigkeit, mechanische Belastung und die Gefahr der Korngrößenfraktionierung. Somit sind auch Einstellempfehlungen der Hersteller aus Streutabellen oder Laboranalysen meist nicht ausreichend.

Die Optimierung der Querverteilung ist gerade bei einer (gesetzlich) reduzierten Düngung wichtig. Das klassische Aufstellen von Prüfschalen ist oft umständlich, kostet Zeit und Nerven. Gleichzeitig lässt sich der Nutzen nicht sofort monetär darstellen. Alternative Lösungen mit Prüfmatten (siehe auch top agrar 06/2018) verschaffen schon eine erhebliche Verbesserung im Arbeitsablauf, bieten aber auch einige Tücken. Und die schlechte Nachricht gleich vorweg: Auch die Anschaffung eines Sensorsystems am Düngerstreuer befreit den Fahrer nicht völlig vom Auslegen der Schalen bzw. Matten. Der Zeitaufwand für die Grundeinstellung der Maschine ändert sich somit in der Praxis kaum. Die Querverteilungs-sensoren benötigen eine regelmäßige Grundkalibrierung. Viele Landwirte fragen sich, wo dann noch der Vorteil dieser Technik liegt und ob sich eine Investition in diese Technik überhaupt rechnet.

Durchgängige Kontrolle

Bei inhomogener Ware kann eine morgendliche, klassische Querverteilungsmessung keine ganztägig optimale Düngerverteilung sicherstellen. Genau hier setzen die Vorteile der Sensoren ein. Ändern sich die physikalischen Düngereigenschaften und somit die Verteilung, sollen die Radarsensoren dies erkennen und die reale Arbeitsbreite nachjustieren.

Hier muss man allerdings berücksichtigen, dass es sich nur um eine Kontrolle des Abflugpunktes von der Streuscheibe handelt. Da Abfluggeschwindigkeit, Flugbahn und Witterung Einfluss auf die fliegenden Düngerkörner haben, lässt sich somit der Landepunkt nicht sicher bestimmen. Die aktuellen Sensoren können nur eine Verbesserung, aber keine Perfektion bieten. Somit bleiben die Grundregeln zum Düngerstreuen auch weiterhin erhalten:

• Dünger mit guter Qualität kaufen und anschließend kontrollieren.
• Den technischen Zustand des Düngerstreuers regelmäßig überprüfen.
• Grenzen bei der Witterung erkennen und beachten, vor allem die Windgeschwindigkeiten.

Grundsätzlich gleiche Technik

Der technische Aufbau ist bei beiden Herstellern relativ gleich. Radarsensoren erfassen kurz nach Verlassen der Streuschaufeln die abfliegenden Düngerkörner. Die auf diese Weise gemessene Aktivität am Sensor ermöglicht es, das aktuelle Abflugbild an der Scheibe zu berechnen. Verändern sich die Düngereigenschaften und der Dünger, erfolgt unabhängig für jede Seite eine sofortige Korrektur des Aufgabepunktes. Die elektrischen Stellmotoren regeln so lange, bis das ursprüngliche Abflugverhalten wieder eingestellt ist. Mit Standardtechnik kann es z.B. in Hanglagen zu Ungenauigkeiten kommen. Dies erkennen die Sensoren und regeln den Aufgabepunkt nach.

Gegenüber Feuchtigkeit ist die Radartechnik allerdings anfällig. Dies ist besonders bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit und nassen Beständen zu berücksichtigen.

14 Sensoren messen

Bei Amazone gibt es bereits seit 2016 das ArgusTwin System (Listenpreis netto 6805 €, auch nachrüstbar) für den angehängten ZG-TS und den angebauten ZA-TS. Da der ZA-TS durch seine Grenzstreutechnik ohne Schirm auskommt, ist Argus selbst bei der mechanisch angetriebenen Variante verfügbar. Amazone hat sich beim Argus-Twin für sieben Radarsensoren je Seite entschlossen. Die Kontrolle arbeitet in Schritten von einem Grad. Die Sensoren sind oberhalb der Streuscheibe positioniert und dabei leicht nach schräg unten ausgerichtet. Das soll einer Anlagerung von Staub und Feuchtigkeit möglichst entgegenwirken. Lagert sich trotzdem einmal zu viel feuchter Staub an, warnt eine Schmutzerkennung den Fahrer vor einer drohenden Messungenauigkeit. Ein weiterer Vorteil der oberhalb liegenden Sensorposition ist die geringere Beschädigungsgefahr beim Rangieren mit der Maschine.

Zur Grundeinstellung des Streuers mit ArgusTwin gibt der Fahrer, zusätzlich zu den Standardangaben, noch einen Wert für die spezifische Wurfrichtung des Düngers ein. Den Aufgabepunkt regelt das ArgusTwin dann automatisch. Ergibt sich beim Überprüfen des Streubilds mittels Prüfschalen oder Prüfmatten ein Optimierungspotenzial, muss der Fahrer den Wert für die „Wurfrichtung“ anpassen. Die Eingabe ist dabei intuitiv und leicht nachvollziehbar. Streut die Maschine z.B. zu schmal, muss man den Wert der Wurfrichtung vergrößern. Als Hilfestellung zur richtigen Wertermittlung bietet sich hierzu die „EasyCheck-“ bzw. zukünftig die „mySpreader“-App an. Ist die Maschine einmal richtig kalibriert, regelt Argus auch an der Grenze und sogar beim Keilstreuen. Laut Amazone ist auch bei schwankenden Durchflussmengen, wie bei wechselnden Fahrgeschwindigkeiten und besonders beim Streuen mit Applikationskarten, keine Nachkalibrierung erforderlich. ▶

54 Radarsensoren im Einsatz

Rauch installiert in seinen Querverteilungssensor Axmat Duo 54 Radarsensoren, die in einem Winkel von ca. 190 Grad um den Streufächer von unten das Abflugbild scannen. Fehlmessungen durch Pflanzenbewegungen sind somit ausgeschlossen. Durch die hohe Anzahl an Sensoren findet eine enge Messwerterfassung statt. Rauch bietet den Axmat für die Baureihen Axis 50.2 und den angehängten Axent an (Listenpreis netto 7900 €). Eine Nachrüstung ist möglich. Zukünftig soll es den Axmat auch für die kleinere Baureihe Axis 30.2 geben.

Die maschineninterne Datenbank kann einmal ermittelte Kalibrierungswerte speichern. Diese sollte man aber regelmäßig überprüfen. Die interne Regelgeschwindigkeit beträgt 1 Hz, sodass theoretisch jede Sekunde eine Maschinenanpassung erfolgen kann.

Die Einstellung und Kalibrierung für den Axmat ist in drei Schritte aufgeteilt und schnell erledigt:

• Eingabe Aufgabepunkt laut Streutabelle und Start der Kalibrierung
• Probestreuvorgang und Kontrolle der Arbeitsbreite mit Prüfschalen
• Ggf. Korrektur vom Aufgabepunkt und Bestätigung der Kalibrierung

Für den geübten Anwender entsteht hierfür, ähnlich wie bei Amazone, ein Zeitaufwand von ca. 20 Minuten. Die Bedienung ist einfach und selbsterklärend. Im Streubetrieb zeigt das Terminal dem Anwender den optimierten Aufgabepunkt mittels Zahlenwert deutlich und gut nachvollziehbar an. Sofern im weiteren Verlauf bei Nachkontrollen die Querverteilung nicht passt, kann man den Aufgabepunkt jederzeit auch ohne Neukalibrierung anpassen. Zurzeit deaktiviert Rauch im Keil und an der Grenze den Sensor noch einseitig. Hier ist aber eine Änderung mittels Softwareupdate angekündigt.

So haben wir gemessen

Für den Versuch hatten wir Korn-Kali in 600 kg BigBags von K+S geordert. Die Ursprungsware war nahezu staubfrei und hatte ein sehr gleichmäßiges Korngrößenspektrum. Mit dieser Ware hatte jeder Hersteller die Möglichkeit, seine Maschine mittels Prüfschalen zu kalibrieren, und zwar genau so, wie sie es dem Kunden laut Bedienungsanleitung empfehlen. Danach begann die Handarbeit. Ziel war es, eine Korngrößenentmischung, wie z.B. beim Einlagern loser Ware mit Förderbändern, nachzustellen. Hierzu haben wir die BigBags mit einem Auslaufschieber versehen und langsam auslaufen lassen. Da bei einer Schüttkegelbildung die großen und runden Körner eher nach außen laufen und die kleineren eckigen Körner in der Mitte bleiben, konnten wir die Ware künstlich fraktionieren. Den Haufen mit den kleineren Körnern haben wir dann in die linke Hälfte des Düngerstreuers gefüllt und umgekehrt. Da es sich um eine überdurchschnittlich gute Ursprungsware handelte, waren die Unterschiede der beiden Teilmengen als eher klein einzustufen. In der Praxis finden wir besonders bei Importware oft größere Variationen in der Korngrößenzusammensetzung.

Beim Versuch haben wir mit insgesamt 117 Prüfschalen die Querverteilung gemessen. Zuerst testeten wir die Maschinen mit deaktiviertem Sensor, um Referenzwerte zu ermitteln. Beim zweiten Durchlauf konnten dann die Regelsysteme ihre Vorteile unter Beweis stellen. Die Arbeitsbreite betrug 30 Meter und die Ausbringmenge 250 kg/ha bei 12 km/h Fahrgeschwindigkeit. Für die Auswertung erstellten wir Querverteilungskurven. Dabei achteten wir gleichzeitig auf Unterschiede in der Mengenausbringung zwischen linker und rechter Seite.

Die Ergebnisse

Durch die Entmischung haben sich bei beiden Streuern deutliche Querverteilungsprobleme eingestellt, wie sie in der Praxis nicht unüblich sind. Während der Streufahrten mit dem Rauch-Axis hatten wir mit ca. 4 m/s Seitenwind zu kämpfen. Der Amazone-Streuer hatte es mit rund 2 m/s etwas einfacher. Der durchschnittliche VK-Wert (Variationskoeffizient) aller freiwilligen Dünger-streuerchecks der Deula-Nienburg aus den letzten 3 Jahren liegt bei 21 %. Mit ausgeschalteten Sensoren hatten beide Maschinen einen VK-Wert von knapp unter 15 % und waren somit überdurchschnittlich gut. Der Grund liegt sicherlich im neuwertigen Maschinenzustand und der guten Düngerqualität. Der entscheidende Punkt ist aber, dass beide Düngerstreuer durch die Aktivierung der Querverteilungssensoren den VK-Wert um weitere fünf Prozentpunkte verbessern konnten (Amazone 5,1 %/Rauch 4,25 %). In der Praxis würde das eine merklich verbesserte Nährstoffversorgung der Einzelpflanzen bedeuten. Die etwas schlechteren Werte in der Querverteilung gleicht der Axis durch die einheitlichere links- rechts Verteilung wieder aus. Somit konnten wir in unserem Test keinen signifikanten Unterschied zwischen den Herstellern erkennen.

Fazit

Angebaute Scheibenstreuer in Vollausstattung inklusive Querverteilungssensor überschreiten heute die 35000 € Marke. Schon allein deswegen gehören sie auch in Zukunft eher zur Ausnahme in Deutschland. Doch in unserem Test konnten beide Hersteller eine merkliche Verbesserung der Querverteilung durch den Sensor erreichen.

Eine verlässliche betriebswirtschaftliche Betrachtung ist aber schwierig, da unser Versuch nur eine Momentaufnahme darstellt. Wie hoch die Verbesserung der Verteilgenauigkeit bei jedem Einzelnen ausfällt, ist von vielen Faktoren abhängig. Je besser die Düngerqualität und je homogener die Ware im Tagesverlauf ist, umso geringer wird der betriebswirtschaftliche Effekt ausfallen. Außerdem stoßen die Sensoren auch schnell an ihre Grenzen, denn die Physik beim Flugverhalten der Körner können auch die Sensoren nicht überlisten. Da die Sensoren nur den Abflugpunkt des Düngers messen, und nicht den Landepunkt, können auch diese keine Perfektion bieten.

Trotz alledem bietet die permanente Streubildüberwachung ein hohes Maß an Sicherheit bei der Querverteilung. Gerade größere Betriebe und Betriebe mit einem hohen Anteil an kupierten Flächen dürften besonders von dieser Technik profitieren. Die Überprüfung der Querverteilung – mittels Schalen oder Matten – ist und bleibt aber auch weiterhin die entscheidende Maßnahme, wenn es um eine gleichmäßige Querverteilung des Düngers geht. Nur wer die Grundlagen der Düngerapplikation berücksichtig, kann mit und ohne Sensor eine gleichmäßige Verteilung erreichen. Ein reproduzierbarer Herstellervergleich mit unterschiedlichen Arbeitsbreiten und unterschiedlichen Düngemitteln ist allerdings für den Herbst 2020 vorgesehen.

florian.tastowe@topagrar.com