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Pflanzenschutz: Weniger Mittel durch mehr Technik

Bodennahe Gestängeführung, Bandspritzung und kameragesteuerte Spot-Applikation können die Aufwandmengen drastisch senken. Einige Konzepte sind praxisreif.

Schon aus Kostengründen ist es das Ziel eines jeden Landwirts den Mitteleinsatz möglichst gering zu halten. Deshalb sollte man nur dort Mittel ausbringen, wo sie wirklich gebraucht wird. Um das zu erreichen zieht bewährte Technik in kleinere Baureihen ein und neue Technik kommt in den Großgeräten zum Einsatz.

So ist die automatische Teilbreitenschaltung häufig auch in Geräten bis hinunter auf 12m Arbeitsbreite zu finden. Je kleiner die Flächenstruktur, desto mehr Pflanzenschutzmittel lässt sich einsparen – bis zu 10%. Bei den Anhängespritzen gehört diese Ausstattung fast zum Standard. Bei den angebauten Geräten gibt es noch Nachholbedarf.

Immer gleichbleibend

Die Hersteller haben die Gestängeführungen erheblich verbessert. Wichtig ist ein exakter Zielflächenabstand, unter anderem um die Windanfälligkeit in Grenzen zu halten. Je nach Arbeitsbreite haben die Spritzen heute sechs oder sogar mehr Sensoren. Standard sind Ultraschall-Sensoren. Mittlerweile gibt es auch Ansätze, die mit Radarsensoren arbeiten, z. B. von Raven. Ziel ist, weiter vorausschauen zu können, um Zeit zum Regeln der Gestänge zu gewinnen. Die meisten Systeme haben aber bereits heute eine hohe Funktionalität erreicht und sind in der Praxis angekommen.

Die Arbeitsbreiten der großen Spritzen haben die Schwelle von 40 m überschritten, teils werden auch 50 m erreicht. Die Nachfrage entwickelt sich u. a. aus neuen Rastermaßen in den Anbaukonzepten.

Generell ist auffällig, dass die Firmen ihr Maschinenprogramm nicht nur nach oben erweitern, sondern auch nach unten. So gibt es bei manchen Herstellern auch die komplette Bandbreite von Technik auf kleineren Arbeitsbreiten und mit geringeren Behältervolumen.

Spritze

Dammann: Die zweite Leitung trägt Bandspritzdüsen. Sie ist seitenverschiebbar aufgehängt. Ein Satellitensignal oder ein Kamerasystem liefert die Steuerimpulse. (Bildquelle: Werkbild)

Nur in der Reihe behandeln

Die Bandspritzung zur Reduktion des Mittelaufwandes ist gar nicht so neu. In Kombination mit mechanischer Unkrautbekämpfung lässt sich je nach Reihenabstand und Kultur etwa die Hälfte der Aufwandmenge einsparen.

Neu ist hingegen klassische Spritzen für die Reihenbehandlung aufzurüsten. In Kombination mit einer Einzeldüsenschaltung lassen sich die entsprechenden Düsen über den Reihen schalten. 50 und 75 cm Reihenabstand lassen sich über einen Düsenabstand von 25 cm abdecken. Durch das Entkoppeln von Hacken und Bandspritzen können die Arbeitsgänge bei den jeweils günstigeren Einsatzbedingungen laufen. Gutes Hackwetter (trocken, sonnig, windig) ist weniger zum Spritzen geeignet.

Für den einfachen Wechsel zwischen Band- und Flächenspritzung sind Mehrfachdüsen-Stöcke notwendig – oder die Spritze wird mit einer zweiten Bandspritzleitung ausgestattet.

Eine Bandspritzdüse hat im Vergleich zur Flächendüse einen deutlich kleineren Winkel und bringt über ihre gesamte Breite die gleiche Menge aus. Damit die Bandbreite passt, ist eine präzise Höhenführung des Gestänges wichtig.

Der richtige Reihenabstand garantiert nicht automatisch, dass die Spritze ihre Bandspritzdüsen exakt mittig über die Reihen führt. Schon 10 cm daneben wären zu viel. Ein Ansatz ist, die aufgezeichneten RTK-Spuren vom Drillen auch beim Spritzen zu nutzen. Wenn die Antenne dabei auf dem Schlepper sitzt, ist der Abstand bis zur Düse groß. Um genauer die Düse an der Reihe auszurichten, verschiebt ein Rahmen den Spritzbalken oder steuert die Achsschenkellenkung der Spritze an. Kameras können dabei die Position noch weiter korrigieren.

Spritze

Amazone: Viele Firmen arbeiten an Lösungen zum Spot Spraying. Kameras erkennen hierbei Unkräuter. Die Düse bringt dann nur dort das Herbizid aus. (Bildquelle: Werkbild)

Spritze mit Puls

Ein weiterer wichtiger Trend der letzten Jahre ist die Pulsweitenmodulation (PWM) der Düsenschaltung. Hierbei bestimmt nicht der Druck die Ausbringmenge, sondern vor allem das elektrische Ventil, das sich rasend schnell öffnet und schließt und über die Öffnungsdauer (Pulsweite) die Menge regelt.

Die PWM ermöglicht ein aktives Regeln der Ausbringmenge über einen weiten Geschwindigkeitsbereich. Das zahlt sich besonders bei wechselnden Fahrgeschwindigkeiten in hügeligem Gelände aus. Auch in Querrichtungen sind unterschiedliche Mengen möglich. Das ist ein Vorteil bei Kurvenfahrten, bei denen normalerweise an der Kurveninnenseite des Gestänges zu viel und außen zu wenig ausgebracht wird. Die Einzeldüsenschaltung gibt es bei der PWM quasi gratis dazu. Hersteller berichten, dass die Nachfrage nach dieser Technik steigt, aber noch auf geringem Niveau ist.

Auch die Düsenhersteller bieten mehr und mehr spezielle Produkte für die PWM an. Denn das Pulsieren des Flüssigkeitsstroms bringt Injektordüsen in langer Bauweise teils an ihre Grenzen.

Spritze

Die Behältervolumen von Anhängespritzen unterscheiden sich stark. Sie reichen von etwa 3000l bis über 12000l. (Bildquelle: Werkbild)

Auf den Punkt genau

Alle Firmen arbeiten an Lösungen zum teilflächenspezifischen Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln, Düngern oder Wachstumsreglern: Die Düsen spritzen nur dort, wo es wirklich notwendig ist, die Ausbringmenge orientiert sich am aktuellen Bedarf. Die technische Grundlage dieser Lösung ist oft die PWM mit ihren kurzen Reaktionszeiten. Für die Ansteuerung gibt es unterschiedliche Datenquellen:

Offline mit Applikationskarten auf Basis von Satellitenbildern sowie Prognosen (Witterung, Krankheitsdruck): Hier gibt es unterschiedliche Software-Projekte, um die Daten möglichst anwendergerecht zu verknüpfen.

Offline über Drohnenbilder: Ein Dienstleister erstellt die auf Basis von Daten, die beim Überflug der Flächen gemacht wurden, Applikationskarten. Die Drohnen sind dazu mit Hyperspektralkameras ausgestattet. Damit erkennt das System z. B. Unkrautnester und speichert deren Position.

Der Vorteil der Offline-Systeme liegt darin, dass sie bereits heute nutzbar sind, wenn die Feldspritze Applikationskarten verarbeiten kann.

Online-Steuerungen sind besonders anspruchsvoll. Denn das System muss während der Fahrt über den Bestand über Kameras bzw. Sensoren Daten sammeln, sie auswerten und dazu passend die Düsenventile ansteuern. Viele Hersteller arbeiten an Online-Systemen. Das Erkennen von z. B. Pflanzen auf einem eigentlich braunen Acker zum Spritzen eines Herbizids ist dabei relativ einfach. Schwieriger ist es die Kulturpflanze von unerwünschten Pflanzen zu unterscheiden.

Vorteil der Sensoren am Bord der Spritze ist das frühstmögliche Erkennen von Unkräutern im Bestand, viel früher als z. B. bei Offline-Systemen. Satellitenbilder sind dafür viel zu grob, auch Drohnenbilder kommen in frühen Stadien an ihre Grenzen.

Besser mit Direkteinspeisung

Die Gerätehersteller arbeiten seit Jahrzehnten an dem Thema und es gibt einige Lösungen am Markt. Bisher haben sich diese nicht großflächig durchgesetzt. Dabei bietet eine Direkteinspeisung großes Potenzial. So lässt sich im großen tank nur noch Wasser transportieren und bedarfsgerecht Spritmittel zudosieren. Restbrühe gibt es dann nicht mehr.

Ohne Kleckern befüllen

Punkteinträge beim Befüllen der Spritzen müssen unbedingt vermieden werden. Ein Ansatz sind die sogenannten Closed-Transfer-Systeme (CTS). Hier können die Kanister über einen speziellen Anschluss direkt mit einer Dosierung verbunden werden. Auch Teilmengen lassen sich damit abmessen. Es ist immer ein Adapter notwendig. Entweder muss man diesen selbst aufschrauben oder dieser ist schon im Deckel des Kanisters integriert.

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In unserer top agrar Ausgabe 11/2021 liegt das „Innovationsmagazin Landtechnik“ bei. Hier lesen Sie unter anderem einen ausführlichen Trendbericht zum Thema Pflanzenschutz sowie zu anderen Bereichen.


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