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Trends in der mechanischen Unkrautkontrolle: Mehr Alternativen zur Spritze

Striegel werden vielseitiger, die Hacken intelligenter, Roboter bewähren sich bereits in der Praxis. Und die Firmen traktieren unerwünschte Pflanzen jetzt auch mit Laser, Wasser und Strom.

Lesezeit: 12 Minuten

SCHNELL GELESEN
Neue Federungen sorgen für bessere Bodenanpassung beim Striegel.
Lenksysteme für Hacken werden genauer und nutzen Künstliche Intelligenz.
Roboter ziehen in die Praxis ein und übernehmen die Hackeinsätze.
Laser, Strom oder Heißwasser sind weitere Möglichkeiten, unerwünschte Pflanzen ohne Chemie zu entfernen.

In keiner Gerätekategorie etablieren sich so viele neue Produktlinien wie bei den Striegeln und Hacken. Fast alle größeren Anbieter von Bodenbearbeitungsgeräten ergänzen ihr Programm mit Lösungen für die mechanische Unkrautbekämpfung.

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Der Ursprung der Baureihen liegt oft in der Übernahme von kleineren, spezialisierten Firmen. So kaufte bspw. Amazone die Schmotzer Hacktechnik, Lemken den Hackenhersteller Steketee oder Kverneland das französische Unternehmen BCT. Der Ursprung des Pöttinger-Programms kommt von CFS, Cross Farm Solution. Väderstad übernimmt die Hackensparte vom dänischen Hersteller Thyregod und nennt die Reihenhacken Extract. Kerner arbeitet mit Dickson zusammen.

Teils beteiligen sich die Großen auch an kleineren Firmen, die sich auf Teilbereiche spezialisiert haben, z.B. die Bilderkennung mittels künstlicher Intelligenz. Lemken hat bspw. jüngst in das AgTech-Unternehmen Track32 investiert. Teils werden die Marken integriert – die Hackgeräte von Steketee arbeiten jetzt in Lemken-Blau – oder sie bleiben zunächst den ursprünglichen Farben wie Blau-Orange wie bei Schmotzer Hacktechnik.

Die großen Firmen entwickeln die Baureihen weiter und ergänzen sie durch eigene Konstruktionen. Horsch setzt komplett auf eigene Entwicklungen und nennt die Striegel Cura und die Hacken Transformer. Die Cura-Baureihe gibt es mit bis zu 24 m Arbeitsbreite. Kuhn zeigt erstmals die Hacke Rowliner (6 bis 12 Reihen) und den Striegel Tineliner (6 bis 12 m Breite).

Gleichzeitig bauen die kleineren, hochspezialisierten Anbieter ihr Programm weiter aus. Sie sind vor allem in den Bereichen der Sonderkulturen sehr stark. In hochwertigen Kulturen steigt zudem der Einsatz von Feldrobotern.

Die mechanische Unkrautbekämpfung ist eine der Möglichkeiten, die von der EU geforderte Reduktion von Pflanzenschutzmittel-Einsatz zu erreichen. Zudem fallen Wirkstoffe weg oder die Unkräuter und -gräser werden zunehmend resistent. Deshalb sind auch konventionell wirtschaftende Betriebe an dem Thema interessiert, unter anderem auch, um bspw. organische Dünger in Reihenkulturen einzuarbeiten oder dort Untersaaten auszubringen.

Dass die mechanische Unkrautbekämpfung allerdings kein Selbstläufer ist, zeigte sich im Frühjahr 2023: Durch die lange Regenperiode waren viele Einsätze nur mäßig erfolgreich.

Einzeln gefederte Zinken auf dem Vormarsch

Den Auftakt im Kampf gegen das Unkraut macht meist der Zinkenstriegel. Neben dem Wachstumsstadium und dem Zustand des Bodens haben die Einstellungen des Striegels und die Fahrgeschwindigkeit einen erheblichen Einfluss auf das Arbeitsergebnis.

Das Ziel besteht darin, die Unkräuter so effektiv wie möglich zu bekämpfen, ohne die Nutzpflanzen zu schädigen. Ein effizienter Striegeleinsatz bewegt sich oft haarscharf an einem Kulturschaden.

Der klassische Striegel arbeitet mit Federzinken, die in Druck und Winkel verstellbar sind. Eine möglichst ebene Bodenoberfläche und eine präzise Führung der Striegelfelder sind entscheidend für gute, gleichmäßige Ergebnisse. Kluten, Senken oder Kuppen können die Zinken ablenken und so auch zu Schäden an den Nutzpflanzen führen.

Bereits seit einiger Zeit sind Lösungen mit speziellen Federsystemen auf dem Markt. Bei diesen Lösungen sind die Zinken einzeln gelagert, seitlich geführt und gefedert. Ihr Druck lässt sich zentral einstellen. Dadurch können sogar Kartoffeldämme auf der Krone, an den Flanken und im Zwischenraum bearbeitet werden.

Die Firmen gehen unterschiedliche Wege, um diese Anforderungen umzusetzen. Einige Hersteller setzen auf rein mechanische Lösungen über Federn, Gestänge oder Seilzüge. Auf der Agritechnica gibt es aber auch Striegel mit pneumatischen oder hydropneumatischen Dämpfungssystemen zu sehen. Die Druckluft stammt dann von der Bremsanlage des Traktors, bei hydraulischen Systemen ist meist ein Stickstoffspeicher vorgeschaltet. Der Striegeldruck lässt sich teils während der Arbeit variieren. Pöttinger gibt beim neuen Striegel Tinecare V Master einen hydraulischen Verstellbereich von 0,5 bis 5 kg Druck pro Zinken an.

Die Striegelbaureihe Thulit von Lemken kommt mit einem völlig neu entwickelten hydraulischen Federsystem und 6 bzw. 9 m Breite. Hier lassen sich per Section Control auch einzelne Segmente ausheben. Kverneland wird seine neuen Striegel ebenfalls in Hannover vorstellen.

Rollende Werkzeuge schaffen Flächenleistung

Hohe Flächenleistung bei der Unkrautregulierung, das Aufbrechen von Krusten und das Belüften der Bestände sind die Eckpunkte rollender Striegel, die es mit unterschiedlichen Intensitäten und Werkzeugen gibt. Teils heißen die Geräte auch Rollhacke oder Rotorstriegel.

APV wird in Hannover den neuen Rotorstriegel Rotary Weeder RW sowie den Rotary Crusher vorstellen. Bei Pöttinger heißt die Rollhacke Rotocare. Neu ist die Kombination mit dem Säsystem Tegosem für die Ausbringung von Zwischenfrüchten, Mikrogranulaten und Zwischenfrüchten.

Die Rollhacken müssen präzise eingestellt werden. DicksonKerner rüstet deshalb Rollhacke VR serienmäßig mit einer zentralen hydraulischen Druckverstellung aus. Optional gibt es dafür eine digitale Anzeige.

Reihenhacken werden immer genauer

Bei Hacken kommt es darauf an, so früh und so nahe wie möglich an den Kulturen zu arbeiten. Das unbehandelte Band in der Reihe soll möglichst schmal bleiben. Der Erfolg hängt vom richtigen Einsatzzeitpunkt und vor allem auch von der Witterung ab.

Obwohl das Grundprinzip der Hacken seit vielen Jahren bekannt ist, sind die Geräte vor allem in den letzten Jahren deutlich weiterentwickelt worden.

Kamera-Lenksysteme spielen eine entscheidende Rolle für den präzisen Einsatz. Die Software erkennt im Kamerabild normalerweise Reihenstrukturen anhand von Farbunterschieden und regelt einen hydraulischen Verschieberahmen. Schwierig wird es, wenn es sich um besonders kleine Kulturpflanzen oder eine flächige Unkrautverteilung handelt, deren Farbe der Kultur ähnelt.

Die Hersteller versuchen, durch eine höhere Auflösung des Kamerabildes oder den Einsatz von Multispektralkameras mehr zu gewinnen, um die Reihen früher oder auch in stark verunkrauteten Beständen zu erkennen. Lemken stellt für die Hackmaschinen von Steketee den „Combi Cam Modus“ vor. Hier legt die Software die Bilder zweier Kameras übereinander. Das soll vor allem auch in lückigen Beständen punkten. Mit der alternativen Funktion „Autoswitch“ schaltet die Software immer zur Kamera mit dem jeweils besseren Bild.

Einige Unternehmen arbeiten an intelligenten Softwarelösungen, die Nutzpflanzen anhand ihrer Form identifizieren können. Hierbei kommen immer mehr Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI bzw. AI) zum Einsatz. Ein Einsatzschwerpunkt sind Bestände mit hohem Unkrautbesatz, in denen kaum Reihen zu erkennen sind. Dahinter steckt meist ein Algorithmus, der auf dem Prinzip des „Deep Learning“ beruht. So werden z.B. Zuckerrübenpflanzen in unterschiedlichen Stadien manuell markiert. Mit diesen Daten erstellt der Algorithmus selbst eine Methode, um Zuckerrüben anhand von Farbprofil, Textur, Form, Größe und Blattstellung zu identifizieren.

Die Firmen entwickeln die Verschieberahmen weiter. Sie werden kompakter und bauen kürzer, was sich beim Hubkraftbedarf und Arbeiten am Seitenhang auszahlt. Der neue Verschieberahmen VR2 von Schmotzer ist bspw. nur 47 cm lang. Teils bieten die Hersteller auch Lenkrahmen an, mit denen sich bisher ungelenkte Hacken mit Joystick- oder Kameralenkung aufrüsten lassen. Ein Beispiel ist das EC-Steer von Lemken.

Für Hangarbeiten gibts Lösungen mit integrierten Neigungssensoren, die aktiv gegensteuern können. Pulsweitenmodulierte Hydraulikventile sollen für sanftere Lenkbewegung sorgen.

Die Hackbreite muss zur Drillbreite passen, weil es kaum möglich ist, präzise genug Anschluss zu fahren. Geteilte Verschieberahmen mit zwei oder – vor allem im Gemüse – drei unabhängigen Lenkeinheiten können die Schlagkraft beim Hacken erhöhen. Eine so ausgestattete Hacke bearbeitet dann die doppelte bzw. dreifache Drillbreite.

Bei den Parallelogrammen für die Werkzeuge kommen interessante Entwicklungen. Firmen wie Einböck bieten Versionen mit besonders hohen Durchgängen an, die noch in späteren Kulturstadien eingesetzt werden können. Integrierte Zylinder in den Parallelogrammen heben die einzelnen Reihen automatisch per Section Control in Keilen oder an schrägen Vorgewenden aus. Pöttinger zeigt Section Control für die Hacken der Baureihe Flexcare.

Die robuste Konstruktion des Hack-Parallelogramms ist entscheidend für eine präzise Seitenführung der Werkzeuge. Je schmaler die Reihen und je dichter die Werkzeuge an den Kulturen arbeiten, desto wichtiger ist eine spielfreie Verbindung zum Rahmen. Das macht sehr schmale Reihenabstände möglich. Kverneland bietet bei den Hacken z.B. eine Lösung für den Einsatz im Getreide mit einem Reihenabstand von 12,5 cm an.

Die Hersteller der Hacken arbeiten daran, den Aufwand zum Einstellen so gering wie möglich zu halten. Von Treffler kommt das patentierte Verschubsystem am Hackgerät THP. Die zentrale Hackbandverstellung bietet einen Bereich zwischen 3 und 17 cm, mit dem Verschieberahmen kann man die komplette Hacke so justieren, dass sie wahlweise über oder zwischen den Reihen arbeitet.

Ein weiteres Thema ist der schnelle, am besten werkzeuglose Austausch von Verschleißteilen. Dazu zeigt bspw. Schmotzer das neu entwickelte System RapidoClip.

Die Einsatzbereiche der Hackgeräte wachsen. Lemken zeigt mit dem Steketee EC-Ridger nun eine spezielle Hacke, die für den Einsatz in Kartoffeln und Möhren, also in Dammkulturen, entwickelt wurde. Es stehen unterschiedliche Ausbauformen und Intensitäten zur Verfügung.

Zwischen den Pflanzen hacken

Aufwendige Hacken sind in der Lage, auch in der Reihe, also zwischen den einzelnen Pflanzen, zu arbeiten. Diese In-Row-Lösungen findet man vor allem im Gemüseanbau oder bspw. beim Anbau von Bio-Zuckerrüben.

K.U.L.T. Kress zeigt dazu in Hannover ein Werkzeug, das elektrisch arbeitet. Gegenüber den üblichen pneumatischen oder hydraulischen Lösungen soll es effizienter und besser steuerbar sein. Es erfasst Betriebszustände und Widerstände und bringt damit Vorteile für autonome Geräte.

Mit dem K.U.L.T.iScan zeigt das Unternehmen außerdem ein Hacksystem für den Rübenanbau. Herzstück ist eine Anwendung Künstlicher Intelligenz (KI bzw. AI), die exakt das Zentrum der einzelnen Zuckerrübe ermittelt. Mit dieser Information können die In-Row-Werkzeuge exakter um die Rübe herum arbeiten.

Eine andere Möglichkeit, Begleitkräuter aus der Reihe herauszubekommen, ist das Spritzen in Bändern bzw. in der Reihe. Ein Idee der letzten Jahre war, diesen Arbeitsgang getrennt vom Hacken mit einer entsprechend aufgerüsteten Feldspritze zu erledigen. Mittlerweile ist etwas Ernüchterung eingetreten: Es ist technisch sehr aufwendig, mit einer Feldspritze und großer Arbeitsbreite die Bandspritzdüsen genau über den Reihen zu führen – vor allem weil sich bei der Aussaat schnell Abweichungen durch nicht exaktes Anschlussfahren einschleichen. Deshalb erlebt die Bandspritze direkt an der Hacke eine Renaissance. Viele Hackenhersteller bieten Bandspritzen, z.B. in Kombination mit einem Fronttank, an. Dieser Fronttank lässt sich dann bei Bedarf auch zur Gabe von Flüssigdünger oder in Kombination mit einer Anbauspritze im Heck nutzen.

Eine Aufrüstmöglichkeit für Reihenhacken sind Drillmaschinen, z.B. für Untersaaten. Hier gibt es unterschiedliche Lösungen von der einfachen pneumatischen Kleindrille direkt auf der Hacke bis zur Kombination mit einer Frontbehälter-Drille und einem Verteiler auf der Hacke.

Im weiteren Sinne gehören auch zwei andere Bereiche zur mechanischen Unkrautbekämpfung: Das Abschneiden (und teils Sammeln) von samentragenden Unkräutern oberhalb der Kultur und das Zerstören von keimfähigen Samen am Spreuverteiler des Mähdreschers. Neben anderen Anbietern hat Zürn hier in den letzten Jahren zwei Produkte auf den Markt gebracht: den Seed Terminator und den Top Cut.

Roboter gegen Unkräuter

Mechanische Unkrautbekämpfung ist Terminarbeit – und teils monoton. Daher ist sie ein interessanter Einstieg in die Roboter-Technik. Hier gibt es zwei Ansätze: Fahrerlose Traktoren, die Standard-Werkzeuge über den normalen Dreipunkt aufnehmen und Roboter-Konzepte, die ausschließlich für die Arbeit in der Kultur entwickelt wurden. Sie übernehmen teils auch die Saat und können sehr präzise hacken.

Der niederländische Spezialist AgXeed kooperiert im 3A-Verbund mit den Unternehmen Amazone und Claas. Die Vierradmaschine W4 ist mittlerweile auch mit der Hacktechnik von Schmotzer im Einsatz. Im Bereich der spezialisierten Roboter haben unter anderem Naio und Farmdroid den Weg in die Praxis gefunden. Der Farmdroid ist mit einem Solarpanel ausgestattet und damit über weite Strecken unabhängig. Gerade im Bereich Roboter wird es in Hannover sicher eine Menge Impulse für die mechanische Unkrautbekämpfung geben.

Laser, Strom & Wasser zur Unkrautbekämpfung

Neben der mechanischen Unkrautbekämpfung gibt es noch weitere Ansätze, unerwünschte Pflanzen zu entfernen. Eine Möglichkeit ist der Einsatz von elektrischem Strom. Konzepte wie der Zasso sind bereits seit einigen Jahren im Einsatz. Das System Nucrop vom Anbieter Nufarm bringt vor den eigentlichen Elektroden eine leitende Flüssigkeit auf den Bestand, um die Wirkung zu verbessern. Das System ist z.B. beim Abtöten von Kartoffelkraut im Einsatz.

John Deere und Crop.Zone stellen das Dual.Volt.24M vor. Auch hier geht es um die elektrische Pflanzenbehandlung. Die Arbeitsbreite beträgt 24 m. Die Applikatoren lassen sich auf verschiedenen Kulturen und Anbauverfahren einstellen. Auch eine kameragesteuerte Behandlung zwischen den Reihen ist möglich.

Ein Laserstrahl kann ebenfalls Unkräuter aus den Kulturen entfernen. Kameras erkennen die unerwünschten Pflanzen. Ein System positioniert den Laser in Echtzeit. Die Lasertechnik könnte in Kombination mit Robotern im Einsatz sein oder auch an Hacken anstatt der Bandspritzdüsen.

K.U.L.T. Kress stellt eine Laserlösung für Karotten vor. Das System analysiert mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz Bilder der Reihe. Der gezielte Strahl eines Diodenlasers denaturiert die unerwünschten Pflanzen in der Reihe. Zwischen den Reihen arbeiten Hackwerkzeuge. Die Geschwindigkeit liegt bei dieser Arbeit, die sonst sehr aufwendig von Hand erledigt werden müsste, bei 100 m pro Stunde.

Continental hat ein System entwickelt, das Nutzpflanzen und Unkräuter ebenfalls mit KI-Anwendungen unterscheiden soll. Hier ist es dann ein gezielter Strahl kochendes Wasser, der die unerwünschten Pflanzen abtöten soll.

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