Streufehler bei Seitenwind

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1 Die landwirtschaftliche Zeitschrift Sonderdruck aus dem dlz agrarmagazin Heft 10/2006 Postfach München Telefon (0 89) Reddlz@dlv.de Streufehler bei Seitenwind Sonderdruck Überreicht durch: Eitzumer Hauptstraße Eitzum Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@incona.de

2 Pflanzenbau Düngetechnik Düngerstreuen ist Präzisionsarbeit. Exaktes Einstellen des Geräts und einheitliche Produkteigenschaften sind wichtige Voraussetzungen, technische Streifenkrankheit zu vermeiden. Nur Streufehler durch Wind lassen sich kaum beherrschen. Lesen Sie hier, wie stark die wirklich sind. Streufehler bei Seitenwind Hersteller von Düngerstreuern bemühen sich, mit ausgefeilter Technik die Quer- und Längsverteilung der im Markt angebotenen Dünger zu optimieren. Das beweisen aufwändige Streutabellen, die inzwischen auf Handbuchformat angewachsen sind. Moderne Düngerstreuer sind in der Lage, nahezu jedes Granulat optimal zu streuen. Allerdings werden die empfohlenen Einstellwerte meist unter günstigen Bedingungen in Hallen ermittelt. Umweltfaktoren sind dabei kaum berücksichtigt. Dass beispielsweise Wind erheblichen Einfluss auf die Streuqualität hat, steht außer Frage. Jedoch ist das Ausmaß bisher nicht wissenschaftlich untersucht worden. Um hier Fakten zu schaffen, hat die Beratungsinitiative incona am Lehrstuhl für mechanische Verfahrenstechnik der Fachhochschule Mannheim Versuche machen lassen. Streufehler bezeichnen die Abweichung der tatsächlich ausgebrachten Düngermenge in einzelnen Teilbreiten quer zur Fahrtrichtung von der durchschnittlich angestrebten Menge über die gesamte Arbeitsbreite. Die Maschinen sind heute so konstruiert, dass beim Düngen mit optimaler Einstellung und unter besten Bedingungen ein dreieckiges Grund-Streubild entsteht: Die gestreute Düngermenge nimmt gleichmäßig ab, je weiter sie sich von der Streuscheibe entfernt. Erst durch Überlappung bei den Anschlussfahrten entsteht ein ausgeglichenes Streubild über die ganze Arbeitsbreite. Die optimale Verteilung der Düngers zeigt die Grafik Optimales Streubild im Schema.

3 Streufehler kosten Geld Streufehler beim Ausbringen fester Mineraldünger führen zu Ertragseinbußen, die immense Ausmaße annehmen können, je größer die Ungenauigkeit ist. Die so genannte technische Streifenkrankheit ist meist auf falsche Maschineneinstellung oder schlechte Düngerqualitäten zurückzuführen. Durch eine zu schwache oder zu starke Überlappung ergeben sich zwischen den Fahrgassen Zonen, in denen zu wenig oder zu viel Dünger fällt. Der gleichmäßig inhomogene Bestand lässt sich nur noch schwer führen. Ein einmal produzierter Streufehler ist kaum zu beheben. Welche finanziellen Einbußen damit einhergehen, zeigt die Tabelle Herbe Verluste durch Streufehler Seite 4. Wird ein Streufehler sichtbar, hat er bereits eine Größenordnung von 30 Prozent, was zu mehr als zwei Prozent Ertragseinbußen führt. Tritt Lager auf, sind auch weitaus höhere Verluste von bis zu 22 Prozent möglich. Konkret macht das bei 90 dt/ha Ertrag rund 200 /ha Verlust bei Optimales Streubild im Schema 10 /dt Weizenpreis. Dabei ist der negative Einfluss auf die Qualitätseigenschaften bei Winterweizen noch nicht berücksichtigt. Der Dünger muss darum sorgfältig verteilt werden, damit auch der Ertrag erreicht wird, der durch die Düngung geplant war. Um das zu ermöglichen, sind zahlreiche Einstellungen für den Streuer verfügbar. Sie richten sich nach den Eigenschaften der Dünger, etwa Kornhärte, -form, -größenverteilung, Reibverhalten und spezifisches Gewicht. In den Streutabellen ist das berücksichtigt. Was bei all diesen Bemühungen um die optimale Düngerverteilung nur schwer Testbahn mit Streuschalen und Analyse der Flugbahn (kleines Bild): Die Faustzahl von 5 m/s Windstärke beim Pflanzenschutz ist nicht pauschal auf s Düngerstreuen zu übertragen. Entscheidend sind die Schüttgewichte: Schwerer KAS zeigt bei 6 m/s Windstärke noch ein stabiles Streubild, feinkörniger Harnstoff dagegen bei 2 m/s bereits Streufehler.

4 Herbe Verluste durch Streufehler Fruchtart 15 % Ertragsverluste durch ungleichmäßige Stickstoffverteilung (nach Zimmermann) Ertragsverluste bei einer Streuabweichung von 30 % 50 % ohne Lager mit Lager ohne Lager mit Lager Winterweizen 0,6 % 2,3 % 22,4 % 6,3 % 31,3 % Wintergerste 0,6 % 2,2 % 8,6 % 6,2 % 14,3 % Sommergerste 0,7 % 2,9 % 10,8 % 6,1 % 17,8 % Winterroggen 0,7 % 2,7 % 18,2 % 7,6 % 25,9 % Winterraps 0,9 % 3,6 % 10,0 % flacheren Verlauf. So wirken sich negative Windeinflüsse, wie Abbremsung oder Weitertragen, auch aus diesem Grund weniger stark aus. Die Unterschiede zwischen den Düngersorten wurden durch Praxisversuche mit einem mobilen Streustand weiter untersucht. Unterschiedlich windanfällig Besonders die Frage, ob sich bei gleichmäßigem Wind die Fehler durch Überlappung im Streubild nicht automatisch zu fassen ist sind die Umwelteinflüsse: Luftfeuchte, Windrichtung und -stärke. Vor allem Wind hat großen Einfluss auf das Streubild. Dazu liefern die Versuche der Fachhochschule aufschlussreiche Ergebnisse. Untersucht wurden gängige Stickstoffdünger: Kalkammonsalpeter (KAS) sowie fein- und grobkörniger Harnstoff, die sich wesentlich bei Korngrößenspektrum und spezifischem Gewicht unterscheiden (siehe Übersicht Drei Düngergranulate im Test ). Drei Düngergranulate im Test Kalkammonsalpeter Harnstoff fein Harnstoff grob Quelle: Knittel, Albert Drei Granulate im Test Kenngrößen wichtiger fester Düngemittel Korngröße: 2 bis 5 mm ca. 2,3 mm 1,6 bis 5 mm Spez. Gewicht: 1,9 t/m 3 1,3 t/m 3 1,3 t/m 3 Schüttgewicht: ca. 1,0 t/m 3 ca. 0,73 t/m 3 ca. 0,8 t/m 3 Flugeigenschaften standen bei den drei Granulaten zuerst auf dem Prüfstand. Dazu wurden über Bildanalyse und photographische Methoden die Flugbahnen dargestellt. Speziell wurde die Abwurfgeschwindigkeit vom Streuer, das Abbremsverhalten in der Luft und der Einfluss von simuliertem Gegenund Seitenwind gemessen. Rechnergestützt lassen sich nun alle Flugbahnen simulieren und sämtliche Abhängigkeiten des Flugverhaltens auf dieser Basis errechnen. Die erste Grafik Flugbahnen im Überblick (S. 5 oben links) zeigt die Flugbahnen der Partikel bei gleicher Abwurfgeschwindigkeit von 25 m/s schematisch. Dort lässt sich erkennen, dass Harnstoff geringere Wurfweiten erreicht. Um diese anzupassen, ist für dieses Produkt eine wesentlich höhere Abwurfgeschwindigkeit nötig. Dadurch steigt natürlich auch die Belastung auf die Partikel, was im schlimmsten Fall ihr Zertrümmern zur Folge hat. Eine weitere Möglichkeit, um auf größere Wurfweiten zu kommen, ist, die Flugbahn steiler nach oben auszurichten. In der Praxis wird das beispielsweise durch Schwenkflügel an den Streuschaufeln erreicht (S. 5 oben rechts). Die steiler nach oben gerichtete Flugbahn führt beim ohnehin leichteren Harnstoff dazu, dass möglichem Windeinfluss eine größere Angriffsfläche gegeben wird. Kommen also leichte Düngerpartikel und große Arbeitsbreiten zusammen, wird die Gefahr der Windanfälligkeit durch diese beiden Aspekte gleich doppelt erhöht. Die Flugbahn von Kalkammonsalpeter (KAS) zeigt einen spezifisches Schüttgewicht Kornhärte Mittlere Korngröße Dünger Gewicht [t/m 3 ] lose [t/m 3 ] [N] [mm] KAS 1,9-2,0 0,95-1, ,2-3,9 NPK 1,8-2,1 1,0-1, ,2-3,9 ASS 1,6-1,7 0,95-0, ,2-3,9 Harnstoff grob 1,3-1,4 0,8 0, ,0-3,3 Harnstoff fein 1,3-1,4 0,73-0, ,9-2,8 ausgleichen, ist von Bedeutung. Um das zu überprüfen, wurden mit dem mobilen Streustand Dynatest von DSM Praxisversuche durchgeführt. Der Versuchsaufbau ist dabei denkbar einfach: Wie bei der Überprüfung der Verteilgenauigkeit eines Düngertreuers sind Streuschalen über die Arbeitsbreite der Maschine aufgestellt. Der Düngerstreuer wird auf die drei Granulate laut Streutabelle eingestellt. Die Streufehler werden an einem windigen Tag gemessen durch Erfassen der Granulatablage. Gleichzeitig wird die Windstärke erfasst. Die Arbeitsbreite liegt bei 21 m (siehe Grafiken Seite 5/6: Windanfälligkeit im Vergleich bei...kas,...harnstoff, fein,... Harnstoff, grob ). Die Grafiken zeigen das Ergebnis der Streuversuche für KAS und zwei Harnstoffqualitäten. Die schwarze Kurve ist die ausgebrachte Düngermenge bei einmaliger Überfahrt, also das Grundstreubild. Die blau punktierte Linie ist das Gesamtstreubild, das sich durch die Überlappung bei der Rückfahrt ergibt. Harnstoff: Der Einfluss des Seitenwinds von 4 m/s von rechts zeigt ein deutliches Verschieben der ausgebrachten Düngermengen in den linken Arbeitsbereich. Dadurch ergibt sich ein eher trapezförmiges Streubild, das zu einem hö- Sonderdruck 4

5 Pflanzenbau Flugbahnen im Blick:...bei 25 m/s Abwurf...bei drei Abwurfgeschwindigkeiten KAS 3,8 mm Harnstoff grob 3,3 mm Harnstoff fein 1,9 mm KAS 3,8 mm; Harnstoff grob 3,3 mm; Harnstoff fein 1,9 mm; 25 m/s 40 m/s 100 m/s heren Streufehler im Gesamtbild führt. Dieser beträgt 34,4 Prozent bei feingekörntem Harnstoff und 26,5 Prozent bei grobgekörntem Harnstoff. Solche Streufehler führen zu hohen Ertragsverlusten, besonders bei Lager. Sie sollten unbedingt vermieden werden. Kalkammonsalpeter: Hier wird bei der gleichen Windstärke immer noch ein sehr dreieckiges Grundstreubild erzeugt, so dass die Düngerverteilung in beiden Arbeitsbereichen jeweils 50 Prozent der Gesamtmenge beträgt. Der Streufehler liegt hier im Gesamtstreubild bei sieben Prozent und weist damit eine optimale Düngerverteilung auf. Das heißt, hier ist mit Ertragsverlusten nicht zu rechnen. Selbst bei wesentlich höherer Windgeschwindigkeit von 6 bis 7 m/s lässt sich ein gutes Streubild erreichen (Grafik unten KAS bei mäßiger Brise ). Die dreieckige Form des Grundstreubildes und der Streufehler von gut 12 Prozent zeigen, dass diese Granulatqualität hohe Stabilität im Streubild bei Windeinfluss bietet. Fazit Exaktes Einstellen des Düngerstreuers, technisch einwandfreies Gerät und einheitliche Produkteigenschaften beim Technische Streifenkrankheit in Reinform: Fehler bei der Stickstoff-Düngung durch falsche Streuereinstellung. Dünger sind Voraussetzungen beim Düngen. Technische Streifenkrankheit kommt damit nicht vor. Einzig die Gefahr der Streufehler wegen Wind bleibt bestehen. Besonders bei großen Arbeitsbreiten ist davon auszugehen, dass mit jedem Meter zusätzlicher Arbeitsbreite der Windeinfluss bedeutender wird. Zudem bläst der Wind auf dem Acker nicht einheitlich aus einer Richtung. Kuppen, Senken oder auch Knicks führen zu unterschiedlichen Windstärken und -richtungen, so dass der Wind nicht immer voll kalkulierbar ist. Um sichere Düngerverteilung zu gewährleisten, muss gerade auf größeren Betrieben mit großen Arbeitsbreiten und Mineraldüngung über schwere Dünger nachgedacht werden, die 1 t/m 3 und mehr Schüttgewicht haben. Windanfälligkeit im Vergleich bei......kas bei schwacher Brise: 6 % Streufehler...KAS bei mäßiger Brise: Gut 12 % Streufehler 5 Sonderdruck

6 ... Harnstoff, fein: Rund 34 Prozent Streufehler... Harnstoff grob: Über 26 Prozent Streufehler Leichte Granulate beeinflusst der Wind stärker. Sie sind zudem höheren mechanischen Belastungen ausgesetzt, besonders wenn große Arbeitsbreiten erreicht werden sollen. Das führt häufig zu zerstörten Düngerkörnern durch die Streuschaufeln. Mit konstruktiven Anpassungen der Dosiertechnik oder der Form der Aufgabe des Düngers auf die Streuscheibe versuchen Hersteller, diese Probleme in den Griff zu bekommen. Die Faustzahl für die maximale Windgeschwindigkeit von 5 m/s beim Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln lässt sich nicht pauschal auf die Streutechnik für Düngemittel übertragen. KAS mit hohem Schüttgewicht zeigt bei 6 bis 7 m/s Windstärke noch ein stabiles Streubild, während der feinkörnige Harnstoff bereits bei Wind mit 2 m/s hohe Streufehler aufweist. Diese Fehler können dann zu Erlösverlusten führen, die eventuelle Einsparungen beim Düngerkauf drastisch übersteigen. (kb/wö) Windkarte für Deutschland Quelle: DWD Fotos: Lehr, Archiv, Stamm Weitere Infos bei dlz-autor Roland Stamm von incona, der Beratungsinitiative der Düngerhersteller AMI, DSM, Duslo, fertiva, Kemira, Lovochemie und Yara. In der Vegetation kommen er oder einer der fünf Berater kostenlos mit einem N-Tester in den Betrieb. Fax: 05182/909344, Sonderdruck 6