Systematische Prüfung als Grundlage zur Optimierung thermischer Geräte Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen Fachtagung des Julius Kühn-Instituts Vegetationsmanagement auf Wegen und Plätzen: neue Konzepte sind gefragt Braunschweig, 12. - 13. Oktober 2016
Systematische Prüfung als Grundlage zur Optimierung thermischer Geräte Detlef Julius Stieg Kühn-Institut, Julius Bundesforschungsinstitut Institut für Anwendungstechnik im Pflanzenschutz, für Braunschweig Kulturpflanzen
Ziel des neuen Prüfverfahrens Durchführung von witterungsunabhängigen, objektiv vergleichbaren technischen Messungen. Erfassung der Leistungsfähigkeit thermisch arbeitender Geräte zur Definition des Standes der Technik sowie zur Lokalisierung des Optimierungspotentials. Gewinnung von Grundlagendaten bezüglicher der biologischen Dosis Wirkungsbeziehung für verschiedene Modellpflanzen. Verwendbarkeit für möglichst alle Arten thermisch arbeitender Geräte.
Prüfstand - Charakteristika Der Prüfling wird mit definierter Geschwindigkeit über das Messfeld (Holzplatte(4)) gezogen. Bohrungen im Messfeld (Holzplatte) beherbergen Temperatursensoren und Modellplanzen. Synchrone Erfassung der Temperaturverläufe an 5 Positionen (Intervall 80 ms). Übertragbarkeit von Wärmeeintrag und biolog. Wirkung durch fluchtende Anordnung. Durch Verschiebung des Gerätes quer zur Arbeitsrichtung (D) kann das Messraster von 200 mm beliebig verfeinert werden.
Modellpflanzen weißer Senf / dt. Weidelgras Modellpflanzen in Pflanztöpfen, vorbereitet zur einmaligen Behandlung / Überfahrt.
Erfasste Messwerte / Informationen - dynamische Temperaturentwicklung* - maximale Temperatur* - Synchronität des Temperaturverläufe* - Einwirkdauer der Temperatur* - Wärmemenge über Schwellwert (60 C)* - verbliebende Vitalität der Modellpflanzen nach 14 Tagen und einmaliger Überfahrt* *) an mehreren Positionen im Arbeitsbereich
Typische Temperaturverläufe 200 ( C) 180 160 140 120 Abflammgerät V3 0,35m/s ( C) 120 HeißluftgerätV2 0,34 m/s Sensor A Sensor B Sensor C Sensor D Sensor E 100 100 80 80 60 40 20 Sensor A Sensor B Sensor C Sensor D Sensor E 60 40 20 0 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 Zeit (msek) Einwirkzeit *~2,2 s 0 1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400 3800 4200 4600 5000 Zeit (msek) Einwirkzeit *~2,6 s *) Zeit ab 60 C bis Hinterkante Wärmeschutzhaube Temperaturverläufe eines Heißluftgerätes und eines Abflammgerätes bei 1,2 km/h
Temperaturverteilung - Heißluftgerät 130 120 0,34 [m/s] Arbeitsgeschwindigkeit / working speed 110 100 Temperatur [ C] 90 80 70 60 50 40 Arbeitsbreite Maximaltemperaturen über die Arbeitsbreite eines Heißluftgeräts, bei Überfahrt mit 0,34 m/s (1,2 Km/h) Arbeitsgeschwindigkeit
Temperaturverteilung - Abflammgerät In Prüfkonstellation gemessene Maximaltemperaturen eines Abflammgerätes bei Überfahrt mit unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten (1,2 2,9 Km/h)
biologische Wirksamkeit Korrelation zwischen gemessener Maximaltemperatur (Abflammgerät) und Wirkungsgrad gegenüber Modellpflanze Sinapis alba (Weißer Senf)
Aufbau für Infrarot-, Heißschaum/-wassergeräte Versuchsaufbau zur Erfassung der Temperaturen bei Infrarot-, Heißschaum- und Heißwassergeräten (in Erprobung).
Zusammenfassung Mittels des Prüfstands können thermische Unkrautgeräte hinsichtlich Effizienz systematisch geprüft und verglichen werden. Alle bisher getesteten Geräte weisen inhomogene Temperaturverteilungen und damit ein erhebliches thermisches Optimierungspotenzial auf. Herstellerangaben zu Wirktemperaturen und Arbeitsgeschwindigkeiten konnten nicht bestätigt werden.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit detlef.stieg@julius-kuehn.de