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Arbeitskreis
Pflanzenschutztechnik



Protokoll der Tagung des Arbeitskreises


Tagungsprogramm:

Tagung am 15. März 2005
13:30 Frießleben Begrüßung / Tagesordnung
13:40 Jörg Böse Steuerung von Mehrfachdüsen (Abstract)
14:00 Goebel Neuere Entwicklungen aus dem Hause TeeJet (Abstract)
14:10 Graef Neue Erfahrungen zur Doppelflachstrahldüse
14:30 Heinkel Beitrag von Randdüsen im Feldbau (Abstract)
14:40 Stadler Driftmessungen in Europa,
Vergleich versch. Ansätze - die wichtigsten Einflussfaktoren und Harmonisierungsmöglichkeiten
15:00 Neururer Weitere Erfahrungen mit abdriftmindernden Pflanzenschutzgeräten hinsichtlich Schutz von Oberflächengewässern, integrierter und biologischer Pflanzenproduktion sowie guter landwirtschaftlicher Praxis in Österreich (Abstract)
15:20 - 15:40 Kaffeepause
15:40 Schmidt Verlustmindernde Applikationstechnik für Kirsch-Hochstammanlagen (Abstract)
16:00 Frießleben Ergebnisse zur Hubschrauberapplikation (Abstract)
16:20 Schulze-Stentrop Stand der Technik Einspülschleusen - Berichte der Hersteller (Abstract)
17:00 Rödler / Besenhofer Diabrotica virgifera virgifera - Vom Orient in den Okzident (Abstract)
Tagung am 16. März 2005
08:20 Herbst Ergebnisauswertung aus der Gerätekontrolle (Abstract)
08:40 Ganzelmeier Innovationen in der Pflanzenschutztechnik (Abstract)
09:00 Garrelts Erfahrungen zum Einsatz der Injektordüse IDN aus dem Jahre 2004 (Abstract)
09:20 Dammer Konzept eines hybriden Systems zur bedarfsgerechten Echtzeitapplikation von Fungiziden (Abstract)
9:40 Osteroth Technische Restmenge bei Pflanzenschutzgeräten - Messtechnische Erfassung und Bewertung in der BBA-Geräteprüfung (Abstract)
10:00 - 10:20 Kaffeepause
10:20 Kramer Erfahrungen mit Biobeds - Ergebnis eines Workshops
10:40 Koch Vertikalverteilung bei der Applikation in Rebanlagen (Abstract)
11:00 Bäcker Ergebnisse zur Anwenderexposition im Rebschutz (Abstract)
11:20 Schenk Einzelpflanzenbehandlung bei Hopfen (Abstract)
11:40 Raffel Bericht aus der Arbeitsgruppe „Düsenempfehlungen im Ackerbau“
12:00 Berichte aus den Arbeitsgruppen
12:15 Interne Sitzung der Arbeitskreismitglieder
12:30 Ende der Tagung / Mittagessen


Am 15. und 16.März 2005 führte der Arbeitskreis Pflanzensschutztechnik der Deutschen Phytomedizinischen Gesellschaft die Jahrestagung 2005 durch. Auf Einladung der Firma Müller Elektronik konnten in sehr angenehmer und konstruktiver Atmosphäre neueste Forschungsergebnisse zu den Themen Innovationen im Bereich Geräte- und Düsentechnik, Abdrift, „precission farming“, Gerätekontrolle / Reinigung u.a. diskutiert werden. Einige ehemalige Arbeitskreismitglieder haben ebenfalls an der Tagung teilgenommen. Alle Arbeitskreismitglieder und Gäste bedanken sich recht herzlich bei Herrn und Frau Müller und allen beteiligten Mitarbeitern für die Vorbereitung und die Durchführung dieser sehr gelungenen Veranstaltung.

Arbeitsgruppen:

Unter Leitung von Hans Raffel wurde von derArbeitsgruppe „Düsen im Ackerbau“ eine abgestimmte Empfehlung erarbeitet und vorgestellt. Für den Zeitraum Oktober 2005 ist eine weitere Sitzung der Arbeitsgruppe geplant. Weitere Aktivitäten der Arbeitsgruppe „Precission farming“ wurden vorgestellt

Mitgliedschaften:

Die in der Vergangenheit beschlossenen Regelung, das je Firma nur ein Mitarbeiter Mitglied im Arbeitskreis sein kann, wurde bestätigt. Weitere Gäste sind zu den Arbeitskreistagungen herzlich willkommen.

Nächste Tagung:

Die nächste Tagung findet am 15. und 16. März 2006 im Tollenseheim bei Neubrandenburg statt. Für die Vorbereitung der Tagung ist Herr Tillinski gemeinsam mit dem Arbeitskreisvorsitzenden verantwortlich.
Die Mitglieder werden gebeten Beiträge für die nächstjährige Tagung rechtzeitig anzumelden.

Folgende Schwerpunkte und erste Beiträge wurden bereits angemeldet:

  • Düsenempfehlung
  • Gerätereinigung
  • Berichte von den Geräte- und Düsenherstellern
  • Besichtigung eines Praxisbetriebes
  • Cross complience Auswirkungen auf Pflanzenschutztechnik
Sonstiges

Alle Vorträge sollen auf CD an die Tagungsteilnehmer verschickt werden. Die Vortragenden werden gebeten ihre Beiträge rechtzeitig an den Arbeitskreisleiter zu senden.

Dr. Reinhard Frießleben
Leiter des Arbeitskreises Pflanzenschutztechnik


Kurzfassung der Tagungsbeiträge

Ergebnisse zur Hubschrauberapplikation

Frießleben, Reinhard; Bayer CropScience Monheim
Bäcker, Gerhard; Forschungsanstalt Geisenheim

Hubschrauberapplikationen im Pflanzenschutz stehen unter besonderer Überwachung durch Öffentlichkeit und Aufsichtsbehörden. Besonders unter dem Gesichtspunkt von Drift und Umweltbelastung sowie geringerer Wirkung im Vergleich zu Bodengeräten wird der Hubschraubereinsatz im Pflanzenschutz immer wieder kritisch hinterfragt. Allerdings gibt es Anwendungsscenarien bei denen derzeitig eine ökonomische und termingerechte Applikation nur mit Helicoptern möglich ist. Dazu zählt vor allem der Rebschutz in Steillagen. Zum Einsatz von Helicoptern im Rebschutz lagen keine Driftdaten vor, die zur Risikoabschätzung herangezogen werden konnten. Darüberhinaus haben driftreduzierende Technologien bisher kaum Anwendung im Hubschraubereinsatz gefunden.
Zielstellungen der Untersuchungen waren daher die Drift bei Helikoptereinsatz im frühen (unbelaubten) und späten (volle Laubentwicklung) Entwicklungsstadium typischer Rebanlagen zu messen und den Einsatz driftreduzierender Düsen (AirMix 11004) zu testen. Dazu wurden gemeinsam mit CSGV Epernay, Bayer CropScience und der Forschungsanstalt Geisenheim umfangreiche Studien entsprechend der BBA Richtlinien* durchgeführt.
Folgende Ergebnisse wurden erzielt.

  • sedimentative und atmospherische Driftwerte wurden durch den Einsatz von Injektordüsen vom Typ AirMix 11004 signifikant reduziert. Diese Driftreduzierung war bereits visuell deutlich sichtbar.
  • bei der Verwendung driftreduzierender Luftinjektordüsen lag das sedimentative Abdriftniveau im Messbereich von 5 bis 50 m Entfernung zur behandelten Fläche im Bereich der anerkannten Abdriftbasiswerte der üblicherweise im Rebschutz verwendeten Bodengeräte augerüstet mit Standarddüsen.
Diese Erkenntnisse wurden von der CSGV Epernay bereits in der Saison 2005 umgesetzt und alle Helikopterapplikationen mit driftreduzierender Düsentechnik durchgeführt. Der Einsatz dieser Düsen wird generell empfohlen. Allerdings sollte der Hubschraubereinsatz im, Pflanzenschutz auf die unbedingt notwendigen Einsatzfälle begrenzt bleiben, die nicht durch Bodengeräte ersetzt werden können.

* Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft: Richtlinien für die Prüfung von Pflanzenschutzmitteln im Zulassungsverfahren, Teil VII, 2-1.1; Messung der direkten Abdrift beim Ausbringen von flüssigen Pflanzenschutzmitteln im Freiland, 1992


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Neuere Entwicklungen aus dem Hause TeeJet

Dr. Bernd Göbel, TeeJet LH-Agro GmbH

Die Produktpalette ist wesentlich erweitert worden sowohl im klassischen TeeJet® - Programm der Düsen und Gerätekomponenten als auch bei der Elektronik von MidTech® und LH Agro® für Anwendungen in allen Bereichen der Agrartechnik. Für die Pflanzenschutztechnik bieten die europäischen Vertriebsmarken TeeJet® und LH Agro® praktisch alles von der Düse bis zur Elektronik.
Neu in der abdriftreduzierenden Düsentechnik ist die patentierte Turbo TeeJet Injektordüse TTI der Kaliber 110-015 bis -05, technisch eine Synthese der bewährten und verlustmindernd anerkannten AI-Injektor- und TT-Düsen. Die TTI baut mit 22 mm sehr kurz, ist für den Druckbereich 1 bis 7 bar ausgelegt und entspricht allen Anforderungen der Praxis für einen effizienten und umweltgerechten Pflanzenschutz: maximale Verlustminderung von 90/75% bei niedrigem Druck und im optimalen Druckbereich ab 3 bar für bestmögliche biologische Wirkung die Abdriftminderungsklasse 50% bzw. „ohne“ Einstufung. Die durchschnittliche Steigerung des Mittleren Volumetrischen Durchmessers (MVD) der TTI in Relation zur AI beträgt ca. 10%. In der laufenden Saison ist die TTI in der BBA-Prüfung, die entsprechenden Anerkennungen werden Anfang 2006 erwartet. Ebenfalls neu sind die erweiterten verlustmindernden Eintragungen der AI-Injektordüsen 025 bis 05 bereits ab 2 bar in den 50/75/90%-Klassen.
Neu im Bereich der Doppelflachstrahltechnik sind die DGTJ (Drift Guard TwinJet) und der QJ90-Adapter, die beide für eine intensivere Durchdringung dichter Blattwerke, eine optimale Anlagerung im Ährenbereich und somit zur Erzielung hoher Bedeckungsgrade konzipiert sind. Insbesondere der QJ90 bietet variable Doppelflachstrahl-Konfigurationen mit Düsen gleichen/unterschiedlichen Typs, Größe, Spritzwinkel und Tropfenspektrum, wobei mit TT und TTI 60/75/90/120 - Grad Twin - Effekte, teilweise auch asymmetrisch in Relation zur Senkrechten, möglich sind. Bei den Spezialdüsen sind die SJ7-Loch- und die XP-Weitwurf-Düse zu nennen. Während die SJ7 eine umfangreiche Weiterentwicklung des erfolgreichen Vorgängermodells und hervorragend geeignet ist für die regentropfenartige, pflanzenschonende Applikation von AHL, erreicht die XP eine neue Dimension bei Weitwurfdüsen: sehr abdriftarm durch Vorkammertechnik und einzigartig gleichmäßige Querverteilung über Spritzbreiten bis 6 m und somit besonders für Sonderanwendungen (z.B. Baumschulen) einsetzbar.
Weiterentwicklungen elektronischer Steuerungen gibt es bei den GPS-basierenden Spurführungssystemen in Kombination mit PDA für Datenerfassung und graphische Kartierungen bis hin zur automatischen Lenkung mit einer Spurgenauigkeit bis 2 cm. Aber auch die GPS-verknüpfte automatische Schaltung von Teilbreiten beim Spritzen von Keilen und bei kurvigen Schlaggrenzen bietet erhebliche Möglichkeiten zur präzisen Applikation bei gleichzeitiger Fahrerentlastung.


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Welchen Beitrag leisten Randdüsen im Feldbau?

Dr. Robert Heinkel, Lechler GmbH

Injektorschrägstrahldüsen vom Typ IS mit asymmetrischem Spritzbild weisen einen Spritzwinkel von 80° (außen 20° / innen 60°) auf. Im Feldspritzgerät sind sie als Randdüse auf 120° Injektorflachstrahldüsen vom Typ ID/IDN abgestimmt. In dieser Kombination wird eine gleichmäßige Querverteilung bei gleichzeitig randscharfer Applikation zum Feldrand erreicht. Mit der Reduktion des Spitzwinkels von 120° auf 80° (asymmetrisch) geht eine Verminderung des Volumenstromes um bis zu 25% im Vergleich zur 120° Injektorflachstrahldüse einher. Positiv im Sinne des Umweltschutzes ist dabei vor allem der verminderte Eintrag von Pflanzenschutzmitteln entlang des sensiblen Feldrandbereiches. Im Vergleich zu 120° Injektorflachstrahldüsen wird der diffuse Randstrahlbereich um ca. 30 - 40 cm verringert.
Einsatzgebiete für Randdüsen ergeben sich entlang von Feldrändern zum Schutz von Gewässern, Saumkulturen und benachbarten Feldkulturen. Die Abdrift wird im Nahbereich durch Verwendung von Randdüsen nochmals deutlich vermindert. Englische Ergebnisse aus dem Windtunnel belegen für die Düsenkonfiguration ID 120-03 (5 bar) zu ID 120-03 + IS 80-03 (5 bar) für letztere eine Reduktion des Bodensedimentes um den Faktor 4 am Zwei-Meter Punkt. Mit zunehmender Entfernung nähern sich jedoch die Abdriftwerte der Düsenkonfigurationen ID und ID + IS an. Dieser Sachverhalt hat zur Anerkennung der abdriftarmen Injektorschrägstrahldüsen in England und Holland geführt.
Theoretische Betrachtungen zu Injektorschrägstrahldüsen belegen am Beispiel Niedersachsen mit insgesamt ca. 160.000 km Fließgewässer I. -III. Ordnung eine Einsparung von 96.000 l Spritzbrühe, bei nur einmaliger Applikation entlang des Feldrandes; (Annahme: 25% Fließgewässer zu beiden Seiten der Ackerflächen; ID 120-03 + IS 80-03, 200l/ha, 8km/h, 4,0 bar, 12% geringerer Volumenstromausstoß von IS 80-03 zu ID 120-03). Entsprechend kann sich die Reduktion des Eintrages von Pflanzenschutzmitteln in die Umwelt entlang von Feldrändern und Saumstrukturen vervielfachen, ungeachtet der Reduktion der Abdrift im Nahbereich.
Von Seiten der Industrie bestehen bereits fertige technische Lösungen zu Injektorschrägstrahldüsen, Empfehlungen zum Anbau und einfacher Bedienung über Mehrfachdüsenträger manuell bzw. elektrisch und pneumatisch. Im Bemühen auch Abdrift im Nahbereich wirkungsvoll zu vermindern sind Injektorschrägstrahldüsen bestens geeignet. In Holland und England hat der Einsatz von abdriftarmen Injektorschrägstrahldüsen schon Eingang in die Praxis gefunden und ist in Richtlinien verankert. Für Deutschland fehlt bisher eine klare Vorgabe für den Feldbau.


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Weitere Erfahrungen mit abdriftmindernden Pflanzenschutzgeräten hinsichtlich Schutz von Oberflächengewässern, integrierter und biologischer Pflanzenproduktion sowie guter landwirtschaftlicher Praxis in Österreich

H. Neururer, Vorsitzender des Arbeitskreises Pflanzenschutztechnik der Österreichischen Arbeitsgemeinschaft für integrierten Pflanzenschutz (ÖAIP), Wien

  1. Gesetzliche Voraussetzungen
    In Österreich gibt es derzeit für die Zulassung von Pflanzenschutzgeräten keine gesetzlich vorgeschriebene Geräteprüfung und auch kein Geräteerklärungsverfahren. Es werden Gütezeichen für Gerätetypen auf freiwilliger Basis von der ÖAIP nach einer Sicht- und Funktionsprüfung vergeben. Geräte mit Gütezeichen werden jährlich in einem Geräteregister veröffentlicht. Außerdem wird vom Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft eine Liste der abdriftmindernden Geräte und Geräteteile veröffentlicht.
  2. Derzeitige Situation in der Praxis
    90% der Neugeräte, die von der Praxis gekauft werden, besitzen ein Gütezeichen. Die Beratung und die Veröffentlichung in der Fachpresse veranlassen die Praxis nur Geräte mit Gütezeichen zu kaufen. Außerdem müssen Neugeräte, die ein Gütezeichen besitzen, erst nach 3 Jahren zu periodischen Gerätekontrolle vorgestellt werden. So weit als möglich werden die vorhandenen Geräte umgerüstet, d.h., es werden abdriftmindernde Düsen und gewisse andere Bestandteile nachgerüstet, so daß auch dem ökonomischen Aspekt soweit als möglich Rechnung getragen wird.
  3. Gründe für die Verwendung abdriftmindernder Geräte
    Derzeit können folgende Gründe für die Verwendung abdriftmindernder Geräte und Geräteteile angeführt werden:
    • Schutz von Oberflächengewässern
    • Vermeidung der Abdrift auf Nachbarkulturen auf Grund der Schädigung durch Herbizide, der Entwertung von Bioprodukten und dem Entzug von Förderungsmaßnahmen im Zug der integrierten Produktion.
  4. Auswirkungen in der Praxis, Reihung nach abnehmender Bedeutung
    • Entzug der Förderungsgelder und Entwertung von Bioprodukten bei Kontamination von Nachbarkulturen infolge Abdrift
      In kostspieligen Zivilprozessen ist oftmals die Frage zu klären, ob Fremdverschulden durch Abdrift oder Eigenverschulden durch unbewusstes Verwechseln eines Mittels oder bewusst durch Verwendung eines wirksameren aber nicht erlaubten Mittels vorliegt. In den vergangenen Jahren sind diese Auswirkungen auf Grund der Verwendung abdriftmindernder Geräte rückläufig.
    • Herbizidschäden durch Abdrift
      Diese Schäden sind in den letzten Jahren stark zurückgegangen und beziehen sich vorwiegend nur auf Weinreben, Gemüse und Wohnsiedlungen durch Direktabdrift. Schäden durch Thermik oder Verdampfung aus Herbizidbelägen sind im letzten Jahr nicht bekannt geworden.
    • Beeinträchtigungen von Oberflächengewässern, Nicht-Zielorganismen oder Umweltbelastungen sind im Zusammenhang mit der Abdrift von Pflanzenschutzmitteln im vergangenen Jahr nicht bekannt geworden.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Verwendung abdriftmindernder Geräte das Applikationsbewußtsein wesentlich erhöht hat. Es ist wichtig, dass sich Fachleute rechtzeitig mit dem Problem beschäftigen, bevor Unkundige durch unsachliche Pressemeldungen die Bevölkerung verunsichern. Es ist aber auch wichtig, dass Empfehlungen zur Verfügung gestellt werden, die sachlich berechtigt und in der Praxis leicht umsetzbar sind.

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Verlustmindernde Applikationstechnik für Kirschen-Hochstammanlagen

Klaus Schmidt,Landesanstalt für Pflanzenschutz

Aufgrund der Ergebnisse von Abdriftmessungen in Kirschenanlagen konnte jetzt auch eine gerätetechnische Lösung für Hochstammanlagen in das Verzeichnis „Verlustmindernde Geräte“ der BBA eingetragen werden. Diese baut auf den langjährigen Erfahrungen im Hopfenbau auf, wodurch eine Verringerung der Abdrift um 90 % erzielt wird. Das Verfahren ist nicht an bestimmte Gerätefabrikate und -typen gebunden, so dass auch vorhandene Sprühgeräte umgerüstet werden können. Hauptbestandteile sind eine Kombination von Düsen aus einem Düsensatz mit Injektordüsen des Typs TurboDrop in den Größen 015 bis 08 mit einem Spritzwinkel von 60 Grad von Agrotop sowie eine Abdeckung des Gebläseauslasses auf einer Seite des Sprühgerätes. Die Düsenbestückung des Sprühgerätes erfolgt symmetrisch, wobei nach oben die Düsengröße zunimmt. Das Abdeckblech muss auf der Aufwindseite des Gebläses (bei von hinten betrachtet entgegen dem Uhrzeigersinn drehendem Gebläse also rechts) montiert sein, so dass die gesamte Luftmenge gezielt nach oben bzw. auf die gegenüberliegende Seite geleitet wird. Auf diese Weise wird eine ausreichende Durchdringung und gute Spritzbelagsverteilung im gesamten Baum erzielt, obwohl der Rand der Anlage zur Erzielung der Abdriftminderung von 90 % auf einer Breite von 20 m nur nach innen behandelt wird. Dies wird zusätzlich dadurch unterstützt, dass in dem Randbereich nur mit halber Geschwindigkeit gefahren wird, um Wasser- bzw. Mittelaufwand konstant zu halten.


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Stand der Technik Einspülschleusen - Berichte der Hersteller

Christoph Schulze Stentrop - HARDI GmbH - Email: css@hardi-gmbh.com

Einspülschleusen sind für die Praxis eine wichtige Schnittstelle zwischen Anwender und Spritzgerät. Zur Zeit wird auf ISO an einem Standard für gearbeitet die ersten Entwürfe liegen vor. Dabei behandelt die ISO 21278 - 1 die Testmethoden und die ISO 21278 - 2 Merkmale. Diskussionspunkt ergeben sich vor allem bei der Füllleistung, der Reinigung und der Dichtheit der Deckel. Weiterhin wird es Diskussionen um Füllstandsanzeigen geben.
Zur Zeit wird in den BBA Merkmalen und der EN 12761 nur Forderungen in Bezug auf die Spritzmittelgebindereinigung und das Vorhanden sein eines Siebes gestellt. Reinigung und Öffnungsgröße sind nicht ausdrücklich erwähnt. Wobei im Hinweis auf Reinigung das gesamte Gerät gemeint.
Anhand eines einfachen Fragebogens haben die anwesenden Gerätehersteller HARDI, AMAZONE, DAMMANN, HOLDER, JOHN DEERE, RAU und INUMA ihre Einspülschleusen kurz vorgestellt. In der Diskussion wurde von Seiten der Pflanzenschutzmittelhersteller darauf hin gewiesen dass die Einspülschleusen als Transfersystem zu behandeln sind und nicht zum Auflösen und Einteigen der Chemikalien genutzt werden sollten.


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Diabrotica virgifera virgifera - vom Orient in den Okzident
(Applikationstechnische Bekämpfungsstrategien)

Gerhard Rödler, vormals Bundesamt und Forschungszentrum für Landwirtschaft, Wien

Der Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera virgifera), ursprünglich aus Amerika stammend, trat in Europa erstmals 1992 in der Nähe des Flughafens Belgrad vermutlich durch Einschleppen auf und verbreitet sich seither nahezu unaufhaltsam in Richtung europäischer Westen aus. In Österreich drang er bis etwas westlich von Wien in einer gedachten Nord/Südlinie nach Niederösterreich/Burgenland/Steiermark vor (nach Ausbreitungskarte 2004, Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit, Dr. Peter Cate).

In einer Saison können praktisch alle Teile einer Maispflanze nachhaltig geschädigt werden: Wurzelfraß durch Larven, oberirdische Pflanzenteile durch Käfer.
Fruchtfolgen (2- bis3jährig) würden die effizientesten Bekämpfungsmaßnahmen darstellen, können aber nicht in jedem Falle wahrgenommen werden (etwa bei Maismastbetrieben, deren Wirtschaftsweise eng an den eigenen Maisanbau gebunden ist).
Applikationstechnisches
Aviotechnik
In Österreich leider nicht gestattete Pflanzenschutzmittelausbringung vornehmlich durch Hubschrauber, Ultraleichtflugzeuge oder Starrflügler. Diese Art der Ausbringung bietet den großen Vorteil, in hohen Maisbeständen Behandlungen durchführen zu können, ohne die Maispflanzen mechanisch zu schädigen; effiziente und den Boden schonende Applikationsart.
Band- bzw. Streifenbehandlungen im Wurzelbereich dienen der Bekämpfung der Larven mit dem Ziel, diese möglichst vor dem Erreichen und damit Schädigen der Maiswurzeln abzutöten.
Stelzentraktoren haben den Nachteil sehr hoher Anschaffungskosten (nur über Maschinenringe!?) und können nicht universell eingesetzt werden (z.B. Hanglagen!), allerdings keine Pflanzenschädigungen.
Adaptierte Feldspritzgeräte
Alternativ ideal ist es, das eigene Feldspritzgerät (auch mit ev. Luftunterstütztung) speziell für die Käferbekämpfung umzurüsten. Dabei ist zu beachten, dass das Spritzgestänge ausreichend hoch über den Bestand angehoben werden kann. Viel an applikationstechnischem Wissen und auch an Erfahrung ist für die Wahl der richtigen Düsentypen, deren ev. vertikale Anordnung zwischen den Reihen, den optimalen Arbeitsdruck, die Ausbringmenge/ha sowie die Tröpfchengrößenwahl nötig, um Ergebnisse zu erzielen, die für die Praxis auch nutzbar sind.
(Erste Versuche mit adaptierter Feldspritze: Amt der NÖ Landesregierung, Dr. Josef Rosner, 2004)
Abgeraten hingegen soll (auch) an dieser Stelle vor angedachten Versuchen in Österreich mit Weitwurfdüsen in der Saison 2005 werden: Hohe Windanfälligkeit, hohes Abdriftpotential (hoher und weiter Strahlenfächer), schlechte Längs- und Querverteilungen, unterschiedliche Wurfweiten in Hanglagen nach oben und unten uvm. sollten zum Umdenken Anlass geben.
Problem allgemein: Wenn nicht in Fahrgassen (Beregnungsgassen) gefahren werden kann, ist je nach Verholzungsgrad der Maispflanzen mit Schädigungen (Bruch) zu rechnen.
Curcurbitacin, gewonnen aus verschiedenen Kürbisgewächsen, ist eine so genannte Semiochemikalie die den Maiswurzelbohrer zu intensivem Fressen anregt. Mit Insektizidzusätzen von ca. 10 % der Aufwandmenge/ha (= Bienen schonend), vermögen diese Mittel die Population mehr oder weniger in Grenzen zu halten. Voraussetzung dafür ist ein guter Zugang und damit eine hohe Annahmemöglichkeit für den Käfer. Gefordert ist daher eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Spritzflüssigkeit je Flächeneinheit bei gleichzeitiger Gewährleistung einer möglichst langen Zeitspanne (=langsame Verdunstung! = großtropfiges Applizieren!) in der die Semiochemikalie vom Käfer angenommen werden kann.


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Ergebnisauswertung aus der Gerätekontrolle

Ernst Herbst Prüftechnik, Hirschbach

Die Pflanzenschutzgerätekontrolle wird seit 1996 von Firma Herbst als Dienstleistungsunternehmen durchgeführt. Es wird an 40 Prüforten in Bayern bei Landmaschinenwerkstätten geprüft. Als Werkzeuge werden dabei die von Herbst entwickelten Messgeräte Sprayertest 1000, Pumpenprüfeinrichtungen ROT 1200 und ROT 650/40 und der Einzeldüsenprüfstand ED 16 elektronisch eingesetzt. Die Werkstätten vor Ort stellen die Prüfhallen. Ein Team von 2 Personen bringt die gesamte Ausrüstung mit zu der Prüfstelle und führt die Gerätekontrolle durch, Reparaturen werden von dem Werkstattpersonal erledigt. Die mitgeführte Geräteausstattung ist sehr umfangreich und reicht von Abgasabsaugung bis Wasserrückführung. Selbst Spezialausrüstung für die Überprüfung von bodengetriebenen Spritzgeräten wird vorgehalten. Alle Prüfungen werden mit Software protokolliert und gespeichert. Verteilungsmessungen werden online bewertet, Fehlstellen werden sofort behoben und einzeln nachgemessen. Nur irreparable Düsensätze werden erneuert. Spritzcomputer werden mit dem Querverteilungsprüfstand überprüft und wenn erforderlich eingestellt. Die Prüfergebnisse haben sich kontinuierlich verbessert. 1996 war der Anteil von Querverteilungsergebnissen unter VK 10 bei 71% und hat sich bis 2004 auf 94% der Messungen verbessert. Der Anteil von abdriftreduzierender Düsentechnik hat sich bis 2004 auf 45% gesteigert, und die Düsengrößen haben sich in dem Zeitraum verkleinert. Waren 1996 noch 60% der Geräte mit ISO Größe 06, 30% mit 05 und nur 10 % mit Düsen 04 und kleiner ausgerüstet, ist der Anteil von 06 er Düsen 2004 auf 14% geschrumpft. 2004 waren 51% der Düsen Größe 05 und 35% der Geräte waren mit 04er und kleiner bestückt.
Rückblickend kann gesagt werden: Die elektronisch Messung vor Ort hat sich bewährt. Sie kann auch unter schwierigen Einsatzverhältnissen verwendet werden, ist leicht transportabel, leicht und schnell montierbar und Ergebnisse werden sofort angezeigt und gespeichert. Komplexe Regelsysteme der Pflanzenschutzgeräte sind damit leicht und sicher überprüfbar. Prüfergebnissen werden von der Software protokolliert und die gespeicherten Daten stehen zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung. Der Gerätebesitzer kann die Messung am PC mit verfolgen und Beurteilung seines Gerätes wird transparent.


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Innovationen in der Pflanzenschutztechnik

Dr.-Ing. H. Ganzelmeier, Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft, Braunschweig

Im Rahmen dieses Beitrages wird versucht, die innovativen Techniken des Pflanzenschutzes zusammenzustellen. Dies ist auch im Hinblick auf das Reduktionsprogramm chemischer Pflanzenschutz von Interesse, da auch die Technik hierzu einen wesentlichen Beitrag leisten kann. Neben der Technik zur Anwendung von chemischen Pflanzenschutzmitteln werden die Entwicklungen nicht chemischer Verfahren ebenfalls in Betracht gezogen. Hierbei werden auch solche genannt, deren Umsetzung in die landwirtschaftliche/gärtnerische Praxis erst noch bevorsteht. Im Einzelnen handelt es sich um Innovationen in den folgenden Bereichen:

1.Pflanzenschutzgerätetechnik in Großkulturen
1.1 Düsentechnik
1.2 Verlustmindernde Pflanzenschutzgeräte
1.3 Mitteleinsparende Pflanzenschutzgeräte
1.4 Befüllen und Reinigen von Pflanzenschutzgeräten
1.5 Computergesteuerter Pflanzenschutz
1.5.1 Agrarcomputer
1.5.2 Precision Farming
1.5.3 Gis-basierte Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln
1.5.4 Einsatz von GPS in Agrar-Luftfahrzeugen
2. Pflanzenschutzgeräte im Unterglasanbau
3. Nichtchemische Verfahren des Pflanzenschutzes
3.1 Elektronenbeizung von Saatgut
3.2 Biologische Verfahren
3.3 Physikalische Verfahren
4. Vorratsschutz
5. Prüfung/Kontrolle von Pflanzenschutzgeräten

Eine ausführliche Berichterstattung der hier genannten gerätetechnischen Innovationen erfolgt im Jahresbericht 2004 der Biologischen Bundesanstalt.


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Einsatz der IDN 120025 in Zuckerrüben: Erfahrungen aus dem Jahr 2004

Jörg Garrelts, Landwirtschaftskammer Hannover

Die Zuckerrübe stellt für die überwiegende Anzahl der Ackerbau- bzw. Mischbetriebe derzeit die wichtigste Einkommensquelle dar. Der Landwirt versucht durch Reduzierungen der Aufwandmengen an Wasser und insbesondere an Pflanzenschutzmitteln die Kosten für die Unkrautbekämpfung zu verringern und damit den Deckungsbeitrag positiv zu beeinflussen. Auf der Agritechnica 2003 wurde erstmals die IDN 120025 (Lechler) vorgestellt. Optisch unterscheidet sich diese Düse von der herkömmlichen ID 120025 (Lechler) nur durch die Kennzeichnung. Geändert wurde die Geometrie im Durchfuß- und Injektorbereich, so dass ein gröberes Tropfenspektrum entsteht.
Damit ein akzeptabler Belag auf der Zielfläche erreicht wird, sollte mit der IDN 120025 eine Wassermenge von 220 (200) - 250 l/ha bei einem Druck von ca. 5,0 und entsprechend der „Guten fachlichen Praxis“ mit einer Fahrgeschwindigkeit von 6,0 - 8,0 km/h eingestellt werden.
Das Problem bei der IDN 120025 ist, dass sie bei 2,0 bar (90% Abdriftminderung -Randvariante) ein sehr grobes Tropfenspektrum mit einem mittleren volumetrischen Tropfendurchmesser (MVD) von 0,765 mm ausstößt. Dagegen hat sogar die ID 12005 mit einem 2- Fach so hohen Düsenausstoß kleinere Tropfen mit einem MVD 0,590 mm. Nicht nur allein die Tropfengröße und der Düsentyp, sondern auch weitere Faktoren wie die Wasseraufwandmenge l/ha, die Witterung, die Wirkungsweise der Pflanzenschutzmittel, die Unkrautart und das Entwicklungsstadium, die Oberflächenbeschaffenheit der Zielfläche und die Gestängelage spielen bei der Applikation eine tragende Rolle.
Eine Reduzierung der Wasseraufwandmenge unter 200 l/ha führt bei allen Düsen zu schlechteren Wirkungsgraden und kann zu Schäden an den Kulturpflanzen führen. Da bei der Unkrautbekämpfung in Zuckerrüben nicht nur blattaktive sondern auch Kontaktmittel eingesetzt werden, ist hierbei immer eine höhere Wassermenge sinnvoll. Der Zusatz von Additiven kann vorteilhaft sein, da auf diese Weise die Oberflächenspannung herab gesetzt wird und die Tropfen besser auf dem Blatt verteilt werden. Zusätzlich wird die Regenbeständigkeit erhöht.
Einjährige Versuchsergebnisse mit der IDN 120025 lassen folgende Rückschlüsse zu: Bei feuchten Bodenbedingungen kann 200 l/ha gewählt werden, da die Blattwirkung nicht allein entscheidend für einen Bekämpfungserfolg ist. Dies gilt genauso beim Einsatz von blattaktiven bzw. systemisch wirkenden Pflanzenschutzmitteln (Betanal Expert). Herrscht trockene Witterung (gut ausgebildete Wachsschicht , niedrige Luftfeuchtigkeit) ist in jedem Fall 250 l/ha bei ca. 5 bar anzustreben. Dies gilt genauso für den Einsatz von Mitteln mit Kontaktwirkung. Diese Vorgehensweise ist besonders wichtig, wenn die Aufwandmengen der Pflanzenschutzmittel reduziert werden sollen oder ein hoher Anteil an insbesondere schwer zu bekämpfenden Unkräutern wie Amarant und Vogelknöterich vorhanden ist.
Um die höhere Luftfeuchtigkeit für eine Wirkungsverstärkung der Mittel zu nutzen, kann es sinnvoll sein, die Behandlungen in die Morgenstunden zu verlegen. In vielen Fällen kann die Wirkung durch den Zusatz von Additiven verbessert werden. Im Randbereich ist nicht der Bedeckungsgrad das oberste Ziel, sondern zum Schutz von Oberflächengewässern, Saumbiotopen oder Wohngebieten eine abdriftarme Applikation. Weitere Versuche sind notwendig, um die in diesen Versuchen gewonnenen Ergebnisse zu festigen und zusätzliche Erkenntnisse zu sammeln.


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Konzept eines hybriden Systems zur bedarfsgerechten Echtzeitapplikation von Fungiziden

Karl-Heinz Dammer

Das CROP-Meter der Firmen Müller-Elektronik und Agrocom ist seit dem Jahr 2003 zur bedarfsorientierten sensorgestützten Echtzeitapplikation von Fungiziden in Getreide marktverfügbar. Grundlage für die Variierung der Spritzbrühenmenge in heterogenen Schlägen sind Unterschiede in der zu benetzenden Pflanzenoberfläche. Wird die Anlagerung einer annähernd konstanten Menge an fungizid wirksamer Wirkstoffsubstanz je Einheit Pflanzenoberfläche angestrebt, so sind in dünnen Beständen geringere Mengen einzusetzen als in dichteren. Exaktversuche und Untersuchungen unter Praxisbedingungen ergaben eine hohe Korrelation des Sensorsignals des CROP-Meters mit der Frisch- bzw. Trockenmasse und dem gemessenen Blattflächenindex. Der Sensor ist seit 5 Jahren im Praxistest. Gegenüber der flächeneinheitlichen Anwendungen ergaben diese Praxisversuche zur sensorgestützten Applikation neben dem Effekt der Einsparung von Betriebsmitteln keine Ertragsverluste und kein stärkeres Krankheitsauftreten.
Bei dem Verfahren der sensorgestützten Fungizidapplikation mit dem CROP-Meter wird der jeweilige Krankheitserreger selbst nicht mit in die Bekämpfungsentscheidung einbezogen. In heterogenen Schlägen ist jedoch davon auszugehen, dass die Krankheitsverteilung unterschiedlich ist. Die zumeist aggregierte Verteilung zu Epidemiebeginn erfordert für die Durchführung einer effizienten teilflächenspezifischen Pflanzenschutzmaßnahme eine Befallserfassung entlang eines verhältnismäßig engen Stichprobenrasters. Manuelle Bonituren mittels Feldbegehung können eine schnelle und arbeitswirtschaftlich sinnvolle Beurteilung des Krankheitsauftretens nicht gewährleisten.
Soll die Krankheitsentwicklung im Getreidebestand beschrieben werden, sind Einflussfaktoren wie Bodenbearbeitung, Aussaatstärke, Sortenanfälligkeit, Stickstoffdüngung, Standortfaktoren, Wetter zu beachten. Für die landwirtschaftliche Praxis stehen komplexe Entscheidungsmodelle für den schlageinheitlichen Pflanzenschutz, unter anderem das Beratungssystem „proPlant expert.classic“, zur Verfügung.
Inhalt des Forschungsprojektes „Teilflächen-Pflanzenschutz“ ist die Schaffung eines hybriden Applikationssystems. Es bietet die Möglichkeit sowohl Informationen zum Infektionsgeschehen im Feld (Beratungssystem proPlant) als auch zur Variierung der Bestandesparameter (CROP-Meter) zum Zeitpunkt der Applikation gemeinsam in eine teilflächenspezifische Spritzanweisung in Echtzeit umzusetzen. Das Projekt ist eingebunden in den Forschungsverbund „Informationsgeleitete Pflanzenproduktion (preagro II)“, gefördert durch das BMBF (FKZ 0330667). Insgesamt 4 Projektpartner sind mit den folgenden Arbeitsaufgaben betraut:

  • Institut für Agrartechnik Bornim e.V., Potsdam
    Fachliche Konzipierung, Praxistest, Feldversuche
  • proPlant Gesellschaft für Agrar- und Umweltinformatik mbH, Münster
    Schaffung eines Prototypes von proPlant expert.precise als Expertensystem zur teilflächenspezifischen Fungizidapplikation,
  • Müller-Elektronik GmbH u. Co. KG, Salzkotten
    Technische Umrüstung der am ATB vorhandenen Feldspritze und des Crop-Meters auf die Anforderungen eines hybriden Systems,
  • Institut für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz, Universität Hannover
    Wissenschaftliche Begleitung des Projektes.

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Technische Restmenge bei Pflanzenschutzgeräten - Messtechnische Erfassung und Bewertung in der BBA - Geräteprüfung.

Osterroth, H. J.; Biologische Bundesanstalt Deutschland

Die Technische Restmenge bei Pflanzenschutzgeräten ist bereits seit dem Jahr 1988 mit der Novellierung des Pflanzenschutzgesetzes eingeführt worden. Sie ist definiert, als jegliche Flüssigkeitsmenge in einem Gerät, die nicht mehr bestimmungsgemäß ausgebracht werden kann. Für eine gute Reinigungsleistung ist es von entscheidender Bedeutung, dass diese Restmenge so klein wie möglich gehalten wird. Seit dem Jahr 2002 (Übernahme der EN 12761) gelten etwas geänderte Anforderungen hinsichtlich der Restmenge bei Spritz- und Sprühgeräten für Flächenkulturen. Die max. erlaubte Restmenge wird wie folgt errechnet: 0,5 % des Behälter-Nenninhaltes + 2 l je Meter Arbeitsbreite. Sie wird im Zuge der Geräteprüfung bei allen Geräten sowohl in waagerechter Stellung wie auch bei Hangfahrten mit einer max. Neigung von 8,5 ° bestimmt. In den letzten Jahren kamen immer größere Pflanzenschutzgeräte auf den Markt, so dass sich die BBA veranlasst sah, auch die Prüftechnik anzupassen. Mit der neu erstellten Prüfplattform können nun Geräte bis zu einem Gewicht von 6 Tonnen in eine Schräglage von bis zu 15 ° gebracht und hierbei die Restmenge bestimmt werden.
Erste Ergebnisse aus den Jahren 2004 und 2005 zeigen auf, dass die Behälterbodenform nicht immer dazu geeignet ist, die restlose Entleerung auch bei Hangfahrten zu gewährleisten. Speziell bei simulierten Fahrten hangauf wurden nicht zu tolerierende Restmengen von über 250 l gemessen, die so von der BBA abgelehnt werden. Die immer komplexer ausgestatteten Maschinen mit sinnvollen Ausstattungen, wie z. B. Zirkulationssystemen im Gestänge, führen oftmals zu hohen Restmengen, welche das zulässige Maß voll ausschöpfen. Die im Gerät vorgerhaltenen Spülwassermengen reichen in solchen Fällen oftmals nicht aus, um eine ausreichende Verdünnung zu gewährleisten.


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Vertikalverteilung bei der Applikation in Rebanlagen

Dr. Heribert Koch, DLR Rheinhessen Nahe Hunsrück

Im Rahmen der Diskussion um Dosiervorgaben in Raumkulturen wurden in den Vergangenen Jahren umfangreiche Untersuchungen der Vertikalverteilung von Belagsmassen in Obstanlagen durchgeführt. Insbesondere das Ergebnis der Arbeit einzelner Düsen konnte im Zusammenhang mit der Entwicklung von sensorgesteuerten Sprühgeräten dargestellt werden. Diese Ergebnisse waren Grundlage für die Entwicklung einer Einstellanleitung für Sprühgeräte im Obstbau, mit Vorgaben für Düsenausrichtung und Strahlbegrenzung auf die Laubwandhöhe. Entscheidend waren die Aussagen über die vertikale Verteilung innerhalb der Laubwandhöhe, die eine Rechteckverteilung sein soll.
In Rebanlagen wird von verschiedenen Autoren eine höhere Dosierung in der Traubenzone gefordert, was in der Einstellanleitung für Sprühgeräte im Weinbau zum Ausdruck kommt. Dabei ist offen, ab welchem Entwicklungsstadium die Traubenzone gesondert zu behandeln ist, wie hoch der Zuschlag sein sollte und wie diese Dosiervorschrift aus der bestehenden Dosiervorgabe abzuleiten ist. D.h., es ist offen, wie aus der Gebrauchsanleitung, in der die Aufwandmenge in kg/ha Grundfläche ausgedrückt wird, die Dosiermenge in der Traubenzone abzuleiten ist. In einer Untersuchung der derzeit verwendeten Versuchsgeräte (Tunnelspritzgeräte) wurden sehr unterschiedliche Düsenanordnungen festgestellt. Kein Versuchsansteller ändert die Einstellung in der Traubenzone, so dass Versuche applikationstechnisch und von der Dosierung her anders durchgeführt werden, als in Beratungsaussagen für die Praxis erkennbar.
Es wird vorgeschlagen, auch im Weinbau die Dosiervorgabe umzustellen und die -Laubwand als Behandlungsfläche zu betrachten. Letztlich wird die Laubwand von einzelnen Düsenfächern überdeckt, deren Überlappung die Vertikalverteilung insgesamt bestimmen. Damit wäre es möglich, die Traubenzone als separat zu betrachtendes Behandlungsband anzusehen. Die Dosiergleichung ließe sich für jedes Behandlungsband nutzen, so dass die biologisch begründete höhere Dosierung in der Traubenzone entsprechend den geometrischen Verhältnissen zwischen Düsen und Zielobjekten einfach, nachvollziehbar und korrekt einstellbar wäre und in der Gebrauchsanleitung der Pflanzenschutzmittel ausgewiesen werden könnte.


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Ergebnisse zur Anwenderexposition im Weinbau

Bäcker, Gerhard; Forschungsanstalt Geisenheim

Dem wachsenden Gesundheitsbewusstsein der modernen Gesellschaft, das besonders auch bei der jüngeren Winzergeneration sehr ausgeprägt ist, trägt eine umfangreiche Studie der Forschungsanstalt Geisenheim, der LLVA Oppenheim und der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz Rechnung. Sie befaßt sich mit der Anwenderbelastung während der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln im Weinbau, sowie mit deren Auswirkungen auf den menschlichen Organismus. Dabei wurden vom Fachgebiet Technik der FA Geisenheim bei mehr als 30 Personen während unterschiedlicher Applikationsszenarien die dermale und inhalative Belastung ermittelt. Davor und danach wurden die Probanden einer eingehenden arbeitsmedizinischen Untersuchung durch das Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin der Uni Mainz unterzogen. Obwohl in Direktzuglagen das Belastungspotential während der Applikation eher gering ist, konnten je nach Applikationsverfahren deutliche Unterschiede festgestellt werden. Für die Praxis lassen sich daraus folgende Konsequenzen ableiten:

  • Die potentielle Anwenderbelastung nimmt mit zunehmender Belaubung ab.
  • Beim Einsatz gezogener Geräte ist die Anwenderbelastung weitaus geringer, als beim Einsatz von Schlepperanbaugeräten.
  • Das Ausmaß der Anwenderbelastung hängt entscheidend von der Gebläsetechnik ab. Gebläse mit gezielter Luftstromführung und nach hinten gerichtetem Sprühstrahl tragen wesentlich zur Verminderung der Anwenderbelastung bei.
  • Grobtropfige Applikationsverfahren mit Injektordüsen vermindern die Anwenderbelastung
  • Angemessene Arbeitskleidung ist Grundvoraussetzung für niedrige Belastungswerte
  • Geschickte Wendemanöver gegen den Wind tragen entscheidend zum Anwenderschutz bei
  • Die geschlossene und klimatisierte Schlepperkabine bietet ein Höchstmaß an Anwenderschutz
Während bei der Pflanzenschutzmittelapplikation in Direktzuglagen heute insgesamt von einer sehr niedrigen Anwenderbelastung ausgegangen werden kann, stellen bestimmte Applikationsszenarien des Steillagenweinbaues nach wie vor ein Problem dar. Besonders beim Einsatz handgeführter Kleinraupen und beim Schlauchspritzverfahren erscheinen Maßnahmen zur Verbesserung des Anwenderschutzes dringend geboten.

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Versuchsmäßige Einzelpflanzenbehandlung bei Hopfen

Andreas Schenk, Bayer.Landesanstalt für Landwirtschaft,Institut für Pflanzenschutz, Amtl. Mittelprüfung

Ziele dieser Technik:

  • Zeitersparnis für die Prüfstelle
  • Kosteneinsparung für die Mittelhersteller
  • Geringere Beeinträchtigung auf der Praxisfläche
Im Hopfen sind nur wenige Pflanzenschutzmittel zugelassen, aber es besteht eine hohe Pflanzenschutzintensität. Versuche werden bis jetzt mit einem praxisüblichen Sprühgerät auf Praxisflächen durchgeführt Die 7-8 m hohe Raumkultur erfordert Parzellengrößen von 500 m2. Wenn die Vergleichbarkeit von alter und neuer Technik gegeben ist (Belagsbild auf der Pflanze und biologische Wirksamkeit), können auch mit schrumpfender Versuchsmannschaft weiter Versuche durchgeführt werden, ohne die Versuchsbetriebe zu sehr zu beeinträchtigen. (Hopfen unterliegt sehr hohen Qualitätsvorschriften).

Verfahren:
Mit einem schlepperangebauten hydraulischen Hubmasten wird ein gebogenes Gestänge mit drei Zweistoffdüsen an der fixierten Hopfenrebe hochgefahren. Zusätzlich werden kompressorgespeiste Luftdüsen benötigt, welche die Blätter anheben, sodass eine ähnliche Benetzung bzw. Belagsbildung wie bei Behandlung mit einem Sprühgerät entsteht. Dies ist notwendig, weil das Sprühgerät vom Boden aus mit großem Luftdurchsatz (60 - 90 000 m³/h) die Spritzbrühe in die notwendige Höhe (7-8 m) transportieren muss. Mit der neuen Technik werden nur geringe Mengen von teuren Versuchsmitteln benötigt.

Nachweis der Vergleichbarkeit zwischen Praxis üblichen Sprühgeräten und Einzelpflanzenbehandlung:
Vom Fachbereich Hopfen in Hüll wurden im Herbst 2004 von je fünf Reben insgesamt 400 Blattproben gezogen und vom Institut für Pflanzenschutz Freising (Herr Schenk) in Zusammenarbeit mit der FA Geisenheim (Dr. Bäcker) ausgewertet.

Ergebnis:
Mit dem Einzelpflanzenbehandlungsgerät wurden bei diesem ersten Vergleich die gleichen Anlagerungswerte wie mit einem konventionellen Sprühgerät erzielt. Das Verfahren eignet sich deshalb grundsätzlich für die „Amtliche Mittelprüfung“. An technischen Detailverbesserungen wird noch gearbeitet.


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ISOBUS - zukunftsweisender Standard für die Landtechnik

Jörg Böse

ISO11783 ist ein Standard, um eine internationale offene Systemwelt in der mobilen Landwirtschaft zu ermöglichen. Alle ISOBUS-Komponenten sind somit beliebig und herstellerunabhängig kombinierbar. Der Anwender ist nicht mehr gezwungen, darauf zu achten, welche Geräte welcher Hersteller zueinander kompatibel sind. Basierend auf den Definitionen und Erfahrungen des LBS und dem amerikanischen und auch international anerkannten Standard SAE J1939 für mobile Systeme wurden in jahrelanger Gremiumsarbeit auf internationaler Ebene die Weichen für anwenderfreundliche und unabhängige CAN-Bus-Komponenten gestellt.
Die Schnittstelle zwischen Anwender und ISOBUS-System auf dem Fahrzeug wird durch das Bediengerät (Virtuelles Terminal) realisiert. Hierbei handelt es sich um eine reine Datenein-/ausgabe-Station, die die Kommunikation mit dem Anwender stellvertretend für alle übrigen ISOBUS-Teilnehmer (Geräte, ECUs) ermöglicht.
Angeschlossene ISOBUS-Teilnehmer können ihre spezifische Bedieneroberfläche auf einem grafikfähigen Bildschirm mit mindestens 200x200 Pixeln Auflösung präsentieren. Der Anwender kann über bestimmte, vom BUS-Teilnehmer frei mit Funktionen belegbaren Tasten, den sogenannten Softkeys, direkt auf die angeschlossenen Geräte Einfluß nehmen. Die Konzeption der Bedieneroberfläche eines Gerätes liegt dabei immer in der Verantwortung des Geräteherstellers. Der Standard bietet ungezählte Möglichkeiten, ein spezifisches Design und eine geeignete Benutzerführung auf dem Virtuellen Terminal zu kreieren.
Basis einer Bedienoberfläche ist eine objektorientierte Struktur von Datenelementen, deren Syntax in der ISO11783 genau festgelegt ist. Zur Initialzeit werden diese Objekte in ihrer Gesamtheit (Object Pool) per EFTP (File Transfer) vom Bus-Teilnehmer an das Bediengerät übertragen und können dort auf Veranlassung des Bus-Teilnehmers im nichtflüchtigen Speicher des Bediengerätes abgelegt werden. Auf dieses Weise ist die zeitintensive Datenübertragung auf ein Minimum reduziert. Weiterhin kann der Bus-Teilnehmer die physikalischen Eigenschaften des Bediengerätes (Bildschirmgröße, Speichergröße, Anzahl Softkeys, ...) dynamisch abfragen und seine Bedienoberfläche optimal an das Design des Bediengerätes anpassen. Die objektorientierte Struktur der Bedienoberfläche erfordert zur Laufzeit ein Minimum an Daten, um den Bediener stets mit neuesten Informationen der Maschine zu versorgen.
Geräte auf dem ISOBUS werden als WorkingSets bezeichnet. Ein WorkingSet kann dabei aus einer oder mehreren physikalisch getrennten Rechnereinheiten bestehen. Besteht ein WorkingSet aus mehr als nur einem Bus-Teilnehmer, dann besitzt diese Gruppe immer einen WorkingSetMaster, der verantwortlich für die Kommunikation mit dem Virtuellen Terminal und das Übermitteln der Bedieneroberfläche ist. Der Funktionsumfang der Hardware zur Ansteuerung von Ausgängen, Abfrage von Eingangssignalen und Ausführung von Steuer- und Regelalgorithmen als auch das Design der Bedieneroberfläche eines WorkingSets ist beliebig und somit den Herstellern überlassen.
Physikalische Basis des Bussystems ist der CAN-Bus 2.0b, der mit einer Baudrate von 250 Kbaud betrieben wird. Der Frameaufbau mit dem 29-Bit Frameheader wurde aus der J1939 übernommen. Jeglicher Datenaustausch wird in Form von CAN-Paketen vorgenommen, die maximal 8 Bytes Nutzdaten aufnehmen können. Für den Austausch großer Datenmengen wurde eine eigenes File Transfer Protokoll definiert (EFTP).
Die Netzwerktopologie ist auf 2 Bussysteme ausgelegt. Zum Einen gibt es den gekapselten traktorinternen Bus, auf dem die Motorkomponenten unbehelligt von irgendwelchen Anbaugeräten und Bedienelementen Daten austauschen können. Zum Anderen gibt es den Gerätebus mit aktiven, schaltbaren Busabschlüssen, um eine beliebige Anzahl von Busteilnehmern über Steckverbinder dynamisch an den Bus anschliessen zu können. Als Schnittstelle (Gateway) zwischen den beiden Bussegmenten ist ein Traktor-Rechner (Traktor-ECU) definiert, der eine bestimmte Teilmenge der Gesamtdaten eines Busses auf den jeweils anderen überträgt.
Auf dem Bus-System werden neben den Bedienerdaten auch Daten mit globalem Charakter ausgetauscht. Diese sind in Anlehnung an J1939 definiert. Sie werden als Broadcast Nachrichten versendet und stehen somit allen BUS-Teilnehmern zur Verfügung. Beispiele hierfür sind Datum, Uhrzeit, Spracheinstellung, Fahrzeug-Geschwindigkeit, Maschinenstati etc.
Optionale Bedienelemente können auf dem ISOBUS integriert werden und stellen sich sich wie ein Gerät dar, welches Anzahl und Eigenschaften der Taster und Schalter in Form eines ObjectPools deklariert. Der Benutzer kann über das Virtuelle Terminal die von den Geräten bereitgestellten Funktionen den entsprechenden Tasten und Schaltern der Bedienelemente selbst zuordnen.
ISO11783 definiert auch für die Auftragsbearbeitung Schnittstellen. Auf dem mobilen System kommuniziert das Task Management mit den Bus-Teilnehmern über CAN-Nachrichten. Die Bedienoberfläche der Auftragsbearbeitung ist analog zu der der übrigen Bus-Teilnehmer aufgebaut und die Bedienung kann somit über das Virtuelle Terminal vorgenommen werden. Der Datenaustausch zwischen dem mobilen System und dem Verwaltungs-Computer (Farm-PC) ist bewußt nicht definiert worden. Hier bleibt es den Herstellern überlassen, das Datenformat an das jeweilige Medium für den Datentransfer anzupassen und möglichst optimal zu gestalten. Die Schnittstelle der Auftragsdaten zu Farm Management Programmen ist über die XML-Syntax spezifiziert. ISO11783 definiert hierfür eine umfangreiche Menge an Datenelementen (Instanzen) in einer Datenbank-Struktur. XML ist ASCII-kodiert und wird zeilenorientiert interpretiert. Auftragsdaten werden dabei durch Referenzierungen von Tabelleneinträgen zusammengestellt.
Zur Integration von GPS-Datenempfängern ist eine Kompatibilität zu NMEA2000 gewährleistet worden. NMEA2000 ermöglicht dem Nutzer der GPS-Daten, seinen spezifischen Umfang der zu empfangenen Daten selbst zu bestimmen.

  • ISOBUS standardisiert Hardware (Stecker und Kabel) und Software (Art des Datenaustauschs) unter Systemaspekten.
  • ISOBUS generiert universelle Traktoren und Terminals.
  • ISOBUS ermöglicht eine Hersteller übergreifende und damit funktionsoptimale Nutzung, Kombination und Koordination von Maschinen und Geräten.
  • ISOBUS automatisiert die Maschinen- und Geräte- Einstellungen auf unterschiedliche  Arbeitsgänge und erzeugt damit aus der Kombination von Zugmaschine, Anbaugerät und Terminal ein System mit "Selbstfahrerqualitäten".
  • ISOBUS erweitert durch "intelligentere" Funktionalitäten und GPS-Datenintegration die Möglichkeiten im Precision Farming.
  • ISOBUS vereinheitlicht die Auftragsbearbeitung landwirtschaftlicher Dienstleister.
  • ISOBUS vereinfacht und vereinheitlicht die Bedienerführung auf dem Terminal für alle Jobs und Geräte.
  • ISOBUS führt die Bedienung aller Anbaugeräte ergonomisch zusammen.
  • ISOBUS unterstützt auch die Steuerung der Beleuchtungsanlagen und macht eine zusätzliche Steckdose überflüssig.
  • ISOBUS macht doppelte Informationserfassung und -haltung überflüssig.
  • Durch ISOBUS müssen Landwirte in der Produktion nur ein System unterstützen.
  • Durch ISOBUS sind Gerätehersteller mit allen Traktoren kompatibel.
Mehrfachdüsen in der Spritzen-Steuerung

Die Mehrfachdüsensteuerung wird über 2-fach oder 4-fach Düsenträger bereitgestellt. Im Betrieb kann vom Anwender zwischen Vario- und Select-Modus gewählt werden. Im Select-Modus werden die Düsen einzeln durch den Anwender zu Kombinationen aktiviert/deaktiviert. Im Vario-Modus werden die Kombinationen der Düsen in Abhängigkeit der aktuellen Arbeitsbedingungen durch die Software eingestellt. Ziel ist die vollautomatische Umschaltung und optimale Steuerung der Düsenkombinationen gemäss deren Druckbereichen bei variablen Ausbringmengen und Fahrgeschwindigkeiten.
Unabhängig vom Düsenhalter kann der Anwender für jede Düse den aktuell verwendeten Düsentyp selbst eingeben. Dieses wird durch eine Eingabeliste ermöglicht, über die der Benutzer simpel die Farbe seiner aktuellen Düse auswählt. Die entsprechende ISO Bezeichnung der verwendeten Düsen wird zusätzlich für jede Düse eingeblendet.
Die Auswahlliste der Düsen enthält die 14 durch ISO 10625 definierten Standard-Düsentypen und 4 anwenderspezifische, frei spezifizierbare Düsentypen. Der Typ “keine Düse” kann ausgewählt werden, um eine Düse auf dem Trägersystem komplett zu deaktivieren.
Der Anzeigebereich für Mehrfachdüsen in der Bedienoberfläche wird vom Geräterechner immer mit den aktuellen Werten der aktuell eingestellten Arbeitsbedingungen gefüllt. Er enthält Informationen über

  • Arbeitsgeschwindigkeit
  • Minimaler Druckwert
  • Maximaler Druckwert
  • verwendete Düsentypen
  • Bereich der möglichen Ausbringraten
Der durch die Druckwerte festgelegte Druckbereich soll immer innerhalb der vom Düsenhersteller festgelegten Spezifikation liegen, kann aber durch den Anwender auf einen kleineren Bereich reduziert werden. Wählt der Anwender eine Non-ISO Düse (in der Software Düse A bis D genannt) aus, dann muß er den typischen Arbeitspunkt dieser Düse selbst definieren. Hierzu werden die Werte für Druck und Volumenstrom eingegeben. Die Definition dieses Arbeitspunktes reicht aus, um den gesamten Arbeitsbereich der proprietären Düse zu berechnen. Für den Betrieb der Mehrfachdüsen ist es zwingend notwendig, dass alle Parameter korrekt und in sich schlüssig und auf die Maschine abgestimmt eingegeben werden (Düsentyp, erlaubter Druckbereich der Düsen, Position der einzelnen Düsen auf dem Mehrfachträger). Die Parameter werden zur Berechnung und Ausführung speziell des Vario Modus benötigt. Jegliche Falscheingabe dieser Werte kann dazu führen, dass die Düsen nicht sinnvoll kombiniert und die gewünschten Mengen und Resultate der applizierten Spritzbrühe nicht eingehalten werden können. Der Anwender hat die Möglichkeit, Düsen vom Vario Modus auszuschliessen. Diese ausgeschlossenen Düsen können nur im Select oder Reinigungsmodus aktiviert werden. Der durch den Anwender vorgegebene Druckbereich wird zur Bestimmung der Überlappungen von Düsenkombinationen herangezogen. Eine komplette Überlappung ist erreicht, wenn es möglich ist, von der kleinsten bis zur grössten Ausbringrate im vorgegebenen Druckbereich lückenlos arbeiten zu können. Die Zusammenstellung der Düsen zu Kombinationen wird von der Software durch einige Berechnungsschritte vorgenommen. Die Auswahl der Düsenkombinationen und die Berechnung der Grenzwerte der Kombinationen, um von einer auf die nächste Kombination umzuschalten, sind das Ergebnis einiger Vorgänge und Regeln, die in der folgenden Reihenfolge von der Software durchgeführt werden:
  1. Sortierung der Kombinationen
  2. Löschen redundanter Kombinationen
  3. Läschen von Kombinationen aufgrund redundanter Überlappungen
  4. Berechnung der Grenzwerte
Sortierung der Kombinationen

Zunächst werden alle 15 möglichen Kombinationen berechnet: 4 Einzeldüsen und 11 Kombinationen mit 2, 3 und 4 Düsen. Da die Düsen in beliebiger Reihenfolge installiert sein können, und auch Düsentypen mehrfach vorkommen dürfen, können keinerlei Annahmen gemacht werden. Die Kombination kleiner Düsen kann von der Rate her kleiner sein als die einer einzelnen Düse; einige Kombinationen ergeben eventuell die gleichen Leistungsdaten. Jegliche Düsenkombination ist erlaubt, die einzig zu erfüllende Bedingung ist die der Überlappung der einzelnen Druckbereiche.

Löschen redundanter Kombinationen

Es gibt zwei Gründe, eine Düse oder die Kombination von Düsen aus der Liste zu löschen. Der erste Grund ist die Gleichheit der Leistungsdaten. Einige Kombinationen können exakt die selben Volumenströme aufweisen. Dieses passiert recht häufig, da alle ISO Düsen aus der virtuellen Einheitsdüse abgeleitet sind, die bei 3 bar Druck einen Volumenstrom von 0,1 l/min besitzt.
Im Falle mehrerer äquivalener Kombinationen hängt der Löschvorgang davon ab, wie sortiert wird und in welcher Reihenfolge die Düsen definiert sind.

Löschen von Kombinationen aufgrund redundanter Überlappungen

Hierfür wird das Prinzip von bevorzugtem Druckbereich und redundanter Überlappung angewendet. Ausgehend vom durch den Anwender vorgegebenen Druckbereich, der das erlaubte Druck-Spektrum der Düse wiederspiegeln sollte, wird ein engerer Druckbereich berechnet, der sog. bevorzugte Druckbereich. Das Vario-System wird stets versuchen, in diesem bevorzugten Druckbereich zu bleiben, um die Düsen unter besten Konditionen betreiben zu können.


Berechnung der Grenzwerte

Als Grenzwerte werden die Volumenströme verstanden, bei denen von einer Düsenkombination auf andere umgeschaltet wird. Vier verschiedene Konstellationen müssen bei der Berechnung der Grenzwerte berücksichtigt werden. Grundsätzlich jedoch wird immer die Qualität der Überlappung zweier benachbarter Bereiche als Kriterium verwendet.

  1. Überlappung des bevorzugten Druckbereiches
    Dieses ist die qualitativ beste Situation, da bei einem Kombinationswechsel der bevorzugte Druckbereich nicht verlassen wird.

    Der Grenzwert berechnet sich zu Tn = (F(n+1)min + F(n)max) / 2
  2. Überlappung des bevorzugten Druckbereiches mit dem Anwender-Druckbereich
    Der Wechsel zwischen den Kombinationen findet innerhalb des durch den Anwender spezifizierten Druckbereiches statt.

    Der Grenzwert berechnet sich zu Tn = F(n)max
  3. Überlappung des Anwender-Druckbereiches

    Der Wechsel zwischen den Kombinationen findet innerhalb des durch den Anwender spezifizierten Druckbereiches statt.

    Der Grenzwert berechnet sich zu Tn = F(n+1)user min
  4. Keinerlei Überlappung des Druckbereiches
    In dieser Situation würde ein entsprechender Alarm generiert werden, da der vorgegebene Druckbereich verlassen werden muss.

    Der Grenzwert berechnet sich zu Tn = F(n)user max

In den Situationen, in denen keine optimale Überlappung erreicht werden kann, wird die Vario Steuerung dazu tendieren, im Bereich des Niederdrucks zu arbeiten.
In den obigen Beschreibungen wurde deutlich, dass die Steuerung im Vario Modus über den bevorzugten Druckbereich realisiert ist. Die Software versucht, das System ständig in einem engen Druckbereich zu halten, der sich in der Mitte des für die Düsen definierten Druckbereiches befindet. Wenn man die Möglichkeit in Betracht zieht, diesen Druckbereich in einen Bereich mit höherem oder niedrigerem Druck zu verschieben, dann lässt sich hiermit konzeptionell die Kontrolle einer bestimmten Tropfengrösse erreichen. Das System wird bewusst in den niedrigeren Druckbereich für grössere Tropfen und in den höheren Druckbereich für kleinere Tropfen gesteuert. Diese Steuerung kann beispielsweise mit einem Windmesser gekoppelt werden, um bei zu hohen Windgeschwindigkeiten automatisch den bevorzugten Druckbereich in den Bereich grösserer Tropfen zu verschieben.

Ausgehend von der Anzahl der Tropfengrössen N berechnet das System die Breite W des Druckbereiches für eine Tropfengrösse in %.

Wdrop pressure = ( 200 / ( N + 1 ))% des Anwender-Druckbereiches

Bei einer Einstellung von N=6 Tropfengrössen ergibt sich Wdrop pressure zu 28% des vom Anwender definierten Druckbereiches. Die vom Anwender eingestellte Tropfengrösse DS dient zur Berechnung des minimalen Druckes des Druckbereichs dieser Tropfengrösse innerhalb des Anwender-Druckbereiches.

p(N)min drop pressure = ((N - DS) * (100 - Wdrop pressure)) / (N - 1)

Bei einer Anzahl der Tropfengrössen N=6 und einem Anwender-Druckbereich von 2 bar bis 6 bar ergeben sich die folgenden Tropfen-Druckbereiche:


Es gibt keinen wesentlichen Unterschied bei der Steuerung des Vario Modus mit oder ohne Tropfengrössen-Steuerung.

In beiden Fällen liegt ein Sollwert für eine bestimmte Tropfengrösse vor; allerdings ist dieser Wert statisch im Fall ohne Tropfengrössen-Steuerung. Standardmässig arbeitet die Vario Modus Software auch ohne aktivierter Tropfengrössen-Steuerung mit einer Einstellung von 5 Tropfengrössen und benutzt davon immer die Grösse 3. Wenn man die Berechnungsvorschriften des vorigen Kapitels heranzieht, ergibt sich somit bei 5 Tropfengrössen Wdrop pressure zu 33%. Die dritte und mittlere Tropfengrösse besitzt dann einen Druckbereich, der genau in der Mitte des Anwender-Druckbereiches liegt und 33% dieses Bereiches abdeckt.
Die Tropfengrösse kann durch den Anwender durch Tastendruck gewählt werden; die Software verschiebt in diesem Fall den bevorzugten Druckbereich gemäß obiger Darstellung in deb Breich höheren oder geringeren Druckes. Dieses Verfahren ermöglicht aber auch die automatische Variation der Tropfengrössen über beispielsweise eine Windsensorik und ist somit geeignet, das Abdriftverhalten der Tropfen zu reduzieren.


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Last modified: Tue Jun 7 00:10:21 CEST 2005