Magazin Landtechnik

Druschfruchternte :

Die Einstellung ist entscheidend

Viele Mähdrescherfahrer sind mit der Maschineneinstellung oft überfordert und ernten daher mit den Standardeinstellungen der Hersteller. Einige Tipps zur Einstelloptimierung lassen sich aus Versuchsergebnissen an der Fachhochschule Bingen ableiten.

Druschfruchternte: Die Einstellung ist entscheidend

Hybrid-Mähdrescher bei der Gerstenernte und schwierigen Erntebedingungen mit mehr als 50 % Strohfeuchte. Das fordert den Fahrer.

Eine optimierte Einstellung beginnt bereits beim Schneidwerk. Bei Schneidwerken mit Förderbandtechnik (AGCO, John Deere/Zürn) fallen die Getreidehalme mit der Ähre voran in den Mähdrescher, wodurch neben dem gleichmäßigen Gutfluss die Kornabscheidung am Dreschkorb erhöht wird, mit der Folge höherer Druschleistungen.

Den gleichen Effekt erzielt man auch mit einer angepassten Schneidtischlänge bei Vario-Schneidwerken (Claas, CNH, Geringhoff, Schratten-ecker). Der Tisch sollte immer so weit ausgefahren werden, bis die Halme gegen die Einzugsschnecke fallen und sich vor der Schnecke kein Getreidestrauß bildet. Hier werden sogar sehr häufig zu große Einstellfehler begangen; es wird mit zu kurzem Schneidtisch geerntet und der Getreidestrauß wird bei hohen Fahrgeschwindigkeiten nach vorne gedrückt. Dann nimmt sogar die Stoppellänge vor allem in der Mitte des Mähdreschers zu, was neben der viel zu geringen Leistung des Mähdreschers zu Problemen bei der Stoppelbearbeitung führen kann.

Bei angepasster Schneidtischlänge können sich gegenüber der Standardlänge die Gesamtverluste eines Hybrid-Mähdreschers mit Beschleuniger- Dreschwerk unter sonst gleichen Bedingungen in der Weizenernte durchaus um 15 Prozent verringern, als Folge des gleichmäßigeren Gutflusses und der höheren Kornabscheidung am Dreschkorb. Wird dagegen stehendes Getreide bei zu kurz eingestelltem Schneidtisch mit der Haspel nach vorne gedrückt, so können sich die Gesamtverluste des Mähdreschers um 30 Prozent gegenüber der Standardeinstellung des Schneidwerkes erhöhen. Diese Werte belegen, dass vor allem die Anpassung der Einstellungen des Schneidwerkes an die Erntebedingungen nicht vernachlässigt werden darf.

Zielkonflikte unabhängig vom Druschsystem

Prinzipiell geschieht die Mähdreschereinstellung unabhängig vom Druschsystem nach ähnli-chen Regeln (Abb. 1). Jedoch sind die Grenzwerte je nach Druschsystem und Erntebedin-gungen unterschiedlich. Die Zielkonflikte sind prinzipiell aber immer gleich. Mit zunehmen-der Dreschtrommel- oder Rotordrehzahl und daraus resultierender Umfangsgeschwindigkeit nimmt zwar die Kornabscheidung am Korb zu, weil die Körner stärker radial beschleunigt werden. Dies hat dann sinkende Ausdruschverluste zur Folge. Jedoch nimmt der Bruchkornanteil zu, weil größere Kräfte auf die Körner wirken.

Gleiches gilt für den Dreschspalt in umgekehrter Weise, jedoch wirkt er sich in viel geringerem Maße auf die Kornqualität aus, als die Dreschtrommeldrehzahl. Je kleiner er eingestellt ist, desto größer wird der Bruchkornanteil, Entspelzung oder Entgrannung nehmen zu, und die Ausdruschverluste verringern sich. Hier ist nicht nur ein klassischer Zielkonflikt gegeben, sondern der Fahrer muss entscheiden, welche Maßnahme er ergreift – ändert er nur die Dreschspaltweite oder die Dreschtrommel- bzw. Rotordrehzahl, oder sogar beide Kennwerte?

Bruchkornanteil hängt vom Durchsatz ab

Der Bruchkornanteil kann allein durch Erhöhung des Durchsatzes durchaus halbiert werden (Abb. 2, Maximalwerte = 100; in den Graphiken sind Relativwerte abgetragen, um den prin-zipiellen Verlauf der Funktionen und den Vergleich zwischen den Kennwerten zu vereinfachen. Absolutwerte gelten dagegen nur für die spezielle Situation während einer Untersuchung und können sich abhängig von der Erntegutbeschaffenheit ändern). Die Maßnahme „Durchsatzsteigerung“ greift vor allem bei Mähdreschern mit flach ansteigender Verlustkennlinie, wie in diesem Falle bei einem Hybrid-Mähdrescher mit Beschleuniger-Dreschwerk.

Es liegt also nahe, diese Maßnahme zu ergreifen statt sanfter zu dreschen, weil sich neben der verbesserten Kornqualität der weitere große Vorteil der Steigerung der Flächenleistung ergibt, die Effizienz des Mähdreschereinsatzes also zunimmt. Es kann je nach Erntebedingungen und Durchsatz sogar sinnvoll sein, sanfter zu dreschen und das Dreschwerk durch höhere Fahrgeschwindigkeit mehr zu füllen.

Bei Schüttlermaschinen greift diese Maßnahme, den Bruchkornanteil durch höhere/n Fahrgeschwindigkeit/Durchsatz zu reduzieren, in viel geringerem Maße. Denn je nach Durchsatz und Erntebedingungen nehmen bei nur geringfügiger Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit die Körnerverluste drastisch zu. Dann stehen der reduzierte Bruchkornanteil und die höheren Körnerverluste in keinem wirtschaftlichen Verhältnis zueinander. Erst ab einem Bruchkornanteil von 3 Prozent in einer Charge erfolgen laut BLE Preisabschläge. Unter diesen Wert lässt sich die Kornqualität erfahrungsgemäß problemlos durch Einstellungsmaßnahmen am Dreschwerk verbessern.

Große Spaltweite nicht immer vorteilhaft

Tendenziell stellen viele Mähdrescherfahrer ihre Maschinen auf größere Spaltweiten, aber größere Trommel-/Rotordrehzahlen ein als die Grundeinstellung des Herstellers vorgibt. Der Grund hierfür liegt im „Reservedenken“ – höhere Trommeldrehzahlen, um mögliche Verstopfungen bei ungleichmäßigem Gutfluss zu vermeiden sowie den Ausdrusch zu sichern und höhere Dreschspaltweiten, um das Korn zu schonen. Doch oft werden die größeren Dreschspaltweiten durch die höheren Trommeldrehzahlen weit mehr als kompensiert, so dass eine geringe Kornqualität die Folge ist.

Der Ausdrusch lässt sich entweder bei Schwadablage kontrollieren, oder bei Häckslerbetrieb bei Schüttlermaschinen nach einem Schnellstopp beim Resttroh oben auf den Schüttlern. Ansonsten ist es bei Häcklserbetrieb sinnvoll, kurz auf Schwadablage umzustellen und nach der Kontrolle, das Stroh wieder aufzunehmen und zu häckseln. Oft sind Mähdrescherfahrer überrascht, wie sanft das Dreschwerk eingestellt werden kann, bevor die Ausdruschverluste zunehmen. Daher sollte die Vorgehensweise für die Einstellung immer lauten: So scharf wie nötig und so sanft wie möglich einstellen.

Hohe Druckleistung manchmal teuer erkauft

Auch wollen viele Fahrer durch hohe Dreschtrommeldrehzahlen ein Maximum an Kornabscheidung am Dreschkorb und damit eine möglichst hohe Druschleistung erzielen. Diese wird aber dann mit einer verminderten Kornqualität zu teuer erkauft, wenn der Grenzwert von 3 Prozent Bruchkorn überschritten wird. Und ein zu scharf eingestelltes Dreschwerk kann Bruchstroh erzeugen, das wiederum die Kornabscheidung an den Schüttlern und an der Reinigung reduziert, wodurch sich die Körnerverluste erhöhen, die Druschleistung also sogar reduziert werden kann.

Unterschiedliche Effekte von Dreschwerkeinstellungen zeigen Versuchsergebnisse in Gerste an einer Hybridmaschine mit Beschleuniger-Dreschwerk (Abb. 3, Maximalwerte = 100). Die Körnerverluste können bei erhöhter Druschintensität (Dreschleistenfrequenz/Dreschspaltweite), also hoher Trommeldrehzahl bei engem Dreschspalt (100 = maximale Trommeldrehzahl bei 7 mm Spaltweite), sowohl ab- als auch zunehmen. Sie nehmen ab, wenn das Stroh zäh ist und durch den schärferen Drusch die Reinigung nicht stärker mit Bruchstroh belastet wird. Sie nehmen zu, wenn die Reinigung mit höheren Kurzstrohmengen, die am Dreschkorb abgeschieden werden, stärker belastet wird. Es gibt also keine Patentrezepte, nach denen ein Dreschwerk eingestellt werden muss, sondern die passende Einstellung wird immer durch ein Herantasten an das Optimum gefunden.

Schärferes Dreschen hat bei Gerste eine verbesserte Entgrannung sowie saubereres Korn und damit ein höheres Hektolitergewicht zur Folge. Bei Gerste wird ohnehin meist nur scharf gdroschen, um das Korn maximal zu entgrannen. Dann kann jedoch auch der Bruchkornanteil zunehmen. Die Hybridmaschine reagiert auch hier unsensibler als eine Schüttlermaschine, weil sich bei den hier höheren Gesamtdurchsätzen mehr Stroh im Dreschspalt befindet.

Anforderungen der Kulturen sind verschieden

Insgesamt zeigen die Untersuchungsergebnisse, dass allein bei der Optimierung der Einstellung eines Dreschwerkes die Verhältnisse von Spaltweite und Trommeldrehzahl sehr unter-schiedliche Wirkungen zeigen können. Bei Weizen kann es vorkommen, dass mit geringen Dreschtrommeldrehzahlen unterhalb der vom Hersteller vorgegebenen Standardwerte und recht engem Dreschspalt ebenso gute Druschergebnisse erzielt werden, wie bei weiterem Spalt und erhöhten Dreschtrommeldrehzahlen. Das kann dann beispielsweise eine Umfangsgeschwindigkeit von weniger als 20 m/s, entsprechend einer Trommeldrehzahl von weniger als 650 U/min beim Beschleuniger-Dreschwerk mit 60er Trommel bei einer Dreschspaltweite von weniger als 10 bis sogar 20 mm sein. Oder im Extremfall kann die Umfangsgeschwindigkeit 30 – 33 m/s, entsprechend einer Drehzahl von etwa 950 bis 1050 U/min bei einer Dreschspaltweite von 30 mm bei dieser Maschine bei der Weizenernte betragen. Die Spannweite der Einstellungen ist demzufolge abhängig vom Durchsatz und von der Beschaffenheit des Getreides sehr groß.

Zwar bieten die Mähdrescherhersteller seit Beginn der 90er Jahre abrufbare bzw. programmierbare Grundeinstellungen für die verschiedenen Früchte an, jedoch passen diese sehr oft nicht zu den gegebenen Erntebedingungen. Denn je weiter die Erntebedingungen wie Korn- und Strohfeuchte sowie der Strohertrag und sonstige sorten- und reifespezifischen Eigenschaften wie das Ausdruschverhalten, die Entspelzung, die Entgrannung usw. von den Erntebedingungen, die den Herstellerwerten zugrunde liegen, abweichen, desto intensiver muss die Maschineneinstellung optimiert werden.

Um dem Fahrer eine Hilfestellung bei der Einstelloptimierung zu geben, bietet Claas den Einstellassistenten CEMOS (Claas elektronisches Optimierungs-System) in Serie für die Mähdrescher der neuen 700er Baureihe an. Der Einstellassistent berücksichtigt sämtliche Einstellmöglichkeiten des Mähdreschers, vom Erntevorsatz bis zum Strohhäcksler. Der Fahrer erhält nicht nur Hinweise auf Einstellungsänderungen, sondern er bekommt auch Informationen, was er zu beachten hat, wenn Zielkonflikte oder technische Grenzwerte offenkundig werden. Der Fahrer kann mit CEMOS interaktiv alle Maschineneinstellungen vom Gutfluss im Schneidwerk über Dreschen, Abscheiden und Reinigen bis hin zur Arbeit des Strohhäcks-lers optimieren. Er muss nicht nur auf Signale des Informationssystems reagieren, sondern er kann die unterschiedlichsten Einstellziele aktiv umsetzen. Er kann unterschiedliche Prioritäten setzen wie Druschleistung und Arbeitsqualität oder eine dieser Zielrichtungen primär verfolgen, oder aber auch z. B. die Strohhalmlänge bei Schwadablage maximieren. Somit kann er die Technik des Mähdreschers abhängig von den Erntebedingungen und der jeweils zu erntenden Frucht bis an ihre konstruktiv gegebenen Grenzen nutzen. Erste Erfahrungen mit dem System zeigen, dass selbst erfahrene Fahrer zu Einstellungen des Mähdreschers gelangen, die sie ohne den Einstellassistenten nicht vorgenommen hätten, aber einen Vorteil erbracht haben.

Dies verdeutlicht, welche Reserven allein durch die Maschineneinstellung noch erschlossen werden können. Denn durch eine Einstelloptimierung lassen sich die verschiedensten Effekte erzielen.

So kann die Druschleistung um bis zu 10 Prozent zunehmen, Bruchkorn- und NKB-Anteile können um 50 bzw. sogar bis 90 Prozent reduziert werden. Die Spannweite der Ergebnisse ist groß, abhängig vom Optimierungsziel, von der gegebenen Druschleistung oder Arbeitsqualität oder von beidem.

Selbst erfahrene Fahrer lernen mit CEMOS noch dazu

Je nach Erntebedingungen und Motivation des Fahrers kann sich bei einem Mähdrescher der obersten Leistungsklasse ein Mehrerlös von etwa 2.000 bis zu 15.000 €/a durch eine Einstelloptimierung ergeben, was die Notwendigkeit eines Einstellassistenten gerade für Großmaschinen unterstreicht.

Es kommt aber auch vor, dass eine Optimierung nicht oder nur in geringem Maße greift. Dann stimmen die Erntebedingungen mit denen vom Hersteller für die Grundeinstellungen zugrunde gelegten Erntebedingungen überein. Das Optimieren der Einstellwerte eines Mähdreschers ist bei wechselnden Erntebedingungen mehrmals täglich erforderlich, wenn maximale Arbeitsergebnisse erzielt werden sollen.

Fazit

Prinzipiell haben Einstellmaßnahmen am Mähdrescher unabhängig vom Druschsystem ähnliche Wirkungen und Zielkonflikte zur Folge, jedoch sind die Grenzwerte je nach Druschsystem und Erntebedingungen unterschiedlich.

Bei Mähdreschern mit flach ansteigender Körnerverlustkennlinie kann allein durch die Erhöhung des Durchsatzes der Bruchkornanteil halbiert werden. Schärferes Dreschen muss nicht unbedingt die Verluste senken und damit die Druschleistung steigern, denn durch die erhöhte Kurzstrohbelastung können die Reinigungsverluste zunehmen. Die Versuchsergebnisse zeigen ausschließlich die Wirkungen von Durchsatzsteigerung und Dreschwerk- einstellungen bei einem Hybrid-Mähdrescher mit Beschleuniger-Dreschwerk. Durch zusätzliche Änderung der Einstellungen an Rotoren und Reinigung lassen sich Druschleistung und Arbeitsqualität ebenfalls verbessern.

Da die Mähdreschereinstellung sehr komplex ist, und nur wenige Fahrer die Maschineneinstellung bis zu den technischen Grenzen optimieren, werden Hybrid-Mähdrescher mit Beschleuniger-Dreschwerk der neusten Baureihe mit dem Einstellassistenzsystem CEMOS ausgestattet. Erste Erfahrungen und Untersuchungen zeigen, dass die Wirtschaftlichkeit eines solchen Assistenten je nach Motivation des Fahrers hoch sein kann.

Prof. Dr. Th. Rademacher (Rademacher@FH-Bingen.de), Jan Volkmar, Willi Mayer


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