Mechanische Unkrautbekämpfung -So geht‘s dem Unkraut an den Kragen

Der Hersteller Treffler zeigte Kombinationen aus Präzisionshackgerät im Front- und Präzisions-Zinkenstriegel im Heckanbau in zwei Aufbauvarianten – für den Einsatz im Getreide und für den Maisanbau. Der Begriff „Präzision“ bezieht sich nach Aussage von Firmenvertreter Jakob Hagemann auf die getreue Spurführung der sehr seitenstabilen Zinken am Hackgerät. In der zweireihigen Getreidevariante waren in der ersten Reihe Federzahnzinken und in der zweiten 120er Gänsefußschare mit einem Reihenweitenabstand von 25 cm montiert. Durch den großen Radius des Zinken stellt sich das Gänsefußschar beim Ausweichen nach hinten nicht sofort spitz, sondern behält die parallele Stellung beim Durchschneiden des Bodens länger bei. Im Mais hackte das Gerät dreibalkig mit zwei Reihen Federzahnzinken und danach einer Reihe Flachhäufler.

Der Striegel hat über 6 Balken verteilt einen engen Strichabstand von 2,8 cm. Er kann neuerdings mit einer automatischen Arbeitstiefensteuerung ausgerüstet werden. Dafür messen Sensoren im Mittelfeld die Winkelstellung der Zinken. „Das ist bei Kulturen, die flach gesät werden, etwa Zuckerrüben, von Vorteil, da hier bei zu aggressivem Striegeln die Gefahr besteht, dass die Saatkörner in der Reihe verschoben werden und so später auch die Pflanzen nicht genau in einer Reihe stehen, was die Einstellung der Hacke im Nachgang erschwert“, erläutert Hagemann. Durch die indirekte Aufhängung in einem Feder-in-Feder-System passen sich die Zinken bei gleichbleibendem Zinkendruck Bodenunebenheiten an. Dies ermöglicht das Striegeln von Kartoffeldämmen. Die Höhenführung von Hacke und Striegel erfolgt über Tasträder.

Für die Spurführung der Hacke hat Treffler eine eigene Lösung entwickelt. Dabei ziehen am Saatgerät montierte seitenstabile Striegelzinken 3 bis 4 cm unter dem Saathorizont Führungsfurchen. Das nach den Seiten beweglich am Dreipunkt montierte Hackgerät führt sich dann selbständig mittels Eggenzinken entlang der Furchen.

K.U.L.T. (Kress umweltschonende Landtechnik) präsentierte beim Feldtag zwei kamerageführte Systeme - im Getreide das Gerät Vision Control und in einer Zuckerrübenkultur die Selektivhacke Robovator. Bei der einreihigen Hacke Vision Control steuert der Kameracomputer den mittels Seitenparallelogramm am Hauptrahmen befestigten Hackrahmen an den Gerätesektionen mit einer Arbeitsbreite von 3 m. Werden zwei Sektionen zu einer Arbeitsbreite von 6 m verbunden, hat jedes Element weiterhin eine eigenständige Kamerasteuerung. „Dadurch darf die Sämaschine eine geringere Arbeitsbreite haben als das Hackgerät“, erläutert Carsten Prüße. In den Parallelogrammen der einzelnen Hackelemente ist eine Feder verbaut. Sie erhöht den Anpressdruck auf die Stützräder, um ein Springen bei Arbeitsgeschwindigkeiten bis zu 12 km/h zu unterbinden. Die Vision Control wiegt insgesamt 600 kg und kann daher mit kleineren Schleppern gefahren werden. Das Gerät ist weit nach hinten ausgelegt, um der 4-mm-Linse der Kamera eine Sichtbreite von 1,80 m auf dem Boden zu gewähren. Sie erfasst somit 6 Reihen. Ist für die Bildauswertungssoftware keine Reihe mehr erkennbar, ertönt ein Warnsignal. Sofern der Traktor automatisch lenkt, kann der Fahrer das Gerät dann sofort per Handsteuerung übernehmen. Alternativ erledigt dies eine zweite Person mit der Switchbox vom serienmäßig auf dem Gerät verbauten Sitz aus.

Am Vorführgerät waren unterschiedliche Vibro-Schare angebracht, auf einer Seite Hackschare mit einer hohen Steigung von 23 Grad und auf der anderen Seite Flachschare mit einem Anstieg des Scharwinkels von nur 9 Grad. Die steilen Schare eignen sich zum Häufeln und tiefer Arbeiten, die flachen erlauben eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit beeinflusst das Arbeitsergebnis maßgeblich. Tests zeigen, dass ein 15er Schar bei 3 km/h etwa 17 cm breit arbeitet, bei 8 km/h sind es schon 22 cm. Beim eigentlich für den Gemüseanbau entwickelten Robovator, der nun auch in Zuckerrübenkulturen seine Anwendung finden soll, bekämpfen schneidende Winkelmesserpaare, die sich wie eine Schere öffnen und schließen, das Unkraut zwischen den Reihen. Auf dem Tragrahmen sind Computereinheit, Doppelspektralkamera, Stromversorgung und Hydraulik untergebracht. Vom Traktor wird nur der Zapfwellenantrieb benötigt. Jedes der am Verschieberahmen befestigten Hackaggregate verfügt über eine eigene Einheit aus Rechner und Kamera, die die einzelnen Pflanzen im Spektralbereich des sichtbaren als auch des Infrarotlichts erfasst. „Gegenwärtig kann das System nur auf Basis der Größe zwischen Kulturpflanzen und Unkräutern unterscheiden“, informiert Prüße. In naher Zukunft werde die Kamera darüber hinaus Pflanzen anhand ihrer Blattform identifizieren können und die Messer entsprechend ansteuern. Das hintere Tastrad registriert Boden-unebenheiten und ist zugleich ein hochpräziser Geschwindigkeitsmesser. Aus der aktuellen Geschwindigkeit, mit der sich das Hackgerät über den Boden bewegt, errechnen die Computer den Zeitversatz zwischen der Erfassung der Pflanze durch die Kamera und dem Moment, in dem dieser Bereich den Aktionsradius der 80 cm dahinter sitzenden Schneidwerkzeuge passiert. Die Messung der Höhenunterschiede durch Bodenunebenheiten liefert die Steuerungsbefehle für den hydraulischen Oberlenker, der entsprechend gegensteuert, damit die Hackwerkzeuge in gleichmäßiger Arbeitstiefe verbleiben. Beide Hackgeräte von K.U.L.T. arbeiten dank Scheinwerfern an den Kameras auch nachts.

Auch das junge Unternehmen Dulks entwickelte sein Unkrauthacksystem ABRAH zunächst für den Gemüsebau und erweitert es nun für Reihenkulturen in der Landwirtschaft. Denn die Grundüberlegung der Entwicklung gilt für beide Bereiche gleichermaßen. „Beim Hacken von Kulturpflanzen im sehr jungen Stadium besteht die Gefahr, dass die Pflanzen durch Krusten seitlich verschoben und enterdet werden“, sagt Dulks-Geschäftsführer André Dülks. Deshalb wird bei seinem System der Boden zunächst mit einer Krummzackenwalze etwa 2 cm tief aufgebrochen und vorhandene Kluten zerkleinert. Erst nach diesem Werkzeug erfolgt die Unkrautbekämpfung durch ein Rotationsschar, das sich gegenüber der Fahrgeschwindigkeit zweieinhalbmal schneller in Fahrtrichtung dreht. „Dabei durchschneiden die elf Klingen bis auf 2 cm an die Kulturpflanze heran den Boden und befördern selbst Ungräser und Wurzelunkräuter auf die Bodenoberfläche“, so Dülks. Der Antrieb des Hackwerkzeuges erfolgt hydraulisch oder bei festen, lehmigen Böden durch die voranlaufende Krummzackenwalze. Ein Vorteil der aktiven Rotation sei der Selbstreinigungseffekt, der Verstopfungen verhindert. Das erlaube nicht nur die präzise Annäherung an die junge Pflanze, sondern auch das Hacken bei Mulchauflage, wenn beispielsweise Mais oder Rüben im Strip-Till-Verfahren angebaut wurden. Die einzelnen Hackmodule sind je nach Reihenabstand (ab 5 cm) auf einer Schiene frei positionierbar. Die Kontrolle der genauen Ausrichtung der Hackmaschine ist über eine am Gerät montierte Kamera möglich. Das Bild wird auf ein Display in der Traktorkabine übertragen. Der Fahrer hat so die Möglichkeit, über zwei Tasten gelegentlich nachzujustieren. Die Tiefeneinstellung erfolgt über den Druck des Hydraulikzylinders am Oberlenker auf die Maschine.

Das Gerät Robocrop von Garford ist eine Scharhacke mit Spurführung durch ein Kamerasystem. Der Verschieberahmen und die daran mit Parallelogrammen befestigten, auf Spurscheibe laufenden Einsteckschienen für verschiedenste Vibro-Hackwerkzeuge sind eng am Schlepper-Dreipunkt angeordnet. Die beim Feldtag in Zuckerrüben und im Soja gezeigte hydraulisch klappbare Standardversion mit einer Arbeitsbreite von 6 m war in der ersten Werkzeugreihe mit einem L-Schar bestückt, das sehr nahe an die Pflanze heran kommt. Dabei handelt es sich um die Kombination aus einem flachen, um 45 Grad nach vorn abgewinkelten Schneidschar mit einem seitlichen Pflanzenschutzschild. Das L-Schar ist im Winkel und in der Wirktiefe verstellbar. In der zweiten Reihe folgt ein flaches A-Schar zum Zerschneiden tief wurzelnder Beikräuter. Damit dies auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten mit der notwendigen Präzision funktioniert, drückt ein Hydraulikzylinder die Einzelreihen der Parallelogramme, an denen die Schienen für die Werkzeugaufnahme sitzen, auf den Boden. Die Kamera ist an einem Gestell hoch angeordnet. Das schützt sie vor aufwirbelndem Staub und sie kann mehrere Reihen vor der Maschine erfassen. Das weite Blickfeld ermöglicht auch bei stellenweise schlechtem Zustand der Anbaupflanzen in einer Reihe und bei hohem Unkraut eine präzise Spurführung. „Solange die Blätter der Kulturpflanze als grüne Objekte im Kamerablickfeld dominieren, ist eine genaue Führung möglich“, sagt Peter Volmer vom Garford-Vertriebspartner Volmer PVACTIV. Der dafür genutzte Verschieberahmen hat ein Spiel von 30 cm. Ist dieses ausgeschöpft, ertönt ein Warnsignal. Das Geräteterminal in der Traktorkabine liefert nicht nur Bilder vom Arbeitsergebnis, sondern zeigt auch die aktuelle Position des Verschieberahmens. Die neueste Entwicklung von Garford, der Robocrop Inrow, konnte nicht demonstriert werden, da zum Feldtag kein Traktor mit ausreichender Leistung zur Verfügung stand. Das Gerät jätet nicht nur zwischen Anbaureihen sondern auch zwischen den einzelnen Pflanzen in der Reihe.

Die Maschinenfabrik Schmotzer, die ihren Produktbereich Hacktechnik mit Beginn dieses Jahres an die Amazone-Gruppe übergab und jetzt Schmotzer Hacktechnik heißt, zeigte im Sojafeld ein kameragesteuertes Gerät mit Kombiparallelogramm auf Stützrädern, an dem 13 Hackaggregate mit einem Reihenabstand von 45 cm montiert waren. Der Begriff Kombi bezieht sich auf die Kombiniermöglichkeiten verschiedener Werkzeuge. Beim Feldtag waren das hinter den Spurrädern versetzte, rechts und links neben der Pflanzenreihe sowie davor mittig durch den Boden schneidende Vibromesser mit einer Scharbreite von jeweils 140 mm und nachlaufend zwei zwischen den Reihen eingreifende Fingerräder. Die Fingerräder haben eine eigene Parallelogramm-Aufhängung, werden separat in der Tiefe geführt und sind einzeln einstellbar. Bei den Vibromessern sind die Oberfedern (Federstiel) mit einem besonders großen Rundbogen gestaltet. Das bringt nach Aussage von Verkaufsberater Timo Zipf den Vorteil, dass diese als Steinsicherung dient und durch angepasste Vorspannung gleichbleibend im 90 Grad-Winkel zwischen Messer und Messerstiel einen geraden Schnitt erzielt. Außerdem erhöht sich durch die konstruktionsbedingte leichte Vibration des Messers die Krümelwirkung. Zudem ist jedes Einzelmesser, unabhängig von den Einstellungen der Parallelogramme, an den Hackaggregaten in der Tiefe regelbar, beispielsweise in einer Fahrspur oder Erosionsrinne tiefer und an der Pflanzenreihe höher.

Die Daten für die Einstellung des Parallelverschieberahmens zur exakten Spurführung liefert das hauseigene Okio-Kamerasystem. Schmotzer rüstet Maschinen aber auch mit der Claas Culti Cam aus. Zipf erläutert den Unterschied folgendermaßen: „Die Okio-Kamera hat noch einen Neigungssensor integriert, der die Hacke bei Hangfahrt automatisch gegensteuert. Außerdem besitzt sie eine Blattformerkennung und kann daher Kulturpflanze und Unkraut unterscheiden. Nachteil ist die nur einreihige Erfassung.

Bei Verstopfung oder schlechtem Auflauf kommt das System an seine Grenzen. Die Claas-Kamera hat den Vorteil der gleichzeitigen Identifizierung von je nach Abstand bis zu fünf Reihen. Sind die äußersten linken und rechten Blätter der jeweiligen Kulturpflanzenreihen erfassbar, kann das System die Mitte der Reihen errechnen, auch wenn diese für die Kamera selbst, etwa wegen lückenhaften Auflaufs, nicht erkennbar sind.

Bei sehr jungen Kulturen, (kleiner Zwei-Blatt-Stadium) haben beide Systeme Probleme bei der Pflanzenerkennung. Die Maschine verfügt daher optional über einen Sitzträger für die manuelle Steuerung. Eine Alternative dazu wäre die Kombination aus Heck- und Frontanbau.

Einböck präsentierte zwei Modelle aus seiner Hackgeräteserie Chopstar, die hauptsächlich für mittlere bis schwere Böden konzipiert ist. Bei der für die Vorführung im Soja eingesetzten 12-reihigen Maschine war jeder Hackeinsatz mit drei flach arbeitenden Vibromesserzinken und in ihren Arbeitsräumen großzügig überlappenden Gänsefußscharen bestückt. „Die Arbeitstiefe des Hackeinsatzes am Parallelogramm ist mit der Spindel des Tastrades stufenlos einstellbar“, erklärt Vertriebsingenieur Josef Gadermayer. Die in einem gesonderten Parallelogramm geführten und in der Länge verstellbaren Schutzbleche an den Flanken sollen verhindern, dass die von den Zinken aufgearbeitete Bodenkruste die Pflanze bewegt und beschädigt. Ebenfalls an einem Parallelogramm geführt und individuell einstellbar sind die danach arbeitenden Fingerhacksterne, die das noch stehen gebliebene Unkraut zwischen den Pflanzenreihen ausreißen und verschütten. Für den Einsatz im Mais erhält jedes Hackelemente fünf Schare.

Die Hackeinsätze des Chopstar können um 180 Grad gedreht werden. Dadurch lässt sich ein Hackgerät mit wenig Aufwand in ein Frontgerät umbauen. Eine weitere Besonderheit ist die automatische Oberlenkerlenkung, die ein exaktes Hacken auch in Hanglagen mit bis zu 6 % Neigung und bei Kurvenfahrten ermöglicht.

Die Spurführung erfolgte bei beiden Geräten mit dem Kamerasystem Row-Guard, das auf der Claas Culti Cam basiert. Das System misst die Konzentration grüner Farbpunkte, kombiniert es mit den eingegebenen Informationen und zentriert auf dieser Grundlage das Hackgerät mittels Verschieberahmen, nach Aussage des Herstellers auch bei Arbeitsgeschwindigkeiten bis zu 15 km/h über den Reihen. „Das große Sichtfeld der Kamera über mehrere Reihen stellt eine präzise Führung auch bei hochwüchsigem Unkraut sicher“, betont Gadermayer. Der Verschiebeweg von gesamt 500 mm gleiche selbst größere Abweichungen von der Spur aus.