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Das Traktor-Güllefass-Gespann, bei dem die Bodendrücke gemessen wurden.
„Je schwerer die Maschinen, umso höher das Risiko von Bodenverdichtungen“: Diese Aussage stimmt. Aber was ist eigentlich Bodenverdichtung? Ein „gesunder“ Landwirtschaftsboden weist rund 45 Prozent Poren auf, die sich in Grob-, Mittel- und Feinporen unterteilen lassen. Die Poren können mit Luft oder Wasser gefüllt sein und stellen somit eine wichtige Grundlage für das Pflanzenwachstum und die Bodenlebewesen dar. Von den Grobporen hängt auch das kurzzeitige Wasseraufnahmevermögen nach Regenfällen ab, was sich insbesondere in Hanglagen auf die Erosionsgefahr auswirken kann. Verdichtete Böden weisen in erster Linie einen reduzierten Anteil an Grobporen und damit ein stark vermindertes Gesamtporenvolumen auf. Genau bestimmt werden kann das Porenvolumen nur mit aufwendigen Laborversuchen.
Unter realen Bedingungen gemessen werden können hingegen die durch Landmaschinen in verschiedenen Tiefen verursachten Bodendrücke. Bewährt hierfür haben sich die in den 1980er-Jahren an der TU München entwickelten Bollingsonden.
Die mit Wasser gefüllten Sonden werden üblicherweise in 20, 40 und 60 cm Tiefe eingebaut. Mit einer „Spritze“ lässt sich der flexible, am unteren Ende angebrachte Silikonschlauch vorspannen, sodass dieser im Bohrloch unter der Fahrspurmitte satt anliegt. Die mittels Kabel mit einem Laptop verbundenen Drucktransmitter können anschließend „genullt“ (kalibriert) werden, womit die Software bei der Maschinenüberfahrt nur die jeweiligen Druckausschläge aufzeichnet. Ein Messbeispiel für ein Gespann mit einem größeren 4-Zylinder-Traktor und einem Tandem-Güllefass mit Schleppschlauch ist in Grafik 1 zu sehen.
Grafik 1: Druckausschläge des Traktor-Güllefass-Gespanns bei rund 1,5 bar Reifeninnendruck an der Traktorhinterachse und den beiden Achsen des Güllefasses.
Resultate
Dargestellt sind hier die Druckausschläge der vier Achsen über der Zeit in Sekunden. Die Reifeninnendrücke an der Traktorhinterachse und beim Güllefass waren bei dieser Demo-Fahrt mit rund 1,5 bar zuerst bewusst hoch eingestellt, was zu Drücken in 20 cm Tiefe (Oberboden) in der gleichen Größenordnung führte. Damit konnte einmal mehr die grobe Faustregel bestätigt werden, nach welcher die in 20 cm Tiefe gemessenen Bodendrücke etwa den Reifeninnendrücken entsprechen. Diese gilt für landwirtschaftliche Niederdruckreifen bei traktortypischen Größen und Radlasten sowie „normalen“ Bodenbedingungen (Textur, Feuchte, Lagerungsdichte usw.).
Bei einer zweiten Überfahrt (Grafik 2) wurde der Innendruck der Traktor-Hinterreifen mittels Reifendruckverstellanlage auf 0,8 bar abgesenkt, wodurch sich der in 20 cm Tiefe gemessene Druck von 1,65 auf rund 1,1 bar verringerte.
Grafik 2: Druckausschläge des Traktor-Güllefass-Gespanns mit abgesenktem Reifeninnendruck (an der Traktor-Hinterachse).
Auch wenn die Messergebnisse hier von der oben genannten Faustregel etwas abweichen, geht daraus deutlich hervor, dass sich geringere Reifeninnendrücke und die damit verbundenen größeren Aufstandsflächen primär auf den Bodendruck im Oberboden auswirken. Hohe Radlasten wirken hingegen in die Tiefe. Das geht aus den durch das Traktorvorderrad verursachten Druckausschlägen in 40 und 60 cm Tiefe hervor, die mit 0,25 respektive 0,1 bar bei einer Radlast von 1.365 kg gering waren. Die drei nachfolgenden Räder (Traktorhinterrad und Güllefassräder) führten mit Radlasten von je rund 3.300 kg hingegen zu doppelt so hohen Druckausschlägen. Ein weiteres Indiz für die Tiefenwirkung von hohen Radlasten ist die geringe Auswirkung der Reifeninnendruckabsenkung von 1,5 auf 0,8 bar beim Traktorhinterrad. Der in 40 cm Tiefe gemessene Druck nahm nur um rund 0,1 bar ab, der in 60 cm Tiefe blieb gleich.
Mit einer Absenkung der Reifeninnendrücke beim Güllefass von 1,45 auf 0,8 bar hätten die in 20 cm Tiefe gemessenen Bodendrücke mit großer Wahrscheinlichkeit ebenfalls in Richtung 1-bar-Marke gebracht werden können. Damit hätten mit diesem Gespann die aus agronomischer Sicht anzustrebenden Maximalwerte von 1 bar im Oberboden und 0,5 bar im Unterboden knapp eingehalten werden können.
