Pflanzenschutz -„Doppelten Espresso gleichmäßig auf 10.000 Quadratmetern verteilen“

Die Entwicklung von Feldspritzgeräten hat einen hohen Standard erreicht. Der Markt entwickelt sich kontinuierlich in Richtung größerer Maschinen, höherer Präzision und innovativer digitaler Lösungen. Komplexe Technologien bieten Chancen zur Effizienzsteigerung und Umweltentlastung, bringen jedoch auch Herausforderungen für die Anwender mit sich. Landwirte investieren weiter in Innovationen, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern sowie Umwelt- und Effizienzziele zu erreichen. Ein Blick auf aktuelle Entwicklungen.

Die Technik von Feldspritzen hat mittlerweile ein beachtliches Niveau erreicht. Der Trend zu größeren Behältervolumen und Arbeitsbreiten hält weiter an. „Geht es beim Behältervolumen in Richtung 4.000 Liter und um Arbeitsbreiten von über 30 Metern, führt kein Weg an der Anhängespritze oder am Selbstfahrer vorbei“, erläutert Michael Mersmann von den Amazone-Werken. Bei Anbauspritzen ermöglichen Kombinationen mit Fronttanks Volumina von bis zu 3.500 Litern, während gezogene Spritzen mit einer Achse mit bis zu 8.600 Litern Nennvolumen oder mit Tandemachse mit bis zu 11.200 Litern bei Amazone erhältlich sind.

Die bevorzugten Spritzenbauformen unterscheiden sich je nach Region und Betriebsstruktur: „In Bayern gibt es immer noch viele Anbauspritzen, vor allem auf kleineren Betrieben. Ab etwa 100 Hektar Ackerland dominieren jedoch gezogene Geräte“, so Werner Heller, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Pflanzenschutz, Freising. „Selbstfahrer sind in Bayern weniger verbreitet, gewinnen aber an Bedeutung, besonders bei Lohnunternehmern oder in Sonderkulturbetrieben, aber auch als Gebrauchtgerät bei größeren Ackerbaubetrieben.“

Durch den anhaltenden Strukturwandel in der Landwirtschaft nehmen die Betriebszahlen ab, während die durchschnittliche Fläche pro Betrieb weiter steigt. Diese Entwicklung führt dazu, dass bei Neuinvestitionen zunehmend größere Behältervolumina gewählt werden. „Arbeitsbreiten von 27 bis 36 Metern sind bei gezogenen Spritzen und Selbstfahrern mittlerweile Standard. Spritzgestänge von 39 und 45 Metern finden vor allem in Kartoffelbetrieben oder bei Betrieben mit 9-Meter-Sämaschinen Anwendung, während 42 Meter in Verbindung mit 6-Meter-Sätechnik oder 21-Meter-Gülletechnik zum Einsatz kommen“, erklärt Mersmann. Auch größere Arbeitsbreiten von bis zu 48 Metern würden vermehrt nachgefragt. „Sie stellen einen nächsten Schritt dar, der vor allem aus dem 36-Meter-Fahrgassensystem resultiert“, so der Amazone-Manager. Eine Erweiterung der Arbeitsbreite geht oft mit einer Anpassung der Düngetechnik einher. Insbesondere in viehstarken Regionen wird das Fahrgassensystem häufig durch die Gülletechnik vorgegeben.

Gezogene Spritzen machen Branchenkennern zufolge etwa 70 Prozent des deutschen Marktes aus, gefolgt von Anbauspritzen mit 20 Prozent und Selbstfahrern mit zehn Prozent. Genaue Zahlen zu den verkauften Stückzahlen und der Verteilung gibt es allerdings nicht. Robotersysteme spielen im großflächigen Pflanzenschutz bislang eine untergeordnete Rolle. Harald Kramer von der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen erklärt dazu: „Sicherheitsauflagen und hohe Anschaffungskosten begrenzen die Einsatzmöglichkeiten, weshalb autonome Systeme aktuell vor allem in hochpreisigen Kulturen wie Gemüse oder im Zierpflanzenbau verwendet werden.“ Ein Treiber für die Entwicklung könnte das zusätzliche Einsparpotenzial bei Pflanzenschutzmitteln (PSM) sein. Laut Kramer bieten autonome Systeme zudem weitere Vorteile durch ihr geringeres Gewicht – „insbesondere auf Böden mit empfindlicher Struktur oder bei schlechten Wetterbedingungen.“

Der Bestand an Feldspritzen in Deutschland wird auf über 100.000 geschätzt. Aktuelle Daten des SPISE-Netzwerks – einer Arbeitsgruppe europäischer Pflanzenschutzexperten – zeigen, dass allein über 116.000 Geräte regelmäßig zur Spritzenprüfung vorgestellt werden. „Der Markt entwickelt sich eindeutig in Richtung technisch hoch ausgestatteter Pflanzenschutzspritzen“, betont Michael Mersmann. Und auch die Kombination chemischer und mechanischer Verfahren gewinne zunehmend an Bedeutung. „Mit dem eigenen Hacktechnik-Programm bietet Amazone Lösungen, um solche Kombinationen effektiv umzusetzen.“

Moderne Pflanzenschutzspritzen müssen heute nicht nur hohe Schlagkraft aufweisen, sondern auch die steigenden ökologischen und ökonomischen Anforderungen erfüllen. Eine abdriftarme Applikation mit optimaler Wirkstoffverteilung ist entscheidend. „Im Bereich der Feldspritzen sollten bei Neugeräten automatische Gestängeführung, Teilbreitensteuerung und Reinigung mittlerweile Standard sein – das sind im Prinzip die wesentlichen Förderkriterien aus dem Investitionsförderprogramm Landwirtschaft“, betont Professor Dr. Jens Karl Wegener vom Julius Kühn-Institut (JKI) in Braunschweig. Ebenso wichtig seien JKI-gelistete Düsen mit Driftminderungspotenzial, Randdüsen sowie „Closed Transfer Systems“, also geschlossene Befüllsysteme.

Nicht nur Professor Wegener sieht in der Präzision moderner Technik klare Vorteile: „Mit exakten Technologien lässt sich ein doppelter Espresso gleichmäßig auf 10.000 Quadratmetern verteilen“, erklärt Harald Kramer anschaulich. „Dies sorgt für eine gute biologische Wirkung, schont die Umwelt und stellt die Produktion gesunder Nahrungsmittel sicher.“ Doch trotz großer Fortschritte gibt es Herausforderungen: „Die Integration digitaler Lösungen in die Praxis muss noch einfacher und zuverlässiger werden“, fordert der Pflanzenschutzexperte der Landwirtschaftskammer NRW.

Förderprogramme wie die „Bauernmilliarde“ haben die Verbreitung moderner Technik maßgeblich unterstützt. „Durch die Förderkriterien – wie automatische Gestängeführung, Teilbreitenschaltung und Reinigung – konnten viele ältere Maschinen im Markt ersetzt werden“, berichtet Mersmann. Aufgefallen ist ihm auch, dass bei Neuinvestitionen häufig Technologien nachgefragt wurden, die über die geförderten Mindeststandards hinausgehen. Als Beispiel nennt er die automatische Gestängeführung mit aktiver Schwingungstilgung, die selbst unter schwierigen Bedingungen eine exakte Einhaltung der Applikationshöhe gewährleistet. „Auch die Einzeldüsenschaltung erfreut sich wachsender Beliebtheit, da sie im Vergleich zur Teilbreitenschaltung ein zusätzliches Einsparpotenzial von fünf Prozent ermöglicht“, so Mersmann. Die nächste Ausbaustufe – Einzeldüsenschaltung in Verbindung mit automatischer Düsenumschaltung – finde besonders im Segment der gezogenen Spritzen und Selbstfahrer Anklang. „Mit dieser Technologie werden die Grundvoraussetzungen für Funktionen wie Kurvenkompensation, Spot- und Bandapplikation automatisch mitgeliefert“, erläutert Mersmann.

Laut Harald Kramer gewinnt auch die teilflächenspezifische Applikation, die gezielt Beikrautnester („Patches“) oder einzelne unerwünschte Pflanzen („Spots“) behandelt, mehr an Bedeutung. „Das absätzige Verfahren, bei dem zunächst eine Applikationskarte durch Drohnenbefliegung erstellt wird, lässt sich nicht nur bei Einzeldüsenschaltung, sondern auch bereits bei Teilbreiten von drei Metern umsetzen“, erklärt der Pflanzenschutzexperte. Hinzu kommen Direkteinspeisungssysteme. „Diese erlauben das flexible Zudosieren von flüssigen oder granulierten Mitteln direkt auf dem Feld je nach Bedarf. Ein Beispiel ist die Phytophthora-Behandlung und das gleichzeitige Zudosieren eines Insektizids gegen Kartoffelkäfer am Feldrand“, ergänzt Kramer. Der Vorteil liegt auf der Hand: überflüssige Überfahrten werden vermieden, und die Mittel können präzise dort eingesetzt werden, wo sie gebraucht werden.

Auch die Nachfrage nach Feldspritzen mit Pulsweitenmodulation steigt. Dank der PWM-Technik, bei der jede Düse über ein elektrisches Ventil mit hoher Frequenz an- und ausgeschaltet wird, können Anwender größere Geschwindigkeitsbereiche mit derselben Düse abdecken, wodurch ein Düsenwechsel entfällt. Außerdem kann der Anwender die Ausbringmenge dynamisch an wechselnde Bedingungen wie Geschwindigkeit oder Kurvenfahrt anpassen, ohne dass sich Druck und Tropfenspektrum verändern. Jens Karl Wegener, der das JKI-Fachinstitut für Anwendungstechnik im Pflanzenschutz leitet, weist jedoch auf Schwächen hin: „Die PWM-Technik ist technisch möglicherweise noch nicht vollends ausgereift. Die Zuverlässigkeit der Ventile kann ein Problem sein, da sie durch die hohe Schaltfrequenz langfristig versagen können. Der Landwirt merkt dies erst bei der nächsten Gerätekontrolle, wenn die Querverteilung nicht mehr stimmt.“ Hinzu kämen Herausforderungen bei der Einhaltung von Abdriftminderungsklassen. „PWM-Systeme können die Tropfenbildung und Spritzeigenschaften der Düsen so beeinflussen, dass eine Düse mit Driftminderungspotenzial – unter Berücksichtigung der dafür notwendigen Applikationsparameter – bei eingeschaltetem PWM-System die gelistete Driftreduzierung nicht erreicht“, so Wegener.

Moderne Spritzen lassen in technischer Hinsicht kaum noch Wünsche offen. Allerdings, so Werner Heller vom LfL Pflanzenschutz, „werden Innovationen häufig schnell in den Markt gebracht, was in der Folge dann technische Probleme bei der Umsetzung in der Praxis mit sich bringt.“ Hinzu komme, dass Anwender vielfach mit der umfangreichen Technik überfordert seien. Kritisch sieht er auch die immer komplexer werdenden Auflagen und Anwendungsbestimmungen: „Diese Regelungen erschweren teilweise die Markteinführung von Innovationen. Beispielsweise müssen Spotspray-, PMW-Systeme oder innovative Düsenkombinationen erst explizit anerkannt sein, um bestimmte Mittel mit Abdriftminderungsauflagen damit legal ausbringen zu können. Dies bedeutet, Hersteller müssen bereits vor der Markteinführung die Anerkennung der Technik erreichen, damit der Anwender nach Kauf auch entsprechende Anwendungsbestimmungen einhalten kann.“

Harald Kramer empfiehlt eine enge, kompetente Beratung bei der Einführung moderner Technik: „Wenn die Technik zu kompliziert ist, geschehen oft Fehler bei der Anwendung.“ Darüber hinaus können seiner Ansicht nach Apps und andere digitale Medien Anwender bei der Bedienung moderner Systeme unterstützen. Auch Jens Karl Wegener sieht in digitalen Assistenzsystemen einen wichtigen Lösungsansatz: „Digitale Systeme zur Planung, Durchführung und Dokumentation könnten Landwirte erheblich entlasten.“ Allerdings gibt es eine grundlegende Hürde: Diese Systeme benötigen umfassende digitale Daten aus den Bundesländern, die derzeit nicht flächendeckend verfügbar sind. „Mit der automatisierten Einbindung ausgewählter Datendienste und -quellen könnten teilflächenspezifische Applikationskarten unter Berücksichtigung von zum Beispiel Saumstrukturen oder Gewässern erstellt werden. So können sämtliche rechtliche Auflagen eingehalten und eine präzise teilflächenspezifische Applikation durchgeführt werden“, erklärt Wegener. Die Technik ermöglicht es außerdem, Arbeitsprozesse in Echtzeit zu dokumentieren. „Während der Fahrt wird alles mitgeloggt – von der Fahrstrecke über den Spritzdruck bis hin zur Geschwindigkeit. Diese Daten lassen sich im Anschluss automatisch in die digitale Schlagkartei exportieren, sodass der gesamte Pflanzenschutzprozess digital dokumentiert ist. Eine Kladde oder andere handschriftliche Aufzeichnungen gehören damit der Vergangenheit an.“

Die hohe Präzision und Effizienz moderner Technik erfordern heute mehr denn je spezialisiertes Wissen. Harald Kramer hebt hervor: „Um das volle Potenzial der Technik auszuschöpfen, könnte man meinen, es sei besser, einen Lohnunternehmer zu beauftragen. Doch Pflanzenschutz ist Terminsache, und die optimalen Spritzfenster sind in der Saison oft begrenzt. Deshalb setzen viele Landwirte weiterhin auf den eigenen Einsatz, um den besten Zeitpunkt nicht zu verpassen.“

Dennoch können überbetriebliche Kooperationen eine Option sein, die Kosten für moderne Pflanzenschutztechnik zu senken. Aber: „Solche Kooperationen scheitern in der Praxis oft an Fragen der Dokumentation und Haftung“, weiß Werner Heller, der in der Zukunft jedoch weitere Entlastungen der Anwender erwartet: „Moderne Technik wird zunehmend die Schaderreger-Erkennung übernehmen, was zur PSM-Einsparung beitragen kann.“ Allerdings ginge dies nicht immer zwangsläufig mit wirtschaftlichen Vorteilen einher. Nachteilig wäre aus seiner Sicht die zunehmende Entfremdung des Anwenders von der fachlichen Beurteilung des Schadpotenzials und der Wirksamkeit der Maßnahmen. Dies werfe Haftungsfragen auf, da unklar bleibe, wer die Verantwortung trägt, wenn die Maschine eigenständig Entscheidungen trifft und Maßnahmen ausführt, verdeutlicht Heller.

Insgesamt befindet sich die Investitionsbereitschaft der Landwirte im Bereich der Pflanzenschutztechnik derzeit auf einem erfreulichen Niveau. „Durch innovative Technologien ergeben sich spürbare Einsparpotenziale, und die Applikationsergebnisse können erheblich verbessert werden“, erklärt dazu Michael Mersmann von Amazone. „Insbesondere die Möglichkeit, Kosten zu senken und gleichzeitig die Umwelt zu schonen, überzeugt viele Landwirte, in neue Systeme zu investieren.“