¶ Section Control
Durch das digitale Assistenzsystem Section Control (SC) lassen sich bei landwirtschaftlichen Ausbringtechniken einzelne Aggregate gezielt elektronisch an- und abschalten. Übermäßige Applikation außerhalb der Zielflächen kann somit verhindert werden.
¶ Beschreibung
Die Hauptproblematik besteht darin, dass einige Teilflächen, deren Relief ungleichmäßig gestaltet ist, oft mehrfach mit Saatgut/Dünge- und Pflanzenschutzmitteln behandelt werden, da sich Überlagerungen des Spritzgestänges/der Streubreiten mit bereits behandelten Teilflächen ergeben. Mit einer automatisierten Teilbreitenschaltung (Section Control) kann die Anzahl doppelt behandelter Flächen oder das Entstehen von Fehlstellen verringert werden [1].
Überlappungszonen entstehen vor allem am Vorgewende, bei keilförmig auslaufenden Feldgrenzen oder Fahrgassen, durch Hindernisse auf dem Schlag, aber auch bei Flächen mit Abstandsauflagen. Section Control benötigt Satellitendaten und den Zugriff auf spezifische Flächendaten und Feldgrenzen, um gezielt arbeiten zu können. Sinnvoll ist daher eine Steuerung per GNSS auf der gesamten Fläche. Wie genau die Anwendung ist, bestimmt die Genauigkeit der GNSS-Empfänger. In moderneren Traktoren sind GNSS-Empfänger bereits Standard, so lässt sich das System leicht in den ISOBUS integrieren. Somit ist die Genauigkeit der Applikation stark abhängig von der Genauigkeit des GPS-Empfängers, aber auch von der Ausdehnung des Spritzstrahls in Fahrtrichtung [2].
Das Einsparpotential der Betriebsmittel kann mehr als 5 % betragen und reduziert somit die Umweltbelastung durch übermäßig ausgebrachte Stoffe. Die Ersparnis steigt bei zunehmender Unförmigkeit der Fläche. Ebenfalls macht sich der Verbrauch bei kleinstrukturierteren Flächen stärker bemerkbar als auf größeren Strukturen, wo insgesamt weniger Wendungen am Vorgewende nötig sind [3].
¶ Feldspritze
Das automatische Abschalten von ganzen Gestängeteilbreiten (Teilbreitenschaltung) bei Feldspritzen ist mittlerweile ein unverzichtbares Tool in der modernen Agrartechnik. Dadurch, dass durch SC nicht nur einzelne Teilbreiten abgeschaltet werden können, sondern jede einzelne Düse, entstehen Überlappungsbreiten von zum Teil nur noch 50 cm, bei einigen Herstellern sogar nur noch 25 cm. Wo bislang mit Aufschlägen von 4-5 % Spritzbrühe kalkuliert werden musste, kann dieser Aufschlag eingespart werden, da die genau errechnete Flüssigkeitsmenge verbraucht wird [3]. Dabei handelt es sich nicht nur um Pflanzenschutzmittel, sondern auch um die Ausbringung von Flüssigdüngern, wie beispielsweise Ammoniumharnstofflösung (AHL).
In Abbildung 1 werden die geringen Überlappungsbereiche deutlich, die entstehen, wenn sich die Vorgewendefahrgasse nähert. Je größer die Teilbreite oder je spitzer der Winkel der gefahrenen Fahrgasse zum Vorgewende, desto größer ist das entstehende Dreieck der doppelten Applikation. Durch die geringst möglichen Teilbreiten (Düsenabstand) sind somit die geringsten Überlappungen zu realisieren.
¶ Mineraldüngerstreuer
Auch im Bereich der Düngerausbringung in Granulatform beweist sich Section Control. Durch die Einsparung des Düngers werden Kosten gespart und ein möglicher Ertragsverlust durch Lagergetreide verhindert [5].
Section Control folgt bei pneumatisch-gesteuerten Düngerstreuern einem ähnlichen Prinzip wie Pflanzenschutzspritzen, da ebenfalls ein Gestänge zur vertikalen Applikation vorhanden ist. Die im System hinterlegte Fläche (bspw. Biotop), in der kein Dünger appliziert werden darf und soll, wird automatisch ausgelassen. Die Auslässe öffnen nicht. Ebenfalls können Fahrspuren als solche erkannt und ausgespart werden, was ebenfalls zu einer Betriebsmitteleinsparung führt.
Bei Zentrifugalstreuern arbeitet Section Control mit der Veränderung des Wurfbildes. Der Dünger trifft auf eine rotierende (Streu-)scheibe, darauf befestigte Wurfschaufeln beschleunigen die auftreffenden Düngerkörner und erzeugen ein breites Wurfbild [7]. Wenn eine bereits befahrene Fläche näher kommt, wird der Streufächer automatisch angepasst, indem sich die Mengenanpassung und bei einigen Herstellern auch das Einleitsystem elektronisch verändern lässt. Der Düngerstreuer hat also keine sichtbaren Teilbreiten, sondern zwei zentrale Aufgabepunkte, wo der Dünger auftrifft und verteilt wird, über die doppelte Arbeitsbreite hinaus, zu einer Streubreite (Streubreite = 2x Arbeitsbreite). Die Elektronik passt das Streubild also von der Mitte aus an [6]. Abbildung 3 zeigt die Möglichkeiten verschiedener Teilbreiten-Systeme des Unternehmens Amazone und deren verschiedenen Abstufungen in der Genauigkeit.
¶ Einzelkornsämaschine
Mit Einzelkornsägeräten werden Kulturen wie Mais, Zuckerrüben oder auch Raps gesät. Durch den Vereinzelungsmechanismus und den weiteren Reihenabständen werden für Kulturen der Einzelkornsaat optimale Rahmenbedingungen geschaffen. Durch Section Control der Einzelkornsämaschinen lassen sich durch Abschalten der einzelnen Säaggregate (Je ein Säaggregat ergibt eine Reihe), Reihen perfekt aneinander anschließen (Abb. 3).
¶ Drillmaschine
Bei Drillmaschinen lassen sich, je nach Hersteller, unterschiedlich viele und große Teilbreiten schalten (bspw. Aerosem von Pöttinger 3 m Arbeitsbreite: 1 m Teilbreite), ebenfalls abhängig von der Arbeitsbreite. Wenn eine Teilbreite abgeschaltet wird, geschieht dies, indem einzelne Auslassschläuche verschlossen werden (Abb. 4). Die Dosiermenge wird automatisch an die restlich verbleibende Arbeitsbreite angepasst [8]. Für korrektes Schalten der Säaggregate spielt die genaue Kalibrierung der Schaltzeiten eine wichtige Rolle. Diese ist abhängig von dem TKG (Tausendkorngewicht) des Saatgut, der Aussaatmenge und der Fahrgeschwindigkeit.
¶ Einige Hersteller von Section Control Systemen
Müller Elektronik (ME), seit 2017 ein Teil der Trimble Company, beschäftigt sich mit technologischen Ideen, die Bewirtschaftung landwirtschaftlich genutzter Flächen mittels moderner Datentechnologie intelligenter zu gestalten. Sie sind Hersteller für Terminals, Apps, GNSS/RTK-Technik und Sensortechnik. Im Bereich Section Control können sie mit einer Einrichtung für Hacken dienen, die automatisches Absenken und Anheben am Vorgewende ermöglicht. Auch das elektronische Schalten von einzelnen Säaggregaten der Einzelkornsämaschinen ist möglich. Als Nachrüstlösung dient die Section Control Box für Pflanzenschutzspritzen, die ein Section Control-fähiges Terminal voraussetzt. Das ,,Multi-Control‘‘ Terminal vereint verschiedenste Funktionen (bspw. Multi-Section-Control, Multi-Boom) miteinander und lässt sich somit leichter überblicken [9].
Bei John Deere ist das eigene ,,John Deere Section Control‘‘ Tool nachrüstbar, ebenfalls anwendbar beim Spritzen, Säen und Düngen. Kompatibel mit allen dafür ausgerüsteten Anbaugeräten, aber auch mit AEF ISOBUS (TC-SC)-kompatiblen Anbaugeräten anderer Hersteller. Der ,,GreenStar Rate-Controller‘‘ ist eine Nachrüstlösung für Anbaugeräte ohne ISOBUS [10].
FUSE SMART FARMING ist ein Unternehmen der AGCO Corp. und beschäftigt sich, ähnlich wie ME, mit der Digitalisierung und Präzisierung von Feldarbeiten. Das markeneigene System ,,RATE & SECTION CONTROL‘‘ stellt die SC-Technik für AGCO-Traktoren, wie zum Beispiel Fendt, dar. Ebenfalls nutzbar für Feldspritzen, Sämaschinen und Düngerstreuer [11].
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¶ Vorteile und Nachteile auf einen Blick
Tabelle 1: Vor und Nachteile von Section Control für Anwender und Umfeld [3] [4]
| Vorteile | Nachteile |
| Vermeidung von Überlappungen | Schaffung einer einheitlichen Datenbasis bei unterschiedlichen RTK-Herstellern in einem Betrieb |
| Entlastung des Fahrers | Anwenderfreundlichkeit noch ausbaufähig |
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Einsparung von Betriebsmitteln (3-10 %)
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Automatisches Lenksystem und ISO-Bus-Ausrüstung als Voraussetzung |
| Bedarf nur einer Softwarefreischaltung, sofern Lenksystem und ISO-Bus vorhanden sind | |
| Unabhängig von der Tageszeit einsetzbar |
Nicht nur in den Bereichen Pflanzenschutz/Flüssigdüngung, Mineraldüngung und Aussaat ist Section Control ein gängiger Begriff, die Technik konnte bereits bei Mähwerken der Firma Krone eingesetzt werden. Hier sorgt Section Control für das rechtzeitige Heben und Senken der Mähwerke. Der Aschegehalt in dem geernteten Futter konnte somit verringert werden, was einen wesentlichen Punkt in der Tierernährung darstellt [12]. Auch bei der Gülleausbringung gelangt die Thematik zunehmend an Bedeutung und ist bei einigen Herstellern (Joskin) bereits in der Anwendung, wobei einzelne Schläuche abgeschaltet werden können (ähnlich Einzelkornsämaschine). Zur Agritechnica 2019 wurden von Kverneland und Kuhn Section Control Systeme am Pflug vorgestellt und prämiert, die die Schare einzeln einsetzen und so die Keile im Vorgewende reduzieren.
¶ Anwendungsbereich
(hier folgen passende Praxisbeispiele)
¶ Quellen
- Elektronische Systeme bei Pflanzenschutzgeräten: A. Herbst
- Trends in der Pflanzenschutztechnik: J. K. Wegener
- Lenksysteme und Section Control: E. Lembacher et al.
- Section Control - Ein überragendes Nebenprodukt: W. Holtmann
- Zur Wirtschaftlichkeit von Investitionen in Section Control bei teilflächenspezifischer Düngung im Getreide unter den Anforderungen der neuen Düngeverordnung: G. Recke et al.
- Keile automatisch streuen - Welches System passt?: J. Schulze Walgern, J.-M. Küper
- Technik zur Ausbringung fester Mineraldünger: B. Scheufler et al.
- AEROSEM: Neu mit SECTION CONTROL Teilbreitenschaltung: Anonymus
- ISOBUS SPRAYER-Controller: Anonymus
- John Deere Technologien für die Präzisionslandwirtschaft: Anonymus
- Automatic section and variable rate control: Anonymus
- KRONE Digital: Anonymus
- Section Control - Lösungen für die Präzisionslandwirtschaft: Anonymus
- Dynamische Teilbreitenschaltung DynamicSpread für Amazone-Düngerstreuer: Anonymus
¶ Wissenschaftliche Publikationen
¶ Autoren*innen
Hannah Spingat, Bachelorstudentin Technische Hochschule Bingen