¶ 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 bei der Bewirtschaftung von landwirtschaftlichen Flächen, die nicht quadratisch zugeschnitten sind, Keile entstehen (siehe Abb. 1). Innerhalb dieser Keile kommt es ohne eine Teilbreitenschaltung des Arbeitsgerätes insbesondere bei größeren Arbeitsbreiten zu mehrfach Behandlungen mit Saatgut-/Dünge- und Pflanzenschutzmitteln, 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 oder 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 und gegebenenfalls der Einsatz von GNSS-Korrektursignalen. In moderneren Traktoren sind GNSS-Empfänger bereits Standard. So lässt sich das System leicht in die ISOBUS-Kommunikation integrieren. Somit ist die Genauigkeit der Applikation stark abhängig von der Genauigkeit des GNSS-Empfängers, aber auch von der Ausdehnung des Spritzstrahls in Fahrtrichtung bei Pflanzenschutzanwendungen [2].
Das Einsparpotential der Betriebsmittel kann durch den Einsatz von Section Control 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].
¶ Section Control an der 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 auch jede einzelne Düse, entstehen Überlappungsbreiten herstellerabhängig von nur noch 25-50 cm. Wo bislang mit Aufschlägen von 4-5 % Spritzbrühe kalkuliert werden musste, kann dieser Aufschlag eingespart werden, da die genau errechnete Flüssigkeitsmenge verbraucht wird. Das betrifft nicht nur den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, sondern auch die Ausbringung von Flüssigdüngern, wie beispielsweise Ammoniumharnstofflösung (AHL) [3].
In Abbildung 1 werden die geringen Überlappungsbereiche durch den Einsatz von SC deutlich, 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.
¶ Section Control am 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 bei Pflanzenschutzspritzen, da ebenfalls ein Gestänge zur vertikalen Applikation vorhanden ist. Die im System hinterlegte Fläche (z.B.: 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 [6].
Bei Zentrifugalstreuern arbeitet Section Control mit der Veränderung des Wurfbildes. Der Dünger trifft auf eine rotierende Streuscheibe. Darauf befestigte Wurfschaufeln beschleunigen die auftreffenden Düngerkörner und erzeugen ein breites Wurfbild [8]. 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 somit keine sichtbaren Teilbreiten, sondern zwei zentrale Aufgabepunkte, wo der Dünger auftrifft und über die doppelte Arbeitsbreite hinaus zu einer Streubreite verteilt wird (Streubreite = 2x Arbeitsbreite). Die Elektronik passt das Streubild also von der Mitte aus an [7]. Abbildung 3 zeigt die Möglichkeiten verschiedener Teilbreiten-Systeme des Unternehmens Amazone und deren verschiedenen Abstufungen in der Genauigkeit.
¶ Section Control an der 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 an der Einzelkornsämaschine lassen sich durch Abschalten der einzelnen Säaggregate (je ein Säaggregat ergibt eine Reihe) Reihen perfekt aneinander anschließen (Abb. 3).
¶ Section Control an der Drillmaschine
Bei Drillmaschinen lassen sich, je nach Hersteller, unterschiedlich viele und große Teilbreiten abhängig von der Arbeitsbreite schalten (bspw. Aerosem von Pöttinger 3 m Arbeitsbreite: 1 m Teilbreite). Wenn eine Teilbreite abgeschaltet wird, geschieht dies, indem einzelne Auslassschläuche verschlossen werden (Abb. 4). Die Dosiermenge wird automatisch an die restlich verbleibende Arbeitsbreite angepasst [9].
¶ 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 das 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 (z.B.: Multi-Section-Control, Multi-Boom) miteinander und lässt sich somit leichter überblicken [10].
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 [11].
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) [12].
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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 ISOBUS 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 [13]. 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 [14].
¶ Anwendungsbereich
Einzelkornsaat optimiert: effiziente Ressourcennutzung mit Geoseed
ökonomisch und ökologisch im Puls: Bedarfsgerecht Düngen mit Solorrow-App
¶ 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.
- Förderung zur Verbesserung des Nährstoffeinsatzes in Niedersachsen: L. Arnold
- 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: Pöttinger
- ISOBUS SPRAYER-Controller: Müller Elektronik
- Technologien für die Präzisionslandwirtschaft: John Deere
- Fuse section control: Fuse smart farming
- EasyCut B - Section Control: Krone
- VARI-MASTER L Smart Ploughing: Kuhn
- Section Control: John Deere
- Dynamische Teilbreitenschaltung DynamicSpread für Amazone-Düngerstreuer: Amazone
¶ Autoren*innen
Hannah Spingat, Bachelorstudentin Technische Hochschule Bingen