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Kornverluste beim Mähdrusch korrekt messen
Kornverluste beim Mähdrusch korrekt messen
Der Frust über Verluste nimmt mit der Intensität grüner Streifen zu. Warum aber die Kalibrierung des Verlustmonitors schwierig ist, beschreibt Prof. Dr. Thomas Rademacher.
Beim Mähdrusch sind nicht korrekt gemessene oder geschätzte Kornverluste ein Ärgernis. Werden sie unterschätzt, entstehen pflanzenbauliche Folgekosten. Eine Überschätzung reduziert die Leistung des Mähdreschers. Sich quasi blind auf den Kornverlustmonitor zu verlassen, ist gar nicht zielführend. Denn diese vom Prinzip her seit 40 Jahren unveränderte Technik zeigt die Aufprallimpulse der Verlustkörner je nach Frucht und Erntebedingungen zu ungenau an. Daher sollte der Monitor so kalibriert werden, dass die tatsächlichen Kornverluste mit den angezeigten übereinstimmen.
Denn einerseits bedeutet Ausfallgetreide nicht nur monetären Ertragsverlust, sondern die grünen Streifen behindern auch das Auflaufen der Folgefrucht bei Mulch- und Direktsaat. Andererseits haben die jungen Pflanzen bereits Wasser transpiriert, das bei geringem Bodenwassergehalt zum Quellen und Keimen der Folgefrucht fehlt. Sie unterdrücken die Folgefrucht, wenn sie unzureichend mit dem Boden vermischt werden, oder der Herbizidaufwand steigt.
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Werden die Kornverluste überbewertet, hat dies eine reduzierte Druschleistung zur Folge. Vor allem bei den Rotor-Mähdreschern steigen die Verluste mit zunehmendem Durchsatz nur in geringem Maße. Wenn sie z. B. tatsächlich nur 0,5 % statt geschätzt (und als Maximum vorgegeben) 1 % betragen, so kann dies die Druschleistung um bis zu 50 % reduzieren. Es ist also sinnvoll, die tatsächlichen Verluste während der Ernte zu messen und danach den Kornverlustmonitor zu kalibrieren.
Dazu gibt es Kornverlustschalen in maximaler Ausstattung sogar mit Auslösetechnik inklusive Auswerte-App. Zu den per Schale erfassten Kornverlusten von Reinigung und Restkornabscheidung sind die Ausdruschverluste zu addieren, die im Stroh oberhalb der Schale zu beproben sind. Die Auswertung bzw. Verlustberechnung erfolgt, abgesehen von Volumenmessungen aus Übersee, immer nach demselben Prinzip.
Die per Schale erfassten Kornverluste werden in Relation zum Ertrag gestellt. Das geschieht massebezogen entweder durch Wiegen der Kornverluste nach dem Reinigen der Probe oder durch Zählen der Körner und Umrechnung in Verlustmasse über die Tausendkornmasse (TKM) nach immer den gleichen Formeln:
Die Schalenfläche sowie der Ertrag und die Arbeitsbreite des Mähdreschers sind gegeben. Das Problem besteht in der korrekten Erfassung der Referenzbreite, also der sogenannten Referenzfläche bei einer Fahrstrecke von 1 m.
Werden die Kornverluste eines Mähdreschers bei Schwadablage beprobt und die Spreu in das Stroh geleitet, ist die Referenzbreite gleich der Chassisbreite des Mähdreschers. Diese lässt sich einfach messen, und somit ergeben sich für diesen Fall die genauesten Ergebnisse. Dies ist übrigens auch der Grund, warum Exaktmessungen der Verluste in jedem Fall nur bei Schwadablage und mit deaktiviertem Spreuverteiler durchgeführt werden.
Residue Management
Bei Mähdreschern ist die Technik für das „Residue Management“ (= Häckseln sowie Verteilen von Stroh/Spreu) verschieden:
separater Spreuverteiler und Häcksler mit Streublechverteiler,
Einleiten der Spreu in den Häcksler mit Streublechverteiler,
separater Spreuverteiler und Häcksler mit Wurfgebläse,
Einleiten der Spreu in den Häcksler mit Wurfgebläse sowie
Werden die Kornverluste bei Schwadablage und separatem und aktiviertem Spreuverteiler gemessen, so ist die Referenzfläche bereits nicht mehr exakt definiert. Einige Spreuverteiler werfen die Verlustkörner der Reinigung sogar bis in den stehenden Bestand. Dann entsteht zwischen den Schwaden ein weiteres grünes Verlustband, das bei Ablage der Schale unter dem Mähdrescher unberücksichtigt bleibt, wenn als Referenzbreite weiterhin die Chassisbreite angenommen wird. Folglich wird die Leistungsfähigkeit des Mähdreschers bei dieser Vorgehensweise überbewertet. Die Maschine produziert tatsächlich höhere Kornverluste als gemessen.
Die nach der Ernte bei passender Witterung auftretenden grünen Streifen im Feld zeigen das deutlich. Das ist nicht nur für den Landwirt, der das maximale Kornverlustniveau vorgibt, sondern auch für den Lohnunternehmer, der eine gute Arbeitsqualität liefern möchte, ärgerlich. Abhilfe kann nur das zusätzliche Ablegen der Verlustschale im Bereich zwischen den Schwaden schaffen.
Werden die Verluste der Reinigung in schmalen Streifen abgelegt, können sie der Einfachheit halber zu den Verlusten unter der Maschine hinzuaddiert werden, die Referenzfläche bleibt also unverändert. Werden die Reinigungsverluste dagegen breit verteilt, empfiehlt sich ihre separate Berechnung mit der Arbeitsbreite als Referenzbreite und die Addition der beiden Verlustarten. In diesem Fall ist dann in den Apps die Variante Häckslerbetrieb für die Reinigungsverluste zu wählen.
Häckslerbetrieb
Während bei Schwadablage mit aktiviertem Spreuverteiler einfach zwischen Reinigungs- und Abscheideverlusten unterschieden werden kann, wird es bei Häckslerbetrieb und insbesondere bei Rotor-Mähdreschern kritisch. Bei Häckslerbetrieb und aktiviertem Spreuverteiler kann nicht mehr zwischen Reinigungs- und Abscheideverlusten unterschieden werden, auch wenn die Schale neben dem Mähdrescher abgelegt wird.
Bei Rotor-Mähdreschern ändert sich zusätzlich der Abgabepunkt des Strohs mit den darin enthaltenen Kornverlusten je nach Strohbeschaffenheit und Durchsatz. Je weiter das Stroh in Drehrichtung des Rotors mitgenommen wird, desto mehr rechts- oder linksseitig fallen die Verlustkörner in den Häcksler:
Bei Doppelrotor-Mähdreschern fallen die Kornverluste je nach Drehrichtung mehr mittig oder außen zu Boden.
Bei Einrotor-Mähdreschern — die Rotoren drehen von hinten gesehen im Uhrzeigersinn — fallen die Verlustkörner in einen nach links versetzten Streifen bzw. sogar neben die Mähdrescherspur.
Die Kornverluste werden von unterschiedlichen Ausgangspositionen in den Häcksler bzw. das Wurfgebläse eingeleitet, Wurfweiten und -richtungen ändern sich. Hinzu kommt gerade bei großen Arbeitsbreiten ein unerwarteter Effekt: Die Verlustkörner entmischen sich aus dem Stroh-Spreu-Gemisch des Häckslers oder des Wurfgebläses und werden unterschiedlich weit geworfen. Eigene Untersuchungen ergaben, dass die Körner meist nicht so weit geschleudert werden wie das gehäckselte Stroh.
Nach der Ernte ist dann zu beobachten, dass z. B. die Verlustkörner von Mähdreschern mit 12 m Schnittbreite auf einer Breite von nur etwa 4 m aufwachsen. Geht der Landwirt bei der Prüfung der Kornverluste (Verlustschale wird unter dem Mähdrescher platziert) von einer gleichmäßigen Verlustkornverteilung auf der gesamten Arbeitsbreite aus, also von einer Referenzbreite von 12 m, so ergibt sich eine dreifache Überbewertung der Kornverluste. Auch Verlust-Apps gehen bei dieser Situation meist von einer gleichmäßigen Verteilung über die Arbeitsbreite aus. Diese Überbewertung der Kornverluste um den Faktor 3 bremst den Mähdrescher aus, er wird gemäß dem Verlauf der Verlust-Durchsatz-Kennlinie weit unter der Soll-Kornverlusthöhe ausgelastet.
Diese falsche Berechnung der Kornverluste führt dann sogar zur Kritik an der Leistungsfähigkeit des Mähdreschers und zur Unzufriedenheit mit dem Produkt. Später kommt mit Sicht auf die Verlustkornstreifen dann der Aha-Effekt. Doch meist wird das Bild des aufgelaufenen Ausfallgetreides nicht beachtet, oder die Verlustkörner laufen bei Sommertrockenheit nicht oder nur teilweise auf.
Verlustmonitor kalibrieren
Das Kalibrieren des Kornverlustmonitors ist bei Verwendung von Schalen mit Apps und sonstigen Berechnungshilfen zwar genauer als die Sichtprobe, jedoch je nach Verteilsystem für Häckselgut und Spreu mit Fehlern behaftet, weil die Referenzbreite nicht stimmt. Dies gilt vor allem, wenn nur einmal mittig unter dem Mähdrescher beprobt wird.
Hersteller von Kornverlustschalen empfehlen, vor allem bei Groß-Mähdreschern die Verlustschale auch seitlich neben der Maschine abzulegen — der Ansatz ist richtig. Für eine exaktere Erfassung der Kornverluste empfiehlt es sich sogar, die Schalen im Bereich von den Rädern bis zur Schneidwerk-Außenkante abzulegen. Doch diese Mehrfachbeprobung wird nicht praktiziert, weil der hohe Aufwand im Alltag unzumutbar ist.
Künstliche Intelligenz
Es liegt daher nahe, die Ergebnisse von Feldversuchen in eine künstliche, oder besser maschinengestützte Intelligenz zu integrieren, um den Kalibriervorgang zu vereinfachen und zu einem genaueren Ergebnis zu gelangen. Im Kalibriermenü des Cemos-Dialogsystems von Claas z. B. sind je nach Verteiltechnik (Streublechverteiler oder Wurfgebläse) und Arbeitssituation (Schwadablage oder Häckslerbetrieb) die passenden Referenzbreiten hinterlegt.
Beim Einleiten des Kalibriervorganges werden unter anderem die aktuellen Sensorwerte geprüft. So gibt Cemos je nach Arbeitssituation und genutztem Schalensystem Tipps zur Beprobung der Kornverluste über die Anzahl der Proben bis zur Position der Schalen. Damit werden die Kornverluste maschinen- und situationsspezifisch möglichst genau erfasst. Denn der Mähdrescher soll an der vorgegebenen Leistungsgrenze ernten — nicht darüber und nicht darunter.
Zusammenfassung
Bei steigender Mähdruschleistung wird die Messung der Kornverluste zur Kalibrierung der Verlustsensorik immer wichtiger. Dazu werden während der Ernte unterschiedliche Kornverlustschalen und Berechnungsversionen bis hin zu Apps verwendet. Kritisch ist je nach Arbeitssituation die zur Berechnung erforderliche Referenzbreite, auf die die Verlustkörner verteilt werden. Bei Schwadablage und deaktiviertem Spreuverteiler ist es einfach — ein Fall, der aber nur im Exaktversuch und nicht bei aktuellen Maschinen mit unterschiedlichen Spreu- und Strohverteilsystemen vorkommt.
Die Verlustkörner können vom Spreuverteiler breitverteilt und somit nahezu unberücksichtigt bleiben, wenn bei Schwadablage die Chassisbreite des Mähdreschers als Referenzbreite dient. Bei Häckslerbetrieb werden Wurfrichtung und Verteilbreite der Verlustkörner meist falsch eingeschätzt, auch weil sich Stroh und Spreu entmischen. Darüber hinaus erzeugen unterschiedliche Mähdrescher und Verteiltechniken verschiedene Kornverlust-Verteilbilder.
Felduntersuchungen dienen dazu, die Referenzbreite, also die Wurfweite der Körner bei Häckslerbetrieb und/oder bei aktiviertem Spreuverteiler zu erfassen, um die Kornverlustmasse pro Schale in prozentuale Verluste umzurechnen.
Im Cemos-Dialog von Claas sind maschinenspezifische Referenzbreiten integriert. Somit werden hier die Kornverluste nicht über- oder unterbewertet, der Mähdrescher nicht ausgebremst bzw. die Kornverluste und somit die Kosten des Anbauverfahrens nicht über das Sollmaß hinaus erhöht. Denn zu dichte grüne Streifen auf dem Acker erzeugen meistens Frust über den Verlust.
