Technisch
Einkaufshelfer für Ackerfräsen
Die Fräse gehört zu den ältesten Geräten der motorisierten Bodenbearbeitung, ist aber nie so recht aus ihrer Nische herausgekommen. Das könnte sich jetzt ändern.
Ackerfräsen arbeiten mit großen Rotorumfangsgeschwindigkeiten und legen den Aufwuchs zum Austrocknen oben ab. (Bildquelle: Schulz)
Was die wenigsten wissen: Der motorisierte Landmaschinenbau der Firma Lanz in Mannheim begann 1911 mit einer selbstfahrenden Ackerfräse. Der Landbaumotor nach einer Idee des ungarischen Ingenieurs Karol Köszegi war der Zeit jedoch um Jahrzehnte voraus. Deshalb schwenkte Lanz ab 1920 auf den Traktorenbau um, und die Fräse tauchte bei anderen Herstellern erst nach 1930 wieder auf, als die ersten Traktoren mit Zapfwellen ausgerüstet waren. Als Werkzeuge etablierten sich abgewinkelte Messer.
Was die wenigsten wissen: Der motorisierte Landmaschinenbau der Firma Lanz in Mannheim begann 1911 mit einer selbstfahrenden Ackerfräse. Der Landbaumotor nach einer Idee des ungarischen Ingenieurs Karol Köszegi war der Zeit jedoch um Jahrzehnte voraus. Deshalb schwenkte Lanz ab 1920 auf den Traktorenbau um, und die Fräse tauchte bei anderen Herstellern erst nach 1930 wieder auf, als die ersten Traktoren mit Zapfwellen ausgerüstet waren. Als Werkzeuge etablierten sich abgewinkelte Messer.
Die Fräse war das erste zapfwellenangetriebene Bodenbearbeitungsgerät. Mit dem Aufkommen hydraulischer Hubwerke ab Mitte der 1950er Jahre begannen viele Landtechnikhersteller mit dem Bau solcher Geräte.
Howard als Pionier
Im Jahr 1964 ergänzte Howard die Fräse mit einer Sätechnik. Der große Durchbruch war dem Sämavator jedoch nicht vergönnt. Für ein letztes spektakuläres Aufblitzen der Ackerfräse sorgte Michael Horsch 1981 mit seinem Sä-Exaktor.
Die Fräse hat es anders als Pflüge, Grubber und Scheibeneggen nördlich der Alpen nicht geschafft, in großen Stückzahlen und Varianten zur Standardmaschine zu werden. In unseren Gefilden ist sie eher für besondere Einsätze prädestiniert, wie den Grünlandumbruch und die Rekultivierung schwieriger Flächen. Nach dem Motto „Sie frisst kein Brot“ befindet sich dennoch auf vielen landwirtschaftlichen Betrieben und in Lohnunternehmen ein solches Gerät.
Viele Jahre lang war Howard die Premiummarke bei den Ackerfräsen. Im Jahr 2000 übernahm Kongskilde den englischen Hersteller und baute Fräsen weiter unter dem Namen Howard. Kongskilde gehört seit 2017 zum CNH-Konzern und hat die Produktion der Fräsen inzwischen eingestellt.
Die für den großflächigen Ackerbau geeigneten Schälfräsen werden heute zu einem großen Teil in Italien hergestellt. Von den international aufgestellten Landtechnikherstellern ist lediglich Kuhn im Bereich der Fräsen mit einer großen Auswahl aktiv. Eine Nische für Ackerfräsen hat die Vortex Energie GmbH aus Österreich im Visier.
Große Vielfalt bei Ackerfräsen
Die große Vielfalt bei den aktuellen Fräsen ist vor allem den Gemüsebaubetrieben, Baumschulen, Weinbauern sowie den Garten- und Landschaftsbauern zu verdanken. Die sichern das Überleben der Hersteller mit meist kleineren Fräsen. Diese nutzen ihr Know-how und die Fertigungskapazitäten, um auch große, schwere und stabile Ackerfräsen mit Rotordurchmessern bis zu 600 mm zu bauen.
Die Diskussion um Glyphosat kann der Fräse jetzt eine neue Hochkonjunktur bescheren. Kein anderes Gerät vermischt selbst große Mengen organischen Materials so sauber mit dem Boden. Beim ultraflachen Schälen ohne Rückverfestigung kann die Fräse den Boden und den Bewuchs trennen und dafür sorgen, dass dieser oben auf liegt und vertrocknet.
Dabei schneidet sie flach und flächig und kann Wurzelunkräuter dadurch effektiv in Schach halten. Wer zusätzlich eine tiefere, nicht wendende Bearbeitung möchte, kann die Fräse mit vorlaufenden Lockerungswerkzeugen ausrüsten. Auch lassen sich Fräsen mit anderen Geräten kombinieren. Der Leistungs- und Hubkraftbedarf ist im Gegensatz zu Kreiseleggen moderat.
Sie hat auch Nachteile
Die grundsätzlichen Nachteile der Fräse dürfen nicht verschwiegen werden. Für eine flache Bearbeitung setzt sie einen möglichst ebenen Acker voraus. Anders als Grubber oder Scheibeneggen gleicht sie Unebenheiten sowohl in Quer- als auch in Fahrtrichtung in einer Überfahrt kaum aus. Pflegegassen und Spuren von Dungstreuern, Güllefässern und Kalkstreuern können das Arbeitsergebnis trüben. Auf leichten, strukturschwachen Böden kann sie zudem bei einem intensiven Einsatz und wenig Pflanzenmasse die Bodengare schädigen.
Einerseits reichen mit der Fräse im Vergleich zum ultraflachen Grubber weniger Arbeitsgänge aus. Andererseits ist die Flächenleistung je nach Arbeitsbreite auf etwa 5 ha/h begrenzt, denn sie kann ihre Trümpfe nur bis etwa 7 km/h ausspielen.
Überdies können Fräsen den Bearbeitungshorizont verschmieren, wenn sie unter zu feuchten Bedingungen eingesetzt werden. Dieser Effekt ist von der Form der Messer abhängig. Zudem ist es überaus wichtig, die Arbeitstiefe entsprechend des Bodenzustandes zu variieren.
Ein wichtiges Merkmal der Fräsen sind ihre Messerform und der Überschnitt. Bei den klassischen Umbruchfräsen für Grünland steht die Schnittfläche der Messer im rechten Winkel zur Rotorachse. Das ermöglicht einen minimalen Kraftbedarf, und diese Messer weisen im Verhältnis zu ihrer Materialstärke eine maximale Widerstandskraft auf. Unter feuchten Bedingungen kann es mit solchen Messern aber dazu kommen, dass die Messerrücken den Schnitthorizont verschmieren. Schon wenig Niederschlag kann dann nicht versickern und die Fläche unbefahrbar machen.
Die richtige Messerform
Die heutigen Ackerfräsen haben dagegen um 93,5 Grad angestellte Messer. Diese schneiden nicht, sondern schälen die oberste Bodenschicht ab. Die Oberfläche des Fräshorizontes hat das Profil eines Golfballs, und selbst unter feuchten Bedingungen entsteht kein Sperrhorizont. Auf einer alten, harten Grasnarbe und bei Arbeitstiefen von mehr als 10 cm ist der Leistungsbedarf einer solchen Fräse allerdings deutlich höher als bei einer klassischen Grünlandfräse.
Grundsätzlich gibt es zwei Varianten von Fräsen, die von der Drehrichtung des Rotors bestimmt wird. Die meisten Fräsen drehen in Fahrtrichtung. Dadurch fliegt das abgeschälte Material nach hinten. Während die Feinerde durch die geringere Masse ihrer Aggregate direkt auf dem Fräshorizont landet, werden die groben Teile weiter geschleudert und liegen anschließend oben auf. So können abgeschälte Pflanzen gut vertrocknen.
Ab 2,80 m wird es interessant
Die sogenannten Umkehrfräsen drehen entgegen der Fahrtrichtung und werfen den abgeschnittenen Boden über den Rotor nach hinten. Dadurch ist der Mischeffekt noch besser, und der Feinboden wird nicht von den größeren Kluten getrennt. Zum flachen Schälen sind Umkehrfräsen aufgrund ihrer Messerform und ihres deutlich höheren Leistungsbedarfs aber weniger gut geeignet.
Die für den Ackerbau interessanten Fräsen beginnen bei einer Arbeitsbreite von 2,80 m. Diese Ausführungen erreichen eine Gesamtbreite von 3 m und sind somit für den Straßentransport zugelassen. Das gilt auch für große Fräsen ab 4 m Arbeitsbreite, die auf unter 3 m Breite klappbar sind.
Fräsen mit 3 m Arbeitsbreite lassen sich sehr gut mit anderen Geräten kombinieren, sind jedoch nicht klappbar und wegen des seitlichen Antriebs bis zu 3,40 m breit — ein Nachteil für den Straßentransport. Einige Hersteller bauen Fräsen mit einem beidseitigen Antrieb des Rotors, was die Breite vergrößert, aber die Kraftverteilung verbessert. Der Hersteller Alpego begegnet der Überbreite mit einem Mittenantrieb bei allen Fräsen, so dass z. B. die Variante mit 2,91 m Arbeitsbreite noch innerhalb von 3 m Transportbreite bleibt. Allerdings verbleibt dann mittig immer ein ungefräster Streifen, was besonders im Bio-Anbau zu Problemen führen kann.
Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal der Fräsen ist neben der Form der Messer deren Anzahl, der Rotordurchmesser und die -drehzahl. Die speziellen Schälfräsen haben meistens vier Messerträger pro Meter Arbeitsbreite mit jeweils sechs Messern. Von denen sind drei nach links und drei nach rechts ausgerichtet sind, so dass immer drei Messer eine Messerreihe bilden.
20 % Überschnitt
Diese sind überlappend angeschraubt und schneiden jeweils 15 cm. Daraus ergibt sich pro Meter Arbeitsbreite eine theoretische Schnittbreite von 1,20 m. Diese resultiert aus vier Messerträgern mal zwei Messerreihen mal 15 cm pro Reihe. Unter ackerfraesen-rechner.ch lassen sich Berechnungen für unterschiedliche Konstellationen und Schnittfrequenzen durchführen.
Während Universalfräsen mit Rotordrehzahlen von ca. 200 U/min eingesetzt werden, erreichen spezielle Ackerfräsen bis zu 400 U/min. Die Tendenz ist steigend, wobei dann auch der Leistungsbedarf zunimmt. Es gibt auch Ausführungen mit wechselbaren Zahnradpaaren im Getriebe zur Drehzahlverstellung. Das ist auf leichten Böden interessant, um die Rotordrehzahl bei wiederholten Überfahrten zu reduzieren.
Die Materialstärke der Messer beträgt standardmäßig 8 mm. Auf Wunsch gibt es die schweren Ackerfräsen auch mit 10 mm starken Messern. Das ist für steinige Böden empfehlenswert.
Je flacher eine Fräse eingesetzt wird, umso wichtiger ist eine gleichmäßige Tiefenführung. In der Grundausführung dienen verstellbare, seitliche Gleitkufen bei allen Fräsen der Führung. Als Sonderausstattung gibt es zusätzlich Stützräder oder nachlaufende Walzen. Die professionellen Schälfräsen können auch mit vor- oder nachlaufenden, luftbereiften Rädern ausgerüstet werden. Das ist bei größeren Arbeitsbreiten empfehlenswert.
Fazit
Die Fräse ist universell einsetzbar. Mit maximal 7 km/h ist die Flächenleistung im Vergleich zum Schälpflug, zum Exaktgrubber oder zur Scheibenegge vergleichsweise bescheiden. Doch besonders die speziellen Acker- oder Schälfräsen erreichen auf ebenen Flächen eine unübertroffene Arbeitsqualität. Sie arbeiten auch große Mengen an Bewuchs sehr gleichmäßig ein oder legen diesen oberflächlich ab und fördern dessen Rotte, statt ihn zu vergraben.
Wenn der Händler keine Vorführmaschine zum Probieren hat, kann vielleicht ein anderer Landwirt mit seiner Fräse aushelfen. Schon nach wenigen Quadratmetern werden Sie feststellen, ob Fräsen das richtige Verfahren für Sie ist oder nicht.
Maschinenvorführung
Am 7. September 2023 veranstaltet die Landwirtschaftskammer Niedersachsen von 9 bis 16 Uhr in 27404 Gyhum eine Maschinenvorführung. Dort werden u. a. aktuelle Ackerfräsen im Einsatz gezeigt.
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