Elektronik | Section-Control Universaldrillmaschinen: Fast so genau wie Opa

Gut zu wissen

Doppelt säen kostet Saatgut und schränkt den Standraum der Pflanzen ein — Lücken im Bestand lassen Raum für Unkräuter und bewirken Ertragsverluste. Die Drillmaschine am Vorgewende und in Keilen möglichst passend ein- und auszuschalten hat also deutliche Vorteile. Zur Sicherheit wird in der Praxis lieber doppelt gesät, als dass Fehlstellen bleiben. Je breiter dabei die eingesetzte Sämaschine, desto größer ist in den Keilen die zu viel gesäte Fläche.
Hinzu kommt, dass ein exaktes manuelles Schalten bei Universaldrillen wegen der Länge des gezogenen Gespanns schwierig ist. Der Fahrer braucht viel Erfahrung, um abschätzen zu können, wann die Säschare die Vorgewendelinie erreichen. Berücksichtigen muss er außerdem die Zeit, die das Saatgut von der Dosierung über die Schläuche bis zu den Scharen braucht.
Hierbei kann eine automatische Teilbreitenschaltung helfen, die mittels GPS erkennt, wann Teilbreiten (engl. section) der Maschine das Säen beginnen oder stoppen müssen. Wir testen fünf Universaldrillen mit 6 m Arbeitsbreite, die das können:

Voraussetzung für die Funktion ist ein ISO-Bus-Terminal mit Task-Controller für das Section-Control. Dieser Controller dokumentiert, wo bereits gesät wurde und gibt die nötigen Schaltbefehle an den Jobrechner der Maschine weiter, der die Teilbreiten entsprechend schaltet. Und selbstverständlich wird ein GPS-Empfänger benötigt, der wie bei unserem Test im besten Fall RTK-korrigierte Positionssignale an den Taskcon­troller im Terminal liefert (Lemken nutzte das SF1-Signal von John Deere).

Fast alle setzen auf eigene ISO-Bus Terminals

Für die Bedienung ihrer 6 m breiten Universaldrillmaschinen hatten die Hersteller mit Ausnahme von Väderstad ihre eigenen ISO-Bus-Terminals mitgebracht:

In den Einstellungen für das Sec­tion-Control stellt der Fahrer vorab den gewünschten Überlappungsgrad ein. Beim Säen empfiehlt sich eine Überlappung von einhundert Prozent. Das bedeutet, das Section-Control schaltet die Teilbreite ein, sobald das erste Säschar die Vorgewendelinie erreicht — und schaltet die Teilbreite aus, sobald das letzte Säschar die Vorgewendelinie erreicht.
Das allein reicht jedoch noch nicht für ein präzises Schalten zum richtigen Zeitpunkt. Denn die alles entscheidende Frage ist: Wie lange brauchen die Saatkörner für ihren Weg von der Dosiereinheit bis zu den Auslässen an den Säschläuchen? Die passenden Schalt-Vorlaufzeiten zu bestimmen, ist nicht ganz einfach, weil bei pneumatischen Sämaschinen die Flugzeit der Saatkörner von ihrer Form, ihrer Größe und ihrem Gewicht abhängt. Einen Einfluss hat auch die Gebläsedrehzahl.
Der bislang einzige Hersteller, der die Kalibrierung der Schaltzeiten automatisiert hat, ist Amazone. Bei allen anderen Systemen muss der Landwirt die Einstellung kontrollieren, in dem er die gesäten Samen in der Saatreihe sucht. Das ist je nach Saatgutart kein einfaches Unterfangen. Schön wäre es, wenn alle Hersteller zukünftig zumindest für die gängigen Saatgutarten (z. B. Getreide, Raps, Bohnen) Einstellempfehlungen geben würden. Amazone empfiehlt für Getreide und Raps solche Vorschauzeiten.
Der Jobrechner berechnet aus der hinterlegten Verzögerungszeit und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit, an welcher Position vor der Vorgewendelinie die Dosierung starten oder stoppen soll. Kurz vor Erreichen der Vorgewendelinie sollte der Fahrer die Fahrgeschwindigkeit nicht mehr verändern. Ansonsten ist es egal, wie schnell er fährt.

Unterschiedliche Konzepte zur Teilbreitenschaltung

Zusätzliche Technik ist für das Schalten der zwei Teilbreiten an der u-drill von Kverneland und an der Spirit von Väderstad nicht erforderlich. Denn für die Dosierung des Saatguts zu den zwei Verteilerköpfen der Maschinen sind zwei Dosierwellen und zwei Elektromotoren eingebaut, sodass die Wellen unabhängig voneinander starten und stoppen können.
Amazone schaltet zwar auch nur zwei Teilbreiten, hat aber die Umsetzung des Sec­tion-Controls etwas anders gelöst: Denn es gibt für die Dosierung nur eine Säwelle mit einem elektrischen Antrieb. Das Saatgut fällt von dort in einen Schacht mit zwei Abgängen zu den Schläuchen, durch die das Gebläse das Saatgut zu den zwei Verteilertürmen fördert.
Für das halbseitige Schalten mit GPS-Switch muss dort eine luftdurchlässige Klappe mit elektrischem Linearantrieb installiert sein (Aufpreis: 1090 Euro alle Preise ohne Mehrwertsteuer). Hat das GPS-Switch von Amazone eine Halbseite mit der Klappe verschlossen, reduziert das System automatisch die Drehzahl der Dosierwelle um die Hälfte. Sonst würde an den noch geöffneten Scharen zu viel Saatgut ankommen.
Die 6 m breite Lemken Compact-Solitair 9/600 KH verteilt das Saatgut über vier Verteilerköpfe an die Schare. Die Dosierung erfolgt über eine Säwelle mit vier Zellenrädern. Um vier Teilbreiten mittels Section-Control automatisch ein- und ausschalten zu können, stattet Lemken die Maschine mit vier elektro-hydraulischen Schiebern aus (Aufpreis 2 300 Euro). Diese unterbrechen bei Bedarf den Saatgutfluss vom Tank in das jeweilige Dosierzellenrad.
Für das Section-Control mit sechzehn Teilbreiten (bzw. für die Einzelreihenschaltung) muss die Horsch Pronto DC mit dem RowControl-Verteilerturm ausgestattet sein. Dieser kostet 6 000 Euro Aufpreis. In dem RowCon­trol-Verteiler sind an jedem Sä­schlauchabgang löffelförmige Klappen montiert, die sich elektronisch ansteuern lassen. Kleine Elektromotoren öffnen und schließen diese auf Befehl des Jobrechners.
Sind bestimmte Abgänge über die Klappen verschlossen, wird der Saatgut-Luftstrom umgeleitet. Über einen Bypass in der Saatgutrückführung entweicht die Luft. Ein Luftstau im Verteilerturm wird dadurch verhindert. Und das Saatgut fällt aufgrund der Schwerkraft nach unten und gelangt so zurück ins Steigrohr. Um die Aussaatmenge bei geschlossenen Teilbreiten konstant zu halten, reduziert das Section-Control die Drehzahl der zwei Elektromotoren am zweigeteilten Dosierer.
Wir säten bei unserem Test eine Gründüngungsmischung, bestehend aus Phacelia, Saatwicke, Öllein, Ramtillkraut, Sandhafer und Sonnenblumen. Diese Mischung mit sehr unterschiedlich großen Saatkörnern war eine besondere Herausforderung für das Kalibrieren.
Ein Problem für unsere Messungen war außerdem die pfluglose Wirtschaftsweise des Betriebs. Denn dadurch keimten mit der Gründüngung nicht nur der Ausfallweizen, sondern sogar viele Rapspflanzen aus dem Vorjahr. Das erschwerte unsere Messungen.

Alle Systeme schalten mehr oder weniger genau

Die Ergebnisse fürs gerade und für das schräge Vorgewende haben wir in den Grafiken zu jedem Hersteller dargestellt. Kurz zusammengefasst haben alle Systeme die Vorgewendegrenze erkannt und mehr oder weniger genau an dieser virtuellen Linie geschaltet — sowohl am geraden als auch am schrägen Vorgewende.
Kverneland hatte die Schaltzeiten für das schräge Vorgewende im Vergleich zu den anderen Testkandidaten am besten kalibriert, sodass hier meist nur bis zu 30 cm überlappt wurde. Am geraden Vorgewende passten die Verzögerungszeiten (erstaunlicherweise) weniger gut. Aber im Vergleich zu den anderen Testkandidaten waren die rund 1,20 m langen Fehlstellen und die etwa 60 cm langen Überlappungen bei unserem Test mit der Aussaat einer Gründüngungsmischung noch gut.
Das automatische Kalibrieren des Sec­tion-Controls von Amazone optimierte die Schaltzeiten für das gerade Vorgewende gut, durch zu spätes und zu frühes Schalten waren im Durchschnitt 70 cm lange Strecken ungesät und 50 cm lange Strecken überlappt. Am schrägen Vorgewende passten die Schaltzeiten dagegen nicht so gut.
Das Section-Control mit sechzehn Teilbreiten von Horsch arbeitete am geraden Vorgewende recht gut. Die Einschaltzeiten passten genau, aber das Ausschalten erfolgte deutlich zu früh. Die Fehlstellenstrecken waren hier im Schnitt 1,50 m lang. Am schrägen Vorgewende schaltete das Sec­tion-Control die Teilbreiten nicht nur deutlich zu früh aus, sondern auch zu spät ein.
Ganz gut im Griff hatte Väderstad mit dem Section-Control von Fendt die Schaltzeiten für die Teilbreiten an der Spirit, wobei es auch hier noch Optimierungspotenzial gegeben hätte. Am geraden Vorgewende haben wir im Durchschnitt Überlappungen von 1,30 m Länge gemessen, die durch zu frühes Einschalten und zu spätes Ausschalten verursacht waren.
Eindeutiges Schlusslicht bei unserem Sec­tion-Control-Test mit den fünf Universaldrillmaschinen war Lemken. Das System schaltete die vier Teilbreiten der 6 m breiten Compact-Solitair sowohl am geraden als auch am schrägen Vorgewende eindeutig zu früh ein. Die dadurch verursachte Überlappung betrug mehrere Meter.
Ob dieses Ergebnis durch das schmal angelegte Vorgewende und das Herausfahren aus dem Vorgewende beim Wenden oder durch die weniger genaue satellitenbasierte GPS-Korrektur verursacht wurde, ist uns zurzeit noch unklar. Lemken bietet die automatische Teilbreitenschaltung schon seit 2014 an und nach Aussage von Lemken decken sich unsere Messungen nicht mit den Erfahrungen aus der Praxis.

Was uns sonst noch auffiel

Das Abschalten von Teilbreiten beeinflusste bei keiner der getesteten fünf Drillmaschinen die Querverteilung. Dies ergaben unsere Prüfstandmessungen mit Weizen.

So haben wir getestet

Wie bei unserem Section-Control-Test mit Einzelkornsägeräten (profi 12/2011) konstruierten wir für jeden Testkandidaten eine hausförmige Parzelle. Diese war acht Drillspuren breit und hatte am Dach des Hauses zwei schräge Vorgewende und in der Mitte ein vier Meter breites Hindernis. Dr. Patrik Ole Noack, Professor für Agrarsystemtechnik an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, unterstützte uns dabei. Er speicherte die genauen GPS-Positionen der Parzelleneckpunkte und die Referenzspuren für die Parzellengrenzen in einem GIS-Programm. Wir übertrugen die Daten in das Vermessungsprogramm Trimble Penmap und markierten mithilfe eines GPS-Handgeräts mit Tablet-Bedienung die Eckpunkte der Parzellen. Die Technik dafür stellte uns die Firma AllTerra zur Verfügung.Zum Aufzeichnen der Parzellengrenzen umfuhren die Testkandidaten die Parzelle und starteten dann mit dem Säen des Parzelleninneren. Das Vorgewende ließen wir beim Säen aus. So konnten wir nach dem Auflaufen der gesäten Pflanzen mit dem Maßband nachmessen, ob das Section-Control der Maschinen zum richtigen Zeitpunkt, zu früh oder zu spät geschaltet hatte.
Um herauszufinden, ob das Abschalten von Teilbreiten die Querverteilung beeinflusst, schalteten wir auf dem Prüfstand (profi 2/2020, Seite 33) die Teilbreiten nach einer definierten Zeit nacheinander ab.

Fazit

Fazit

Das automatische Schalten von Teilbreiten an 6 m breiten Universaldrillmaschinen funktioniert. Dies zeigte unser Test. Jedoch ist die Genauigkeit nicht allein vom GPS-Empfang abhängig, sondern im besonderen Maße von den im System hinterlegten Schalt-Verzögerungszeiten. Diese sind leider nicht nur von der Länge der Saatleitungen abhängig, sondern auch vom Saatgut, der Gebläsedrehzahl und der Fahrgeschwindigkeit.
Deswegen muss der Fahrer die Systeme vor jedem Einsatz kalibrieren, zumindest, wenn sich die Bedingungen geändert haben. Eine automatische Kalibrierung wie von Amazone ist ideal, sofern sie auch in Keilen gut funktioniert. Im Terminal hinterlegte Einstellempfehlungen für verschiedene Frucht­arten wären für den Fahrer hilfreich. Hieran müssen die Hersteller noch arbeiten.