Hacktechnik mit automatischer Reihenführung

Hacktechnik mit automatischer Reihenführung

Der Regulierungserfolg beim Unkrauthacken ist sehr stark abhängig von der Genauigkeit, mit der das Gerät in der Reihe geführt werden kann. Moderne Steuerungssysteme erhöhen die Schlagkraft, entlasten Fahrerinnen und Fahrer und ermöglichen es, nah an den Kulturpflanzen zu arbeiten.

Der Regulierungserfolg und die Wirtschaftlichkeit von Unkrauthacken ist sehr stark abhängig von der Genauigkeit, mit der das Gerät in der Reihe geführt werden kann. Denn je näher und exakter an der Kulturpflanze gearbeitet werden kann – ohne diese zu verletzten –, umso geringer fällt die spätere aufwändige und kostenintensive Jätearbeit mit der Hand aus. Bei Flä-chenkulturen mit besonders viel Handarbeitsaufwand wie dem Bio-Zuckerrübenanbau kann jeder Zentimeter wirtschaftlich sehr entscheidend sein.

Bei im Heck angebauten Hackgeräten erfolgt die Steuerung in der Spur bislang meist über Lenkstützräder oder eine Oberlenkersteuerung. Diese Technik ist allerdings wenig exakt, lässt nur geringe Arbeitsgeschwindigkeiten zu und beansprucht sehr stark die Aufmerksamkeit des Fahrers oder der Fahrerin. Sie spielen in der Praxis nur eine untergeordnete Rolle. Etwas einfacher ist es, wenn die Hacke im Frontanbau geführt wird oder – wie im Gemüsebau häufiger zu finden – im Zwischenachsanbau.

Will man die Präzision des Hackeinsatzes erhöhen, lässt sich das bei Hacken im Heckanbau durch eine zweite Person, die sich ausschließlich um die Steuerung der Hacke kümmert, lösen. Geübte Steuerpersonen kommen mit ein bis zwei Zentimeter sehr nah an die Pflanzreihe heran. Ein solches Verfahren erfordert jedoch ein hohen Arbeitskräfteeinsatz und ist daher insbesondere im Gemüsebau und seltener bei Flächenkulturen anzutreffen.

Um die Schlagkraft zu erhöhen, Fahrerinnen und Fahrer zu entlasten und auch ohne zweite Steuerperson so nah wie möglich an den Kulturpflanzen arbeiten zu können, wurden verschiedene automatische Steuerungssysteme entwickelt. Spezielle Techniken sorgen dafür, dass die Pflanzenreihen erkannt und die Hackschare über einen Verschieberahmen exakt zwischen den Reihen geführt werden. Für den Bereich innerhalb der Pflanzenreihen gibt es zudem Systeme, die in der Lage sind, die Position der Kulturpflanzen in der Reihe genau zu bestimmen, sodass darauf abgestimmte Werkzeuge auch das Unkraut in der Reihe beseitigen können.

Kamerasteuerung

Fast alle Hersteller von Hackgeräten haben inzwischen kameragesteuerte Scharhacken im Programm. Eine oder mehrere Kameras an diesen Hackgeräten erkennen die Kulturpflanzenreihen und geben die Information an den Bordrechner weiter. Dieser verarbeitet die Signale schließlich, um einen Verschieberahmen zur Reihenführung zu steuern, an dem die Hacke angebaut ist.

"Moderne Kamerasysteme hacken unter idealen Bedingungen mit etwa zwei bis drei Zentimeter vergleichsweise nah an die Kulturreihen heran", sagt Markus Mücke, Öko-Berater von der Landwirtschaftskammer Niedersachsen. Ein noch dichteres Arbeiten ist aus Sicht des Experten für mechanische Unkrautregulierung nur unter optimalen Bedingungen realistisch, da beispielsweise die Unterlenker des Schleppers, die Hackparallelogramme und auch die Verschieberahmen nicht ohne "Spiel" arbeiten.

Eine gut funktionierende Kamerasteuerung bietet viele Vorteile, sagt Mücke: "Unter idealen Bedingungen kann die Arbeitsgeschwindigkeit von üblicherweise vier bis sechs Stundenkilometern auf etwa acht bis zehn gesteigert werden. Je nach Kulturart und Größe der Pflanzen kann das aber sehr stark variieren." Ein weiterer Vorteil der Kamerasteuerung ist, dass der Fahrer durch diese Technik stark entlastet wird. Bei starker Sonneneinstrahlung, Schattenwurf an Waldrändern, Staub und starker Verkrautung können Kamerasysteme aber auch an ihre Grenzen kommen, so Mücke.

Die Investitionssumme für das Gesamtsystem zur automatischen Reihenführung (Kamera und Verschieberahmen) beläuft sich laut Mücke im Fall einer Kamerahacke, Stand 2022, auf netto circa 25.000 Euro. Die Kosten für die eigentliche Scharhacke kommen noch hinzu.

Satellitengestütztes Hacken

Eine weitere Möglichkeit zur Automatisierung ist die satellitengestützte Steuerung. Die Spurführung erfolgt dabei über die sogenannte Real Time Kinematic (RTK), einem Verfahren zur präzisen Bestimmung von Positionskoordinaten mit Methoden der Satellitennavigation. Sowohl Schlepper als auch Hackgerät sind dabei mit einem RTK-Empfänger ausgestattet und fahren die beim Säen (mit dem gleichen System) aufgezeichnete Spur nach. Die Lenkung erfolgt dabei entweder nur über den Traktor oder zusätzlich über eine Steuereinheit an der Hacke.

Der wesentliche Vorteil der satellitengestützten Systeme gegenüber den kameragesteuerten ist, dass auch sehr frühe und sehr späte Hackeinsätze möglich sind, denn es muss keine Rücksicht auf die Entwicklung des Kulturpflanzenbestandes genommen werden. Auch Staub, oder Schattenwurf beeinträchtigen das System nicht.

Weitere Steuerungssysteme

Für die Steuerung von Scharhacken werden auch Systeme ohne Kameratechnik und Satellitensteuerung angeboten. So können zum Beispiel über Spurscheiben oder Leitzinken entweder bereits bei der Aussaat oder mit dem ersten Hackdurchgang Führungsrillen angelegt werden. In den folgenden Arbeitsgängen führt sich die Hacke dann selbstständig an den vorgezogenen "Rillen oder Spuren" mit Hilfe von Leitscharen oder Lenkungsrädern.

Einige Hersteller bieten auch eine Steuerung des Verschieberahmens über Ultraschallsensoren an. Dieses System arbeitet ähnlich wie die Kamerasteuerung, nur dass die Pflanzreihen nicht optisch erkannt werden, sondern per akustischer Sensorik (Ultraschall). Dies mache die Technik tageslichtunabhängig und weniger anfällig gegenüber lichtbedingten Ungenauigkeiten wie Schattenwurf, so Mücke.

Eine andere Möglichkeit, um den Verschieberahmen zu steuern, sind Reihentaster, in ähnlicher Form wie sie auch in Rübenrodeaggregaten verwendet werden. Diese sind aber erst in weiterentwickelten Kulturpflanzenbeständen einsetzbar.

InRow-Hacksysteme – Exaktes Arbeiten auch in der Reihe

Sogenannte InRow-Hacksysteme (Selektiv-Scharhacken mit automatischer Reihenführung über Kamera) ermöglichen zusätzlich sogar eine Unkrautregulierung innerhalb der Pflanzreihen. Die Komplexität dieser Systeme ist noch einmal deutlich höher als bei den Systemen mit ausschließlich automatischer Reihenführung.

"Die ursprünglich auf dem Markt angebotenen InRow-Geräte kamen und kommen vorrangig im Gemüsebau und Sonderkulturbereich zum Einsatz, wo mit gepflanzten Kulturen und einer entsprechend gleichmäßigen Pflanzenverteilung in der Reihe gute Hackergebnisse erreicht werden können", sagt Mücke. "Mittlerweile ist die Entwicklung jedoch vorangeschritten und es werden automatische InRow-Systeme mit gleichzeitig automatischer Reihenführung auch für Acker-Säkulturen wie beispielsweise Zuckerrüben oder Mais angeboten."

Hinsichtlich Preis und Schlagkraft lassen sich die aktuell verfügbaren Maschinen nicht mit jenen zur automatischen Reihenführung vergleichen. Für sechsreihige Maschinen muss mit etwa 70.000 Euro netto gerechnet werden. Für zwölfreihige Geräte erhöht sich die Investitionssumme auf etwa 100.000 bis 140.000 Euro. Die Arbeitsgeschwindigkeiten liegen zwischen drei und sechs Stundenkilometern.

Aufgrund der hohen Investitionskosten lohnt sich der Einsatz dieser Maschinen, so Mücke, aktuell eher in Kulturen mit einer hohen Wertschöpfung und hohem Handarbeitsaufwand, wie zum Beispiel Bio-Zuckerrüben und Feldgemüse (circa 150 bis 300 Stunden pro Hektar). Dort kann der Handarbeitsaufwand innerhalb der Kulturreihen mit InRow-Hacksystemen um bis zu 75 Prozent reduziert werden. Aber auch diese Systeme können nur bis maximal 15 Millimeter um die Kulturpflanze herum arbeiten. Es bleibt also technisch bedingt eine Restverkrautung dicht an den Kulturpflanzen stehen, die noch händisch reguliert werden muss.

Werden durch die Verbesserungen im Bereich von Sensorik und Aktorik deutlich höhere Vorfahrgeschwindigkeiten erreicht, könnten diese Geräte zukünftig auch für hackwürdige Großflächenkulturen interessanter werden.

Weitere Informationen zum Thema

Detaillierte und umfassende Informationen zu der aktuell für die landwirtschaftliche Praxis verfügbaren Striegel- und Hacktechnik samt Reihensteuerung finden sich unter:

Ausführliche Informationen darüber, welche Technik sich jeweils am besten für Getreide, Leguminosen und Hackfrüchte eignet, in welchen Entwicklungsstadien diese am besten einsetzbar ist und auf was im Einzelnen alles geachtet werden muss, finden sich hier:

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