Trends bei der Futtererntetechnik

Heinz-Günter Gerighausen, Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen, Kleve

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Halmgutpellets haben als Brennstoff, Einstreu, Futter und Beschäftigungsmaterial einen breitgesteckten Markt. Mit einem neuen mobilen Pelletvollernter sind auf dem Feld als auch stationär die marktgerechten Produkte erzielbar. Ein vergleichbar hohes Niveau erreicht die Justierung der Gegenschneide beim Häcksler mit der automatischen Kontrolle der Messerschärfe. Die Erntetechnologie verfeinert sich stetig. Hoch verdichtete Ballen und Packen schöpfen das Nutzvolumen von Transportfahrzeugen aus. Begrenzender Faktor waren die Knotensicherheit und -reißfestigkeit.

Die aktuellen Entwicklungen bewirken eine sicherere Ballenproduktion. Die Futterernte ist geprägt von höchster Effizienz bei der Ernte durch neue Aufbereitung der Pflanzen und Optimierung der Arbeitsabläufe beim Häckseln. Der Nutzen für die Praxis ist vielschichtig und vielseitig. Das kann auch der erste elektrische Antrieb für Kreiselschwader für sich in Anspruch nehmen. Schlagkräftiges Ballenwickeln ist geprägt von gleichmäßiger Folienauflage in einem kontinuierlichen Arbeitsprozess. Die Lasertechnologie der neuen Generation macht es möglich.

Vom Strohschwad bis zum fertigen Pellet ist es ein weiter und energieaufwändiger Weg. Pressen, Verladen, Transport, Stapeln, Lagerung, Zuführung, Auflösen, Entstauben, Pelletieren und Kühlen bestimmen die Arbeitsprozesse. Mit der ersten mobilen Pelletiermaschine werden in einem Arbeitsprozess auf dem Feld fertige Pellets mit 16 mm Durchmesser produziert. Zwei spezielle ineinandergreifende Matrizenwalzen stellen bei Drücken von bis zu 2.000 bar vermarktungsfähige formstabile Pellets her. Ist die notwendige Gutfeuchte nicht gegeben, lassen sich durch Zusatz von Wasser oder Melasse die Stabilität der Pellets absichern. Die direkte Zuführung des Halmgutes zu den Matrizen reduziert die Wärmeentwicklung. Eine zusätzliche Kühlung ist bei den genannten Querschnitten nicht notwendig. Mit 300 kW Antriebsleistung ist eine Durchsatzleistung von bis zu 5 t/h möglich. Gegenüber herkömmlichen Verfahren ergibt sich eine Reduzierung des spezifischen Energiebedarfes in der gesamten Kette von bis zu 50 %. Für eine zusätzliche Auslastung ist ein stationärer Einsatz außerdem noch möglich.

Exakter und gleichmäßiger Schnitt beim Häckselgut sind vom Abstand der Gegenschneide zu den Messern und von scharfen Messern bestimmt. Über Klopfsensoren konnte bisher der Minimalabstand von Gegenschneide zu Messer eingestellt werden. Mit der neuen induktiven Steuerung ist über spezielle Sensoren sowohl der Abstand Gegenschneide zu Messer kontaktlos steuerbar als auch die Schärfe der Messer kontrollierbar. Das ergibt über die kontinuierliche Messung aller notwendigen Parameter einen permanenten Überblick über die Schneidsituation. Der ideale Schleifzeitpunkt wird dann empfohlen als auch die notwendigen Schleifzyklen. Der Kundennutzen ist sehr hoch, zumal sich diese Investition sehr schnell amortisiert, da Gegenschneide und Messer durch optimale Einstellungen länger halten, außerdem geringere Schleifsteinabnutzung und günstigerer Energieverbrauch zu verzeichnen sind.

Die Suche nach neuen Wegen, um bei der Maissilageernte die Häckselqualität, den Kornaufschluss, die Verdichtbarkeit im Silo sowie die Silierfähigkeit weiter zu verbessern, ist ein fortlaufender Prozess. Dahinter steht der Wunsch, die Stärkeverfügbarkeit aus dem Futter zu steigern. Vor allem für die Milcherzeuger, bei denen der Ertrags- und Kostendruck derzeit am stärksten ist, aber auch für Biogasanlagenbetreiber bietet dies die Möglichkeit der Verringerung von Erzeugungskosten. Neben den Profilwalzen- und Scheibencräckern lässt sich mit der kombinierten Reib- und Schneidflächengeometrie eines neuen Aufbereiters der Futterwert der Maissilage weiter steigern. Denn hier erfolgt der Aufbereitungsprozess nicht allein durch intensive Reibprozesse, sondern wird um zusätzliche Schnitt- und Scherprozesse erweitert und damit eine positive Strukturwirkung bei längeren Häcksellängen in der Silage erreicht. Besonderes Merkmal des neuen Corn Cräckers, der im Standard mit 30 % eingeleiteter Differenzdrehzahl zum Einsatz kommt, sind jeweils 15 kleinere und 15 größere Ringsegmente mit schräg angestellten Reibzähnen. Sie sind paarweise nebeneinander auf den beiden Cräckerwalzen montiert. Die reine Reibaufbereitung wird hier um die Schneid- und Scherkräfte erweitert. Die Systemvorteile: Gute Verdichtbarkeit, konstante Spaltgröße über den gesamten Reibflächenbereich, kein Bereich mit 0 % Differenzdrehzahl, hohe Strukturwirkung bei längerem Schnitt, optimaler Kornaufschluss und schneller Silierprozess mit hoher Gärstabilität.

Die automatische Steuerung des Auswurfkrümmers über Laser oder Phototechnologie beim Häcksler hat sich als hilfreich erwiesen. Die Steuerung der nebenherfahrenden Gespanne übernimmt der Schlepperfahrer. Mi Hilfe von GNSS-Daten ist jetzt eine automotive Steuerung dieses Gespanns vom Häcksler aus möglich. Über die Kommunikation der beiden Geräte erfasst das Programm die Position des Häckselwagens, den Füllstand des Wagens und steuert damit den weiteren Arbeitsverlauf des Gespannes, abhängig vom Häcksler. Als weitere Erleichterung ist eine Wagensynchronisation durch die Optimierung der In-Feld-Logistik möglich. Geringe Feldverluste und entspanntes Arbeiten sind als Kundennutzen zu verzeichnen.

Presswickelkombinationen bieten die idealste Bergekombination hinsichtlich Gärprozess und einfacher Futtervorlage. Der für eine schnelle Auflösung und homogene Futtermischung notwendige kurze Schnitt war noch nicht zu erkennen. Zwei Hersteller stellen ihre neuen Pressen mit mind. 30 Messern und kurzem Schnitt von 36 mm vor. Gegenüber den bisherigen Anbietern fördert der Schneidrotor das Futter jedoch über den Rotor auf die Starterwalze in die Presskammer. Das bietet den Vorteil der ergonomisch günstigen Einbauposition des Messerbalkens. Um auch hier für einen langen Arbeitstag genügend scharfe Messer zu haben, werden sog. Wendemesser mit zwei Schneiden eingebaut.

Der Antrieb von Kreiselschwader ist mechanisch über Gelenkwelle oder hydraulisch möglich. Die mechanischen Lösungen können nicht unabhängig voneinander geregelt werden, sind an ein festes Verhältnis zur Zapfwellendrehzahl gekoppelt, ermöglichen keinen Schnellstopp, bedingen einen hohen Wartungsaufwand und haben ein hohes Gewicht. Hydraulisch angetriebene Kreisel erfordern im Antrieb einen komplexen Systemaufbau, haben mäßige Wirkungsgrade und tragen das Risiko von Leckagen. Der elektrische Integralantrieb ist die Lösung. Hier ist der Antrieb in der Schwaderglocke integriert. Kein separates Gehäuse, Lagerung und Getriebe ist notwendig. Durch die notwendige bescheidene Leistung erübrigt sich eine Kühlung. Auch Wartung und Verschleiß sind minimiert. Jeder Motor wird über eine eigene Leistungselektronik unabhängig geregelt. Das ermöglicht eine automatische Überlastregelung als auch Schnellstopp. Die Versorgung ist über eine AEF-spezifizierte 700-V-Gleichspannungsschnittstelle geregelt.

Höhere Dichten bei Quaderballen bedeuten höhere Antriebsleistungen und zunehmendes Risiko bei der Knotenfestigkeit und -sicherheit. Der reißfeste Schlaufenknoten charakterisiert den Einfachknoter. Wenn bisherige Systeme die Antriebsspitzen über Sensoren aufnahmen und dann den Pressdruck regelten, konnten diese aber nicht die Garnqualität berücksichtigen. Das führte beim Pressen immer wieder zu Störungen, weil das Bindegarn reißt oder andere Bindeprobleme auftreten. Mit der automatischen Pressdruckregelung und Knoterüberwachung ist dieses Manko Vergangenheit. Hier nutzt das elektronische System erstmals die Qualität des Bindegarns als zusätzlichen Parameter für die Regelung des Pressdrucks. Zur Ermittlung der Garnbelastung wird dazu an drei Knotern mit Hilfe eines Dehnungssensors fortlaufend die Kraft (kN) gemessen, die das Bindegarn auf die Knoterplatte ausübt. In Kombination mit der Maschinenbelastung erfolgt die automatische Pressdruckregelung. Dadurch wirken vier Parameter auf den tatsächlichen Pressdruck: Die gewünschte Pressdichte, die Beschaffenheit des Ernteguts (Feuchtigkeit), die Maschinenbelastung und die Garnqualität.

Bei Doppelknotenpressen übernimmt eine Knüpferscheibe den Aufbau des Knotens. Die mechanische Beanspruchung des Garns ist jedoch rel. hoch. So sicher der Knotenaufbau, so schwach ist die Knotenstärke. Mit einem neuen Doppel-Schlaufen-Knoter ist das Vergangenheit. Hier sind die Vorteile des Schlaufenknoten mit der des Doppelknoten vereint. Die mögliche Reißfestigkeit ist nicht über den Knoten einer Knüpferscheibe begrenzt, sondern über die Materialbeschaffenheit des Garns. Das lässt drei Entwicklungen zu: Für die gleiche Zugfestigkeit kann dünneres Garn verwendet werden, oder bei gleichem Bindegarn kann auf einen Knüpfer verzichtet werden (5 statt 6), oder bei gleichem Bindegarn sind höhere Pressdichten möglich. Der neue Aufbau ermöglicht eine kompakte Bauweise. Auf einer Presskanalbreite von 120 cm sind bis zu 8 Knüpfer möglich, d, h. in Zukunft noch höhere Pressdichten realisierbar.

Für das Einwickeln von Quaderballen haben sich separate Wickler bewährt. Die Arbeitsabläufe sind nicht durch eine kontinuierliche Prozesskette geprägt. Den Wickler über den Ballen fahren, aufnehmen, Wickelprozess starten und dann zum nächsten Ballen fahren ist Standard. Eine Auto Load-Funktion erleichtert den Arbeitsprozess, denn sie gewährleistet eine vollautomatische Non-Stopp-Einstretchung von Quader- und Rundballen, ohne dass der Fahrer in irgendeiner Form eingreifen muss. Der im Hauptrahmen integrierte Laser ermittelt die Position des Ballens und mit Unterstützung eines Wegsensors die Länge des Ballens. Damit ist eine optimale Aufnahme und Position des Ballens und damit gleichmäßige Wicklung gegeben.

Fazit

Die Futterernte ist von innovativen Entwicklungen und Verfeinerungen geprägt. Pellets auf dem Feld ernten ist ein neuer interessanter Schritt. Auf gleichem Niveau folgt die automatische induktive Einstellung der Gegenschneide mit der Überwachung der Messerschärfe. Innovationen von großer Tragweite. Interessante Weiterentwicklungen im Knoterbereich sichern einen schlagkräftigen Arbeitsprozess bis zum kompakten Ballen. Prozessoptimierung und Arbeitsentlastung ist bei der Maisernte durch neue Aufbereitungstechnologien und Nutzung von GPS-Daten geprägt. Und beim elektrischen Antrieb eines Kreiselschwaders bleibt es nicht bei diesem einen Schritt. Mit Hilfe der Elektronik lassen sich die interessantesten Pläne und Wünsche für die heterogenen Einsatzbedingungen nicht nur steuern, sondern auch speichern, mit dem Ziel, die Arbeits- und damit Futterqualität noch besser zu sichern. Das Erfreuliche an diesen Entwicklungen ist das für die Anwender und Praxis wichtige Preis- Leistungsverhältnis.