Bodenverdichtungen: Dicke Schlepper zerquetschen ihre Bodenporen
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Wenn die Eigenstabilität des Bodens geringer ist als die Druck- und Scherbelastung der Maschinen, die darauf herumfahren, spricht man von Bodenverdichtung. Auch dass eine Druckzwiebel kein seltenes Gemüse ist, weiß mittlerweile jeder. Durch den in den Boden wirkenden Druck werden Bodenporen geschlossen und die Lagerungsdichte der Erdmasse steigt. Auf dem Feld erkennt man die verdichteten Stellen teils daran, dass die Pflanzen auf solchen Flächen nur kümmerlich vor sich hinvegetieren. Ein Traktorreifen zerquetscht die unter ihm liegenden Poren einfach, vor allem die großen. Ungünstig, weil Pflanzenwurzeln die Poren sehr gerne durchwurzeln.
Die Tragfähigkeit eines Bodens ist umso höher, je trockener und je dichter er gelagert ist. Feuchte und lockere Böden sind entsprechend leicht zu verdichten. Vor und nach dem Pflügen kann ein Packer den Boden schon etwas verdichten, damit der Boden nicht „überlockert“ hinterlassen und somit tragfähiger wird.
Reifendruck optimieren
Alles beginnt beim Reifeninnendruck
Als Faustregel gilt, dass sich der Reifeninnendruck in 10 cm Tiefe des Bodens wiederfinden lässt. Eine vergrößerte Aufstandsfläche senkt den Druck an der Kontaktfläche von Reifen und Boden bei gleicher Traglast. Ein optimaler Reifeninnendruck führt zu einer gleichmäßigen Druckverteilung innerhalb der Aufstandsfläche und spart Kraftstoff, weil die Traktion verbessert wird.
Interessante Konzepte sollen den Bodendruck verringern, beispielsweise Pneutracs, die erstmalig von Mitas vorgestellt wurden. Hier befindet sich unter den Reifen noch eine feste Karkasse. Andere Hersteller bieten ähnliche Lösungen an. „Allerdings sind diese Reifen sehr teuer und daher für Spezialfälle wie Obstplantagen gedacht“, erklärte Czech. Eine Alternative sind Niederdruckreifen, wie der XeoBib von Michelin.
Die Reifen sind bis zu 0,4 bar zugelassen und weisen trotzdem eine Zulassung für relativ hohe Radlasten auf. Mit steigenden Geschwindigkeiten sinken die Radlasten. Bei 0,9 bar können noch mehr als 3 t Radlast bei 65 km/h getragen werden. „Auch dieses Modell kostet etwas das Doppelte eines gewöhnlichen Reifens“, sagte Czech.
Tiefenwirkung steigt mit Radlast enorm an
Hohe Radlasten erfordern sehr große Aufstandsflächen. Die Tiefenwirkung der Druckzwiebel steigt mit zunehmender Radlast. Das sorgt für einen höheren Bodendruck und das Rad läuft Gefahr, einzusinken. Werden die Radlast und die Austandsfläche verdoppelt, dann erhöht sich die Tiefenwirkung deutlich. Man braucht also überproportional vergrößerte Aufstandsflächen, um höhere Radlasten auszugleichen.
Was ist besser? Größere Reifen mit weniger Druck? Mehr Achsen? Der Boden wird nur für Zehntelsekunden beim Überfahren belastet. Der Boden hat dabei eine Schutzfunktion. Die Poren sind mit Wasser und Luft gefüllt, das schützt sie vor Druck. Die Poren müssen im Grunde erst ausgequetscht werden, damit der Boden geschädigt werden kann. Verweilt man zu lange auf einer Stelle, wirkt die Belastung zerstörerisch auf die Poren.
Besser sieht der Boden aus, wenn man große Arbeitsbreiten fährt und die Überfahrten damit reduziert und spurversetzt fährt. Bei einer Tandemachse ist zwar der Druck pro Reifen niedriger, aber die Überfahrtszeit verdoppelt. „Mit einem großen Reifen tue ich dem Boden eigentlich den größten Gefallen“, sagte Czech.
Ertrag sinkt mit jeder Überfahrt
Schon statt 3 bar mit 1,2 bar an einem Tridem-Güllefass zu fahren, vermindert die Tiefenwirkung enorm. Die Druckbelastung wird mindestens halbiert und wirkt weniger tief. Versuche auf Wintergerste mit zwei Achsen und 5 t Radlast haben ergeben, dass nach einer dreimaligen Überfahrt vor allem die tiefen Pflanzenwurzeln kaum mehr wachsen können. Im Gegensatz zu einer unbefahrenen Fläche wurden auf einer mit sechs Achsen zu 5 t befahrenen Fläche nur 72,4 dt im Gegensatz zu 87,6 dt je ha Winterweizen geerntet. „Bodenverdichtung ist ertragsrelevant“, kommentierte Czech.
Böden tragfähig machen
Bodenbearbeitungsverfahren mit reduzierter Häufigkeit, Intensität und Eingriffstiefe stärken die Tragkraft des Bodens. Grob lässt sich die Bodenschonung der Verfahren so ordnen: Pflugsaat < Mulchsaat mit Tiefenlockerung < Mulchsaat mit flacher Lockerung < Direktsaat.
Weiter verbessert wird die Tragkraft durch:
- Humusbildung im Boden über beispielsweise Zwischenfrüchte und Fruchtfolge,
- regelmäßiges Kalken, um die Aggregatstabilität zu verbessern. Dieser Vorgang kann nach Zonierung des Feldes auf Basis von historischen Felddaten mit einem modernen Streuer teilflächenspezifisch erfolgen.
- gute Befahrbarkeit verleitet zum Befahren bei noch feuchten Bedingungen. „Wer Mulchsaat macht, traut sich vielleicht früher auf die Fläche als bei Pflugsaat“, sagte Czech. Das muss man unbedingt vermeiden, da man die Tragfähigkeit des Bodens meist zu hoch einschätzt. Gefragt ist also Geduld bis zum Abtrocknen.
Bodenfeuchtigkeit beachten
Zu frühes Befahren kann große Schäden verursachen. Hilfsmittel wie die Spatenprobe oder Apps zur Bodenfeuchte können helfen, den Bodenzustand richtig einzuschätzen. Bei feuchtem Boden nach Möglichkeit nur flach bearbeiten und dafür auf geeignetes Wetter warten. Das geht durch Termindruck nicht immer. Jedoch bietet die flache Bodenbearbeitung weitere Vorteile, weil nur wenig Zugkraft gebraucht wird. Schon die alte Bauernweisheit besagt: „Wenn der Boden an den Füßen klebt, man nicht auf den Acker geht.“
Umfragen zum Reifendruck haben laut Czech gezeigt, dass vor fast 25 Jahren oft mit mehr als 1,5 bar im Reifen gefahren wurde. Heute liegt der Schwerpunkt eher bei 0,8 bis 1,0 bar. Reifendruckregelanlagen sind selten, erfreuen sich aber immer größerer Beliebtheit. Die Masse der Fahrzeughalter:innen macht aber von Hand das Ventil auf und setzt den Kompressor an.
Niederdruckreifen lohnen sich eher, umso schneller man fährt
Moderne Radialreifen schaffen eine hohe Tragfähigkeit bei niedrigem Reifeninnendruck auf dem Feld und realisieren so eine große Reifenaufstandsfläche. Auf der Straße nimmt der Rollwiderstand wiederum bei wenig Druck zu. Die Tragfähigkeit pro Rad bei geringem Druck liegt bei niedrigen Geschwindigkeiten um die 10 km/h bei vielen Reifenmodellen noch nahe beieinander. „Bei 40 km/h setzen sich aber Reifen wie der oben genannte XeoBib ab: Mit circa 0,6 bar werden rund 2,5 t getragen, wofür viele andere Reifen rund 1,5 bar benötigen“, gab Czech zu bedenken.
Druck laufend anpassen
Zum Reifendruck gibt es zudem die VDI-Richtlinie 6101: 1 bar auf gelockertem oder feuchtem Acker, 2 bar auf abgesetztem oder trockenem Boden. „Ich würde maximal auf 1,5 bar gehen und die 2 bar aus meinem Gedächtnis streichen“, ergänzte der Fachmann.
- Mit Reifenfüll- und Schnellentlüftungsset kann schnell und kostengünstig der Druck auf dem Feld über den Kompressor des Schleppers angepasst werden. Eine Fehlbedienung ist ausgeschlossen, an der Maschine selbst sind weder Änderungen noch Anschaffungen nötig. Als Nachteile gelten die Befülldauer, bis der Reifen etwas gefüllt ist. Zudem muss der Vorgang überwacht werden, damit nicht zu viel Luft in den Reifeninnenraum gelangt. Beim Befüllen muss der Traktor zudem selbstverständlich stillstehen, wodurch die Flächenleistung sinkt.
- Reifenregeldruckanlagen lassen sich beim Traktorkauf mitbestellen oder nachrüsten. Das Befüllen läuft meist zügig und direkt aus der Kabine vom Traktorsitz aus. Zudem wird im Fahren befüllt und entlüftet, sodass keine Zeit verloren geht. Leider ist das System teuer und muss gewartet werden. Durch die Bedienung über ein digitales Terminal könnten Fehler passieren. „Dem kann man vorbeugen, wenn man einen Feld- und einen Straßenmodus einprogrammiert“, erklärte Czech.
Vom Hersteller integrierte Lösungen zum Reifendruckregeln sind in den ISOBUS des Schleppers integriert. Viele Nachrüstlösungen können aber an den ISOBUS angeschlossen werden.
Lohnt sich eine Reifenregeldruckanlage?
Bei gleichem Schlupf werden mit Druckregelanlage laut Czech bis zu 15 Prozent mehr Zugleistung erreicht, was der Flächenleistung zugutekommen sollte. Auf der Straße werden rund 10 Prozent Diesel eingespart. Demgegenüber kostet eine Regelanlage für einen Traktor aber circa 6000 Euro. Bei 10.000 Euro für Diesel pro Jahr würde sich der Kauf einer Druckregelanlage nach vier bis sechs Jahren lohnen.
Über das Bundesprogramm Energieeffizienz kann die Reifenregeldruckanlage über eine Positivliste gefördert werden – sowohl für neue Traktoren wie auch für Maschinen, die schon im Gebrauch sind. 30 bis 40 Prozent der Investition können gefördert werden.
Bandlaufwerke oder Zwillingsräder können auch bei hohen Gewichten den Druck auf den Boden reduzieren. „Aufpassen muss man hier allerdings, ob die Fahrzeuge so eine Zulassung für die Straße erhalten“, gab Czech zu bedenken.
Auf niedrige Radlasten setzen
Die Tiefenwirkung nimmt mit steigender Radlast zu. Untersuchungen zeigen ein erhöhtes Risiko für Unterbodenverdichtungen bei Radlasten, die 10 Tonnen übersteigen. Das gilt selbst für optimale Bereifung, insbesondere auf feuchtem Boden. Aufgesattelte Geräte können hier eine Hilfe sein. Als Beispiel nannte Czech eine Horsch Express 3 KZ Sämaschine mit 1750 l Saatgutbehälter, die beladen mehr als 5000 kg wiegt. „Hier nehme ich vielleicht die aufgesattelte Variante mit Rädern, um dem Boden einen Gefallen zu tun, auch wenn sie teurer ist“, sagte Czech.
On-Land-Pflügen lohnt sich
Bei konventioneller Bodenbearbeitung entsteht in einer Tiefe von 40 cm noch 1 bar Druck. Viele Biobetriebe sind auf den Pflug angewiesen, bei konservierender Bodenbearbeitung ist der Bodendruck in 40 cm Tiefe jedoch geringer als 0,5 bar. Ohne Lockerung des Bodens bei Mulchsaat oder bei Direktsaat kann der Bodendruck noch erheblich weiter reduziert werden.
Falsche Einstellungen bei wendenden Bodenbearbeitungen belasten den Boden zusätzlich. Es kommt zu Quetschungen, Scherung und Kneten des Bodengefüges. Die Pflugsohlenverdichtung ist hier die häufigste Verdichtung. Bei Falscheinstellung können bis zu 50 Prozent des Traktorgewichts auf dem Hinterreifen in der Furche liegen. Sie stellt eine Barriere für Sickerwasser und für Pflanzenwurzeln dar. Gleichzeitig begrenzt die Vorderfurchenräumung die Breite der Reifen. Abhilfe kann ein On-Land-Pflug schaffen.
Beim On-Land-Pflügen werden die Hinterräder gleichmäßig belastet. Die Last liegt nicht mehr auf dem Hinterrad in der Furche. Eine wesentlich größere Aufstandsfläche führt zu weniger Schlupf, zugleich kann mit Doppelbereifung oder Gleisketten gefahren werden. Auf besonders festem Boden haben die Profile beim On-Land-Pflügen allerdings etwas weniger Gripp. Das Profil verzahnt sich dann nur schlecht mit dem Boden. Gleiches gilt für glitschige Gülleschichten auf der Feldoberfläche.
Bei der konservierenden Bodenbearbietung sind die Risiken für den Boden deutlich geringer, weil man auf der Krume fährt. Allerdings darf auch hier in keinem Fall auf feuchtem Boden fahren werden.
Frühes organisches Düngen ist besonders gefährlich
Für die Bestellung muss der Boden ausreichend trocken sein. Ein Ziel sollte sein, die Überfahrten zu minimieren und Traktoren mit breiten Reifen oder Zwillingsrädern und abgesenktem Reifeninnendruck zu fahren. Gleichzeitig gehören alle Gewichte von der Maschine abgebaut, das Arbeitsgerät soll maximal leicht sein. Häufig kommt schon bei der ersten Gelegenheit im Jahr organischer Dünger auf Feld. Das heißt, dass sehr schwere Geräte auf empfindlichen Böden fahren. Hier lassen sich die Fässer mit Reifendruckregelanlagen ausstatten. Selbstfahrer können auf den Hundegang umstellen.
Verschlauchen ist Balsam für den Boden
Für Betriebe, die kein großes Fass ziehen wollen, kann die Verschlauchung eine probate Alternative sein. Dafür braucht man einen Container oder einen Güllebehälter in Feldnähe, eine Pumpe, lange und flexible Schläuche und einen Traktor zum Ausbringen mit einem Schleppschuhverteiler. Das Verschlauchen stammt vornehmlich aus den Niederlanden. Hier werden Ausbringung und Transport entkoppelt. In Süddeutschland läuft das oft über Lohnunternehmer:innen. Über die Pumpe können Entfernungen von bis zu 4 km überwunden werden. Die Pumpstation wird vom Ausbringfahrer gesteuert.
Aus Bodensicht ist Verschlauchten die beste Methode, seine Wirtschaftsdünger aufs Feld zu bringen. Das ermöglicht ein frühes Düngen bei sehr hoher Flächenleistung. In der Regle wird ohne Pause gearbeitet, das Befüllen des Geräts entfällt ebenso wie verschmutzte Straßen. Besonders für arrondierte Betriebe oder große Flächen geeignet. Damit das Verhauchen läuft, braucht man aber mindestens zwei Personen sowie eine gute Planung, weil das Anbauen der Geräte relativ lang dauert. Alle Beteiligten müssen die zu düngenden Flächen im Vorfeld kennen.
Niederdruckreifen und Raupenfahrwerk für Drescher
Die maximale Fahrzeugbreite beträgt 3 m. Sonderregelungen für höhere Breiten gelten laut Czech nur für bestimmte Landkreise. Zugleich kommen volle Mähdrescher auf Gewichte von bis zu 30 t. Zugleich darf die Bereifung für 6-Schüttler bis 710/xx Rxx gehen, die für den Rotor bis 800/xx Rxx. Der Reifendruck lässt sich nicht unbegrenzt reduzieren. Die Reifeninnendruckanpassung hat sich bei Mähdreschern nie richtig durchgesetzt. Dafür sind spezielle Reifenmodelle mit besonders niedrigen Drücken bei hohen Achslasten erhältlich. Auch die Zwillingsbereifung ist vielerorts Standard. Denen gegenüber lässt sich aber mit einem Raupenfahrtwerk die StVO leichter einhalten. „Das schont sicherlich den Boden, berücksichtigt die StVO, kostet aber etwas mehr“, erklärte Czech.
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