Die mechanische Unkrautbekämpfung ist eine der Möglichkeiten, die von der EU geforderte Reduktion von Pflanzenschutzmittel-Einsatz zu erreichen. Zudem fallen Wirkstoffe weg oder die Unkräuter und -gräser werden zunehmend resistent. Deshalb sind auch konventionell wirtschaftende Betriebe an dem Thema interessiert, unter anderem auch, um bspw. organische Dünger in Reihenkulturen einzuarbeiten oder dort Untersaaten auszubringen.
Den Auftakt im Kampf gegen das Unkraut macht meist der Zinkenstriegel. Neben dem Wachstumsstadium und dem Zustand des Bodens haben die Einstellungen des Striegels und die Fahrgeschwindigkeit einen erheblichen Einfluss auf das Arbeitsergebnis. Das Ziel besteht darin, die Unkräuter so effektiv wie möglich zu bekämpfen, ohne die Nutzpflanzen zu schädigen.
Der klassische Striegel arbeitet mit Federzinken, die in Druck und Winkel verstellbar sind. Eine möglichst ebene Bodenoberfläche und eine präzise Führung der Striegelfelder sind entscheidend für gute, gleichmäßige Ergebnisse. Kluten, Senken oder Kuppen können die Zinken ablenken und so auch zu Schäden an den Nutzpflanzen führen.
Intelligent gefedert
Bereits seit einiger Zeit sind aufwendigere Striegel mit speziellen Federsystemen auf dem Markt. Hier sind die Zinken einzeln gelagert, seitlich geführt und gefedert. Ihr Druck lässt sich zentral einstellen. Sie arbeiten sogar in Kartoffeldämmen, auf der Krone, an den Flanken und im Zwischenraum.
Herz der Entwicklung ist das Federsystem. Einige Hersteller setzen auf rein mechanische Lösungen über Federn, Gestänge oder Seilzüge. Einige Firmen nutzen pneumatische oder hydropneumatische Dämpfungssysteme. Die Druckluft stammt dann von der Bremsanlage des Traktors, bei hydraulischen Systemen ist meist ein Stickstoffspeicher vorgeschaltet. Der Striegeldruck lässt sich dann auch während der Arbeit variieren.
Pöttinger gibt beim neuen Striegel Tinecare V Master einen hydraulischen Verstellbereich von 0,5 bis 5 kg Druck pro Zinken an. Die Striegelbaureihe Thulit von Lemken kommt mit einem völlig neu entwickelten hydraulischen Federsystem und 6 bzw. 9 m Breite. Hier lassen sich per Section Control auch einzelne Segmente ausheben.
Rollende Werkzeuge
Hohe Flächenleistung bei der Unkrautregulierung, das Aufbrechen von Krusten und das Belüften der Bestände sind die Eckpunkte rollender Striegel, die es mit unterschiedlichen Intensitäten und Werkzeugen gibt. Teils heißen die Geräte auch Rollhacke oder Rotorstriegel.
APV hat im letzten Jahr den Rotorstriegel Rotary Weeder RW sowie den Rotary Crusher vorgestellt. Bei Pöttinger heißt die Rollhacke Rotocare. Hier ist auch die Kombination mit dem Säsystem Tegosem für die Ausbringung von Zwischenfrüchten, Mikrogranulaten und Zwischenfrüchten möglich.
Die Intensität der Rollhacken hängt von der Fahrgeschwindigkeit und vom Druck ab. Die Geräte müssen präzise eingestellt werden. Dickson-Kerner rüstet deshalb seine Reihe VR serienmäßig mit einer zentralen hydraulischen Druckverstellung aus. Optional gibt es dafür eine digitale Anzeige.
Genaue Reihenhacken
Bei Hacken kommt es darauf an, so früh und so nahe wie möglich an den Kulturen zu arbeiten. Das unbehandelte Band in der Reihe soll möglichst schmal bleiben. Der Erfolg hängt vom richtigen Einsatzzeitpunkt und natürlich auch von der Witterung ab.
Kamera-Lenksysteme spielen eine entscheidende Rolle für den präzisen Einsatz. Die Software erkennt normalerweise Reihenstrukturen anhand von Farbunterschieden und regelt einen hydraulischen Verschieberahmen. Schwierig wird es, wenn es sich um besonders kleine Kulturpflanzen oder eine flächige Unkrautverteilung handelt, deren Farbe der Kultur ähnelt.
Die Hersteller versuchen, durch eine höhere Auflösung des Kamerabildes oder den Einsatz von Multispektralkameras die Reihen früher oder auch in stark verunkrauteten Beständen zu erkennen.
Lemken bzw. Steketee haben den „Combi Cam Modus“ entwickelt. Hier legt die Software die Bilder zweier Kameras übereinander. Das soll vor allem auch in lückigen Beständen punkten. Mit der alternativen Funktion „Autoswitch“ schaltet die Software immer zur Kamera mit dem jeweils besseren Bild.
Einige Unternehmen arbeiten an intelligenten Softwarelösungen, die Nutzpflanzen anhand ihrer Form identifizieren können. Hierbei kommen immer mehr Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI bzw. AI) zum Einsatz. Ein Einsatzschwerpunkt sind Bestände mit hohem Unkrautbesatz, in denen kaum Reihen zu erkennen sind. Dahinter steckt meist ein Algorithmus, der auf dem Prinzip des „Deep Learning“ beruht. So werden z. B. Zuckerrübenpflanzen in unterschiedlichen Stadien manuell markiert. Mit diesen Daten erstellt der Algorithmus selbst eine Methode, um Zuckerrüben anhand von Farbprofil, Textur, Form, Größe und Blattstellung zu identifizieren.
Die Firmen entwickeln die Verschieberahmen weiter. Sie werden kompakter und bauen kürzer, was sich beim Hubkraftbedarf und Arbeiten am Seitenhang auszahlt. Der Verschieberahmen VR2 von Schmotzer ist bspw. nur noch 47 cm lang. Für Hangarbeiten gibts Lösungen mit integrierten Neigungssensoren, die aktiv gegensteuern können. Pulsweitenmodulierte Hydraulikventile sollen für sanftere Lenkbewegung sorgen.
Die robuste Konstruktion des Hack-Parallelogramms ist entscheidend für eine präzise Seitenführung der Werkzeuge. Je schmaler die Reihen und je dichter die Werkzeuge an den Kulturen arbeiten, desto wichtiger ist eine spielfreie Verbindung zum Rahmen. Das macht sehr schmale Reihenabstände möglich. Kverneland bietet bei den Hacken z. B. eine Lösung für den Einsatz im Getreide mit einem Reihenabstand von 12,5 cm an.
Die Hersteller der Hacken arbeiten daran, den Aufwand zum Einstellen so gering wie möglich zu halten. Von Treffler kommt das patentierte Verschubsystem am Hackgerät THP. Die zentrale Hackbandverstellung bietet einen Bereich zwischen 3 und 17 cm, mit dem Verschieberahmen kann man die komplette Hacke so justieren, dass sie wahlweise über oder zwischen den Reihen arbeitet.
Zwischen den Pflanzen
Aufwendige Hacken sind in der Lage, auch in der Reihe, also zwischen den einzelnen Pflanzen, zu arbeiten. Diese In-Row-Lösungen findet man vor allem im Gemüseanbau oder bspw. beim Anbau von Biozuckerrüben. K.U.L.T. Kress hat dafür eine elektrische Führung der Werkzeuge entwickelt. Gegenüber den üblichen pneumatischen oder hydraulischen Lösungen soll sie effizienter und besser steuerbar sein. K.U.L.T.iScan heißt ein Hacksystem des Herstellers für den Rübenanbau. Herzstück ist eine Anwendung Künstlicher Intelligenz (KI bzw. AI), die exakt das Zentrum der einzelnen Zuckerrübe ermittelt. Mit dieser Information können die In-Row-Werkzeuge exakter um die Rübe herumarbeiten.
Eine andere Möglichkeit, Begleitkräuter aus der Reihe herauszubekommen, ist das Spritzen in Bändern bzw. in der Reihe. Eine Idee der letzten Jahre war, diesen Arbeitsgang getrennt vom Hacken mit einer entsprechend aufgerüsteten Feldspritze zu erledigen. Weil die getrennte Arbeitsweise auch Nachteile bringt, kommen Bandspritzen an der Hacke wieder mehr in Mode, z. B. in Kombination mit einem Fronttank. Dieser Fronttank lässt sich dann bei Bedarf auch zur Gabe von Flüssigdünger oder in Kombination mit einer Anbauspritze im Heck nutzen.
Roboter gegen Unkräuter
Mechanische Unkrautbekämpfung ist Terminarbeit – und teils monoton. Daher ist sie ein interessanter Einstieg in die Roboter-Technik. Hier gibt es zwei Ansätze: Fahrerlose Traktoren, die Standard-Werkzeuge über den normalen Dreipunkt aufnehmen und Roboter-Konzepte, die ausschließlich für die Arbeit in der Kultur entwickelt wurden. Sie übernehmen teils auch die Saat und können sehr präzise hacken.
Der niederländische Spezialist Agxeed kooperiert im 3 A-Verbund mit den Unternehmen Amazone und Claas. Die Vierradmaschine W4 ist mittlerweile auch mit der Hacktechnik der Amazone-Tochter Schmotzer im Einsatz. Im Bereich der spezialisierten Roboter haben unter anderem Naio und Farmdroid den Weg in die Praxis gefunden. Der Farmdroid ist mit einem Solarpanel ausgestattet und damit über weite Strecken unabhängig.
Laser, Strom und Wasser
Neben der mechanischen Unkrautbekämpfung gibt es noch weitere Ansätze, unerwünschte Pflanzen zu entfernen. Eine Möglichkeit ist der Einsatz von elektrischem Strom. Konzepte wie der Zasso sind bereits seit einigen Jahren im Einsatz. Das System Nucrop vom Anbieter Nufarm oder auch die Lösung von Crop.Zone bringt vor den eigentlichen Elektroden eine leitende Flüssigkeit auf den Bestand, um die Wirkung zu verbessern. Das System ist z. B. beim Abtöten von Kartoffelkraut im Einsatz.
Ein Laserstrahl kann ebenfalls Unkräuter aus den Kulturen entfernen. Kameras erkennen die unerwünschten Pflanzen. Ein System positioniert den Laser in Echtzeit. Die Lasertechnik könnte in Kombination mit Robotern im Einsatz sein oder auch an Hacken anstatt der Bandspritzdüsen.
Der gezielte Strahl eines Diodenlasers denaturiert die unerwünschten Pflanzen in der Reihe. Zwischen den Reihen arbeiten Hackwerkzeuge.
Continental hat ein System entwickelt, das Nutzpflanzen und Unkräuter ebenfalls mit KI-Anwendungen unterscheidet. Hier ist es dann ein gezielter Strahl kochendes Wasser, der die unerwünschten Pflanzen auf dem Acker abtöten soll.
