Die Entwicklung im Bereich der Hacktechnik wird weiter zügig voranschreiten, insbesondere im Bereich der automatischen Steuerung, aber auch bei der autonomen Bearbeitung. Im Praxisalltag entpuppen sich aber selbst an modernen Scharhacken immer noch zeitbindende Defizite, wie beispielsweise die Verstellung von Stützrädern, Hackaggregaten und Hackscharen oder auch das Wechseln von Scharen. Auch hier sind die Hersteller gefordert, zeitsparende und leicht umzusetzende Lösungen weiter zu entwickeln.

Bei der reihenabhängig arbeitenden Hacktechnik hat es besonders bei der automatischen Steuerung enorme Entwicklungsschübe gegeben. Die Anforderungen der Praxis an die Hacktechnik ist vielfältig und lässt sich an den folgenden wesentlichen Punkten festhalten:

Sorgfalt bei Saatbettbereitung und Aussaat

Damit Scharhacken und Zinkenstriegel exakt und störungsfrei arbeiten können, sind bereits vor der Saat wesentliche Punkte zu beachten:

Manuelle Steuerungen

Bei der manuellen Steuerung wird die Hacke auf Sicht gefahren, also durch eine Person im Schlepper gesteuert. Hier überwiegen noch Hacken im Front- oder im Zwischenachsanbau. Daneben ist das manuelle Lenkverfahren in seiner klassischen Form mit Schlepperfahrer und einer zweiten Person für die Steuerung der Hacke im Heckanbau insbesondere im Gemüseanbau noch anzutreffen. Geübte Personen kommen mit 1 bis 2 cm sehr nah an die Pflanzenreihe heran. Bei Kulturen, die eine zusätzliche Handjäte erfordern, ist dieses ein sehr wichtiges Kriterium. Diese Genauigkeit kann derzeit von den automatischen Lenksystemen nicht sicher erreicht werden. Allerdings ermüdet eine Steuerperson schnell. Da nicht sehr zügig gefahren werden kann, ist auch die Flächenleistung geringer. Zu berücksichtigen sind die zusätzlichen Personalkosten und die knappe Verfügbarkeit von Arbeitskräften.

Kameragesteuerte Scharhacken

Zahlreiche Hersteller haben seit einigen Jahren auch kameragesteuerte Scharhacken im Programm. Eine auf dem Hackrahmen montierte und verstellbare Kamera erkennt eine oder mehrere Pflanzenreihen. Ein Rechner verarbeitet die Kamerasignale und gibt sie an die hydraulische Linear- oder Parallelverschiebung des Verschieberahmens weiter, an dem die Scharhacke angebaut ist.

Es werden je nach Anbieter verschiedene Kamerasysteme angeboten. Die Präzision und Leistung der Kameras und Rechner ist bei vielen Anbietern stetig weiterentwickelt worden. Derzeit erkennen die Kamerasysteme die Kulturpflanzenreihen ab einem Pflanzendurchmesser von etwa 4 cm relativ sicher. Dies kann allerdings von vielen Faktoren beeinflusst werden. An die Grenzen kann die Kameratechnik unter folgenden Bedingungen kommen, wobei es hier auch Unterschiede zwischen den Kamerasystemen geben kann:

Bei den Verschieberahmenkonstruktionen handelt es sich entweder um Linear- oder Parallelverschieberahmen. Die Linearverschieberahmen sind in der Regel kompakter gebaut, wodurch sich die gesamte Hackeinheit dichter am Schlepper befindet. Durch die Seitenverschiebungen der Verschieberahmen treten hohe Kräfte auf, die sich unter anderem auch auf den Schlepper und die Schlepperreifen übertragen. Bei Hangflächen ist zudem die Seitenhangstabilität der angebotenen Verschieberahmen zu beachten. Hier bieten die meisten Hersteller stabile Spurkranzräder oder Scheibenseche an, um die Seitenstabilität der Scharhacke sicher zu gewährleisten.

Zu beachten ist ferner, dass der Schlepper über eine ausreichende Hubkraft, Motor- und Hydraulikleistung verfügen muss. Insbesondere durch den Verschieberahmen steigert sich das Gewicht der Hacke. Durch die mögliche höhere Arbeitsgeschwindigkeit entsteht auch eine intensivere häufelnde Wirkung der Hackschare. Bei kleinen oder empfindlichen Kulturpflanzen sind Schutzscheiben oder -bleche erforderlich.

Wie bereits erläutert, ist die Hackarbeit mit einer Kamerasteuerung nicht zwangsläufig präziser gegenüber einer im Heck angebauten Scharhacke mit Handsteuerung. Kamerasysteme kommen unter idealen Bedingungen mit etwa 3 bis 4 cm schon vergleichsweise nah an die Kulturreihen heran. Noch dichter ist kaum realistisch, da beispielsweise die Unterlenker des Schleppers, die Hackwerkzeuge und auch die Lenkeinrichtung nicht ohne Spiel arbeiten. Eine funktionierende Kamerasteuerung bietet jedoch folgende Vorteile: Es lassen sich in Abhängigkeit der Kulturgröße und Bodenbedingungen höhere Arbeitsgeschwindigkeiten realisieren und damit die Flächenleistung steigern, der Fahrer wird entlastet und in einigen Bundesländern wird diese Technik auch finanziell gefördert.

RTK- Verschieberahmen und Gerätelenkung

Verschiedene Hersteller bieten Verschieberahmen oder Gerätelenkungen über Lenkscheiben/Steuerscheiben an, die mit unterschiedlichen Anbaugeräten gekoppelt werden können. Besonders Lenkscheiben/Steuerscheibenseche gewährleisten bei Hanglagen eine stabilere Geräteführung als Verschieberahmen. Die Spurführung erfolgt bei allen Anbietern über RTK (Real Time Kinematic). Mit diesen Lenksystemen können flexibel verschiedene Scharhacken des Betriebes oder auch andere Geräte, wie Dammfräse oder Einzelkornsägeräte, verwendet und sehr genau gesteuert werden. Dabei sind sowohl das Arbeitsgerät als auch der Schlepper jeweils mit einem eigenen RTK-Empfänger ausgestattet. In der Praxis werden dann sinnvollerweise sowohl die Aussaat als auch die sich anschließende Pflege mit dem RTK-gesteuerten System durchgeführt. Die RTK-Gerätelenkungen haben den Vorteil, dass die genannten Nachteile bei den Kamerasteuerungen weitestgehend ausgeschlossen werden können. Auch ließe sich ein wesentlich früheres Hacken im Vorauflauf (Blindhacken) oder im Keimblattstadium der Kultur realisieren.

Weitere Lenksysteme

Bei der Steuerung von Scharhacken werden auch Systeme ohne Kameratechnik angeboten. Dabei legen je nach Anbieter Spurscheiben oder mehrere Leitzinken entweder bereits bei der Aussaat, oder mit dem ersten Hackdurchgang eine oder mehrere Führungsrillen an. In den folgenden Hackdurchgängen soll sich die Scharhacke dann selbst in den vorgezogenen Rillen oder Spuren mit Hilfe von Leitscharen oder Lenkungsrädern führen.

Angeboten wird auch eine Steuerung des Verschieberahmens über Ultraschall-Sensoren. Diese orientieren sich tageslichtunabhängig entweder an einer Pflanzenreihe, einem Damm oder an einer Bodenbearbeitungslinie. Eine andere Möglichkeit der Steuerung des Verschieberahmens an der Scharhacke sind Reihentaster, wie sie ähnlich auch in Rübenrodeaggregaten verwendet werden. Einsetzbar sind sie aber erst in weiter entwickelten Kulturen.

Automatische Hacksysteme

Einige Hersteller bieten vollautomatische Selektiv-Hacksysteme an. Neben der oben beschriebenen Kamera-Lenkung über einen Verschieberahmen können sie auch das Kraut innerhalb der Kulturreihen regulieren. Kameras ermitteln die Position der Kulturpflanzen in den Reihen. Ein Hackmesser pro Reihe reagiert auf die Impulse des Rechners und hackt um die Pflanzen herum, oder es greifen zwei Hackmesser von rechts und links in den Zwischenraum der Kulturpflanzen ein. Im Gemüseanbau liegen bei Pflanzkulturen mit exakten Pflanzabständen bereits positive Erfahrungen vor, um die kostspielige Handjäte deutlich zu verringern. In Säkulturen gibt es noch Schwächen, an denen die Hersteller aber arbeiten. Zudem ist die Flächenleistung noch vergleichsweise niedrig.

Beikrautregulierung innerhalb der Reihen

Für den Bereich zwischen den Reihen steht eine Vielzahl verschiedener Hackwerkzeuge, wie Gänsefußschare, Flachhackmesser oder Winkelmesser, zur Verfügung. Einige Hersteller bieten auch eine Auswahl verschiedener Einzelparallelogramme an, um für verschiedene Kulturen oder Anbausysteme, wie beispielsweise Dammanbau, eine zugeschnittene präzise Hackarbeit zu gewährleisten. Für die Beikrautregulierung innerhalb der Kulturreihe bietet sich im konventionellen Anbau die Bandspritztechnik an. Dieses Verfahren wird zweifellos wieder stärker an Bedeutung gewinnen. Es stehen aber auch eine ganze Reihe an verschiedenen funktionalen, mechanischen Werkzeugen zur Verfügung. Sie werden zusätzlich an die Scharhacke montiert. Zu nennen sind hier Fingerhacke, Torsionszinken, Rollhacke, Rollstriegel und Häufelkörper sowie Flachhäufler, die je nach Kultur und Bodenart individuell auszuwählen sind.

Um auch in jungen Gemüsekulturen mit sehr engen Reihenabständen die Beikräuter zu regulieren, hat ein junges Startup-Unternehmen die sogenannte Rotationshacke entwickelt, die als Geräteeinheit an gängige Hackrahmen montiert und betrieben werden kann. Die beikrautregulierende Wirkung wird durch zwei rotierende, hintereinander laufende Werkzeuge, die aus mehreren gelaserten Stahlscheiben bestehen, gewährleistet. Dabei stehen verschiedene Werkzeugformen und -breiten zur Verfügung. Die Technik kommt sehr dicht an die Kulturpflanzenreihen heran. Sie ist sowohl für Kulturen im Dammanbau als auch für den Beetanbau erhältlich. Beispielsweise lässt sich beim Möhren-Dammanbau mit einer Doppelsäreihe der enge Raum zwischen den beiden Möhrenreihen damit mechanisch bearbeiten, der bislang nur mittels Handjäte bereinigt werden konnte.  

Autonome Hacktechnik

Auf Ausstellungen und Feldtagen sind bereits einige autonom arbeitende Scharhacken zu entdecken. Meist handelt es sich noch um Prototypen und Konzeptstudien. Vereinzelte befinden sich aber auch schon im Praxiseinsatz. Die Entwicklung geht jedoch zügig voran und in diesem Jahr sollen mehrere Maschinen in der Praxis eingesetzt werden, um Erfahrungen zu sammeln und die Technik bekannt zu machen. Für die Zukunft sind viele Arbeitsbereiche möglich. Neben der Aussaat und mechanischer Beikrautregulierung sind auch weitere Aufgaben, wie Bonitur- und Zählerhebungen, Regulierung mittels Laserbestrahlung oder Heißwasserbehandlung, und ähnliches denkbar.

Autoren: Markus Mücke und Christian Kreikenbohm, Landwirtschaftskammer Niedersachsen

Quelle: LZ Rheinland, 24/2020, 12. Juni 2020