Im Fokus ist die zielgenaue Ausbringung der PSM, d.h. es geht um die Minimierung der Verluste bei der PSM-Ausbringung oder anders ausgedrückt, um die Verminderung der PSM-Einträge auf Nicht-Zielflächen.
Im Mittelpunkt des öffentlichen Interesses steht die Abdrift. Es sind die PSM-Einträge auf Nachbarflächen, die mancherorts als Sprühwolke weithin sichtbar ist. Diese Einträge zu minimieren, darüber sind sich alle einig. In der Menge weit bedeutsamer sind allerdings die Bodeneinträge von PSM. Diese werden, weil nach außen hin nicht sichtbar, meist unbeachtet hingenommen. Dabei schädigen diese PSM-Einträge das Bodenleben, werden oft abgeschwemmt und weithin verfrachtet. Maßnahmen, die nur die Abdrift betreffen, sind zu wenig. Sie dienen vor allem zur Beruhigung der öffentlichen Meinung.
Nur wenn beide Einträge - Abdrift nach außen und Bodeneintrag nach innen  - stark vermindert werden, kann von einer verlustarmen Ausbringtechnik gesprochen werden.

Dieser Fachbeitrag geht den Ursachen von PSM-Einträge auf Nicht-Zielflächen nach und zeigt die notwendigen Maßnahmen auf, die zur Verminderung der Einträge erforderlich sind. Wie diese Maßnahmen in die Praxis umgesetzt werden können, wird im letzten Abschnitt unter „Aktivitäten und Angebote der Fachgruppe Technik“ aufgezeigt.

Um den Überblick nicht zu verlieren, zuerst eine Übersicht und danach mehr Informationen zu den einzelnen Punkten.
 

1.    Arten von  PSM-Einträgen (Auswirkungen)	2.    Ursachen von PSM-Einträgen	3.    Maßnahmen zur Verminderung von PSM-Einträgen (Abhilfe)
1.1.    Einträge durch Abdrift nach außen. (Kontamination der Nachbarkultur, Gewässer, etc.)	2.1  Falsche Düsenwahl, ungeeignete Gebläseluft für den Tropfentransport 2.2  Ungeeignete Geräteausstattung u/o  Gebläseluftverteilung,	3.2.Gemischte Düsenbestückung – grobtropfig oben, feintropfig unterhalb, 3.3. Verwendung von Querstromeinrichtungen (Rundgebläse nur mit zusätzlicher Abdrifteinrichtung) 3.4. Gebläseoptimierung (Rechteckverteilung der     Luftgeschwindigkeit), 3.5. Anpassung der Gebläseluft u/o     Gebläsedrehzahl an die Kultur
1.2.    Einträge durch Abdrift nach innen in Fahrgasse. (Schädigung des Bodenlebens, Wasserkontamination durch Abschwemmen)	2.2. Ungeeignete Geräteausstattung u/o Gebläseluftverteilung 2.3. Falsche Einstellung von Gebläsedrehzahl u/o     Fahrgeschwindigkeit, Zweizeilenapplikation	3.4. Gebläseoptimierung (Rechteckverteilung der Luftgeschwindigkeit), 3.5. Anpassung der Gebläseluft u/o      Gebläsedrehzahl an die Kultur - Zweizeilenapplikation nur mit Einrichtungen zur Abdriftreduzierung!
1.3.    Einträge durch Abtropfen auf den Pflanzstreifen. (Schädigung des Bodenlebens Wasserkontamination durch Abschwemmen)	2.4. Verwendung nur grobtropfiger Düsen 2.5. Wahl zu hoher Brühemengen	3.1. Brühemengen unter Abtropfgrenze 3.2. Gemischte Düsenbestückung – grobtropfig oben, feintropfig unterhalb,

 
 

1. Arten und Auswirkungen von PSM-Einträgen auf Nicht-Zielflächen

1.1.     Einträge durch Wind-Abdrift auf Nachbarkulturen, Gewässer, Gebäude etc. und damit verbunden eine Kontamination von Nicht-Zielflächen.
Besonders betroffen sind angrenzende Kulturen (z.B. Apfel neben Holunder), oder Bio-Anlagen neben IP-Anlagen, auf denen keine unerlaubten PSM der jeweils anderen Kultur bzw. Anlage gelangen dürfen.

1.2.     Einträge durch Gebläseluft-Abdrift innerhalb der Kultur (Fahrgassenabdrift). Kann zu PSM-Abschwemmung und zur Kontamination von Fließgewässer führen.
Nach neuesten Forschungsergebnissen beziehen auch die Kulturpflanzen von den Bodenpilzen einen Teil ihrer organischen Nährstoffe (Quelle: Universität Bayreuth, Fachartikel: The New Phytologist, doi: 10.1111/nph.16367). Der Bodeneintrag mit Fungizide zur Bekämpfung von Pilzkrankheiten auf Blätter und Früchte schädigt diese nützlichen Pilze im Boden.

1.3.    Einträge durch Abtropfen der Brühe von der Zielfläche auf den Pflanzstreifen (run off)
    Auswirkungen wie Punkt 1.2.
 

2. Ursachen von PSM-Einträge auf Nicht-Zielflächen

2.1. Verwendung nur feintropfiger Düsen

Durch die ausschließliche Verwendung von feintropfigen Düsen kann es schon bei leichtem Wind zu PSM-Einträge durch Abdrift auf Nachbarkulturen kommen. Feine Tropfen sind auf Grund ihrer geringen Masse abdriftgefährdet.
Andererseits bringen feine Tropfen bei einer Brühemenge von z.B. 250 l/ha einen guten Bedeckungsgrad auf der Zielfläche und es gibt wenig Abtropfverluste. Der geringe Wasseraufwand für den Brühe-Transport ist bodenschonend und hat große wirtschaftliche Vorteile für die zunehmend größer werdenden Betriebe. (siehe Abbildung 1)
 

2.2. Gebläsesprüher mit unzureichender Geräteausstattung und Gebläseluftführung

Bei Axialgebläsen ohne Querstromaufsatz (Rundgebläse) gibt es eine sehr unsymmetrische Gebläseluftverteilung, d. h. im unteren Bereich zu viel und oben zu wenig Luft. Diese ungleiche Luftverteilung und der steile Winkel der Luft nach oben, den die Tropfen bis zur Zielfläche zurücklegen müssen, macht diese Bauart zum Hauptverursacher für die Abdrift nach außen (Spritznebel).  Diese Eigenschaften sind konstruktionsbedingt und können nur bedingt korrigiert werden. Dementsprechend schlecht sind auch die Werte für die Anlagerung (Zielgenauigkeit) und die Verluste für Abdrift und Abtropfen (siehe linkes Torten-Diagramm).
Axialgebläse mit einem Querstromaufsatz sind grundsätzlich besser bezüglich Anlagerung und Verluste als Rundgebläse (siehe rechtes Torten-Diagramm). Ihr volles Potential kommt erst dann zum Tragen, wenn die Luftverteilung eingestellt (optimiert) wird und gleichmäßig über die gesamte Kulturhöhe verläuft (Rechteckverteilung). Nur dann kann die Gebläseluft an die Kultur angepasst werden. (siehe Abbildung 2 und Abbildung 3)
 

2.3. An die Kultur nicht angepasste Gebläseluftgeschwindigkeiten und Traktorfahrgeschwindigkeit

Um die zu geringe Luftleistung um oberen Bereich auszugleichen, werden Gebläsesprüher mit unzureichender Geräteausstattung und Gebläseluftführung von den Anwendern mit zu hoher Gebläsedrehzahl und zu geringer Traktorfahrgeschwindigkeit eingesetzt, Das bringt besonders im unteren Bereich überhöhte Luftgeschwindigkeiten. Die Tropfen, egal welcher Größe, haben keine Chance sich anzulagern, mit dem Ergebniss, dass auf der Gebläse zugewandten Seite die höchsten Pilzinfektionen zu finden sind. Zusätzlich  geht durch das „Davonblasen“ der Tropfen eine beträchtliche Menge an PSM als Bodeneintrag verloren (Fahrgassenabdrift). Man beachte, dass der "mitbehandelte" Raum zwischen den Zielflächen bis zu 60 % ausmachen kann.
(siehe Abbildung 4)
 

2.4.  Verwendung nur grobtropfiger Düsen

Der Vorteil von groben Tropfen ist die geringe Neigung zur Abdrift. Die Nachteile sind eine
schlechte Bedeckung bei einer Brühemenge von z.B. 250 l/ha. Es muss die Wassermenge auf mind. 400 l/ha erhöht werden, um bei hohem Infektionsdruck zu einer vergleichbar guten biologischen Wirksamkeit der Behandlung zu kommen. Dazu kommen hohe Abtropfverluste, da das Tropfen-Haltevermögen auf der Zielfläche i. d. R. nicht ausreicht. (siehe Abbildung 1)
 

2.5.  Verwendung zu hoher Brühemenge

Die Graphik (siehe Abbildung 5), zur Verfügung gestellt von der Fa. Ciba Geigy aus dem Jahr 1982, zeigt den Zusammenhang von Anlagerung und Abrinnen der Brühe. So kann selbst bei einer geringen Brühemenge von z.B. 250 l/ha bis zu 20% der ausgebrachten Brühe abrinnen und damit das Bodenleben durch die PSM-Einträge geschädigt werden.
 

3. Maßnahmen zur Verminderung von PSM-Einträgen

3.1. Wahl der Brühemenge unterhalb der Abtropfgrenze (run off)

Die richtige Wahl der Brühemenge hängt von vielen Faktoren ab. Der Wasseraufwand richtet sich nach der zu behandelnden Kultur, dem Belaubungszustand, nach der Bekämpfungsart und der Art des PSM.  Aus technischer Sicht liegt die Wasseruntergrenze mit der derzeit verwendeten Technik bei ca. 150 l/ha. Darunter wird der technische Aufwand immer größer. Für den modernen Kernobstanbau bzw. für den Weinbau sollte die Obergrenze bei ca. 500 l/ha, auf jeden Fall unter der Abtropfgrenze (run off) liegen (sofern das Abrinnen nicht Teil der Behandlungsstrategie ist). Praxiserprobte Wassermengen sind 200 – 300 l/ha.
 

3.2. Verwendung einer gemischten Düsenbestückung

Bei der Düsenwahl gilt es die Vorteile feiner und grober Tropfen zu nützen ohne gleichzeitig die Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Das ist nur möglich, wenn eine gemischte Düsenbestückung vorgenommen wird (siehe Abb.1 - grüne Ringe). Da die Abdrift im oberen Bereich auftritt, werden die jeweils zwei obersten Düsen für die Ausbringung grober Tropfen verwendet. Dadurch erhöht sich die Wassermenge von z.B. 250 l/ha nur um ca. 10 -15 %. Die darunterliegenden Düsen können feintropfig sein.
Zu beachten ist, dass bei nicht optimierter und angepasster Gebläseluft für den Tropfentransport eine ausschließliche Grobtropfigkeit erforderlich ist, denn die Vermeidung der Abdrift nach außen (verursacht durch eine ungeeignete Gebläseluft) hat Vorrang vor den Bodeneinträgen in der Kultur. Dann müssen aber die hohen PSM-Einträge in den Boden in Kauf genommen werden, was nicht im Sinne der Verminderung von PSM-Einträge auf Nicht-Zielflächen ist. (siehe Abbildung 1)
Richtige Positionierung der gemischten Düsenbestückung
Die jeweils zwei oberen Düsenstöcke werden mit abdriftmindernden Injektordüsen bestückt (siehe Graphik - strichlierte rote Kreise). Unabhängig von der Düsenanzahl müssen immer die beiden oberen Düsen, die offenen sind, abdriftmindernde Düsen sein (siehe Abbildung 6).
 

3.3. Verwendung von Sprühgeräten mit Einrichtung zur Querstromluftführung

Grundsätzlich sollte der Querstromaufbau so hoch als möglich sein, damit die Luftströmung möglichst horizontal zur Kultur erfolgen kann. Die Bauteile der Luftführung müssen, sofern sie verstellbar sind, nach der Einstellung mit Hilfe des Luftprüfstandes gegen unbeabsichtigtes Verstellen fixierbar sein.
Der Neukauf eines Sprühgerätes sollte nach den Vorgaben der ÖAIP (siehe http://www.oeaip.at ) erfolgen. Diese Sprühgeräte sind luftmäßig einstellbar (von der Fachgruppe Technik typengeprüft) und mit entsprechenden Komponenten ausgestattet. Die von der Fachgruppe Technik positiv geprüften Sprühgeräte sind auf einer Liste zusammengefasst, auf der ÖAIP-Homepage und auf der Homepage der Fachgruppe Technik (Positivliste) zu finden. Diese Liste dient den Obst- und Weinbauern als Auswahlhilfe beim Neukauf eines Sprühgerätes.
Rundgebläse sind für das Verlustarmsprühen nicht geeignet, außer sie werden mit einer Abschirmvorrichtung zur Verminderung der Abdrift kombiniert.
 

3.4. Einstellung (Optimierung) der Gebläseluftverteilung mit Hilfe einer Gebläseluft-Messeinrichtung (Luftprüfstand)

Die Beurteilung der Gebläseluft, ob sie den Anforderungen für das Verlustarmsprühen entspricht, ist nur durch das Messen der Luftgeschwindigkeit und der Strömungsrichtung möglich. Eine Einstellung der Gebläseluft für einen guten Tropfentransport ist ohne eine Messeinrichtung nicht möglich. Daher wurde in mehrjähriger Zusammenarbeit mit der TU Graz ein Luftprüfstand entwickelt. Das Land Steiermark hat dieses Forschungsprojekt, die Anschaffung des Luftprüfstandes und des mobilen Prüfanhängers finanziell unterstützt.
Mittlerweile gibt es bereits langjährige Erfahrungen mit der Luftmessung. (siehe Abbildung 7)
Die langjährige Praxis zeigt, dass es kein Sprühgerät - ob neu oder gebraucht - gibt, das ohne Lufteinstellung eine brauchbare Luftverteilung für das verlustarme Sprühen hat!
Dieser äußerst unbefriedigende Umstand ist einer der Hauptursachen für die Umweltprobleme (Sprühwolken) und für das schlechte Image der Obst- und Weinbauern, wenn es um den Pflanzenschutz geht. (siehe Abbildung 8)
Die Forderung der Fachgruppe Technik ist daher – es darf kein Sprühgerät ohne Luftoptimierung für die Ausbringung von PSM eingesetzt werden. Da es dafür keine gesetzlichen Vorgaben gibt, kann diese Forderung nur durch Überzeugungsarbeit im Rahmen der Beratung und Schulung langfristig erfüllt werden.
Inzwischen bieten auch einige Sprühgeräte Hersteller diese Luftoptimierung für ihre Kundengeräte an. Sie verwenden die gleiche Messtechnik wie die Fachgruppe Technik.
 

3.5. Einstellung der Gebläseluftgeschwindigkeit und Fahrgeschwindigkeit in der Kultur (vor Ort)

Auch ein perfekt ausgestattetes und eingestelltes Sprühgerät kann vom Anwender falsch in Betrieb genommen werden. Die richtige Abstimmung der Gebläsedrehzahl mit der Traktorfahrgeschwindigkeit ist dann gegeben, wenn es zu keinem Durchblasen der Tropfen und damit zu keiner Abdrift in die Fahrgasse kommt. Dadurch bekommen alle Tropfen die Möglichkeit, sich auf der Zielfläche anzulagern. (siehe Abbildung 4)                                                                 
Auch der Beweis für die Qualität der Anlagerung der Tropfen auf der Zielfläche muss mit Hilfe von Messungen erbracht werden. So hat die Fachgruppe Technik zahlreiche Auswertungen mit Hilfe der Belagsfotographie durchgeführt. Dabei wird die Zielfläche mit einem UV-Tracer besprüht, anschließend fotografiert und am Computer mit Hilfe einer Spezialsoftware ausgewertet. Dabei hat es sich immer wieder gezeigt, dass mit einer Luftgeschwindigkeit von ca. 1,4 m/s am Blatt die beste Belagsbildung erfolgt. Diese Belagsbildung nimmt mit zunehmender Fluggeschwindigkeit der Tropfen ab. (siehe Abbildung 9)

2-Zeilen-Applikation (2-Reihen-Behandlung)
Die Obst- und Weinbaubetriebe werden immer größer, daher ist der Wunsch nach einer 2-Zeilenapplikation - bei der nur jede 2. Reihe befahren werden muss - aus wirtschaftlichen Gründen sehr groß.  Die einfachen Überzeilengeräte im Weinbau, die nur ein einfaches Düsengestänge haben, entsprechen in keiner Weise den Anforderungen zur Verminderung der PSM-Einträge auf Nicht-Zielflächen. Dafür gibt es heute genügend Überzeilengeräte, die mit einer Abdrift- und Recyclingeinrichtung ausgestattet sind.

Die Ausbringtechnik, die alle Maßnahmen zur Verminderung der PSM-Einträge auf Nicht-Zielflächen erfüllt, wird als „Verlustarme Sprühtechnik“ bezeichnet.


Hinter dieser Graphik stehen amtliche Abdriftmessungen, die von der Landesanstalt für Pflanzenschutz in Stuttgart im Auftrag der Marktgemeinschaft Bodenseeobst (MABO) durchgeführt wurden. Ausgangspunkt für die Messungen war die Frage, ob mit einer gemischten Düsenbestückung mit angepasster Gebläseluft (wie oben beschrieben) eine zufriedenstellende Abdriftverringerung erreicht werden kann. Das Ergebnis der Abdrift- Messungen für Verlustarmsprühen ist die Einstufung in die Abdriftminderungsklasse von 95 % im Obstbau unter Hagelnetz, ohne Hagelnetz 75 % und in Kombination mit Luftanpassung und nur abdriftmindernden Düsen 90 %. Das ermöglicht für das Verlustarmsprühen die Inanspruchnahme der gesetzlichen Vorgaben für verringerte Abstände zu Gewässer und Nachbarkulturen. Die amtlichen Abtriftmessungen für das Verlustarmsprühen wurden nur im Obstbau durchgeführt. Da die Applikationsbedingungen im Obstbau im Vergleich zum Weinbau aufgrund der größeren Abstände (Reihenweite, Kulturhöhe) bezüglich Abdriftverringerung um einiges schwieriger sind, kann im Weinbau von mindestens gleich guten Abdrift-Messergebnissen ausgegangen werden.

4. Aktivitäten und Angebote der Fachgruppe Technik zur Verminderung der PSM-Einträge auf Nicht-Zielflächen im Obst- und Weinbau

 

4.1. Gebläseoptimierung - Einstellung der Sprühgeräte für eine verlustarme Sprühtechnik

Am Anfang steht die Messung und Optimierung der Gebläseluftverteilung von Sprühgeräten. Dazu ist die Fachgruppe Technik befähigt, da sie mit dem derzeit modernsten mobilen Luftprüfstand diese Messungen durchführen kann und langjährige Erfahrung mit der Lufteinstellung hat.
Nach Abschluss des erfolgreichen LEADER-Projektes (2017 – 2019), bei dem 140 steirische Obst- und Weinbaubetriebe u.a. ihre Sprühgeräte auf das Verlustarmsprühen umgestellt haben, können von der Fachgruppe Technik auch Obst- und Weinbaubetriebe über die Steiermark hinaus bedient werden. Mit der praktischen Umsetzung der „Verlustarmen Sprühtechnik“ durch Umrüstung und Optimierung von Sprühgeräten gibt es nun bei richtiger Anwendung keine sichtbaren Spritzwolken mehr, dafür aber eine bessere Anlagerung der Pflanzenschutzmittel auf der Zielfläche. Gleichzeitig arbeiten die Sprühgeräte deutlich leiser und weisen einen niedrigeren Kraftbedarf als bisher auf.
Mehr Infos zum LEADER-Projekt
 

4.2. Anwenderschulung zur Verlustarmen Sprühtechnik

Ein noch so gut ausgestattetes und eingestelltes Sprühgerät genügt nicht, wenn der Anwender den Umgang bzw. Einsatz des Sprühgerätes nicht im Sinne der Verminderung der PSM-Einträge auf Nicht-Zielflächen praktiziert.
Die Fachgruppe Technik bietet daher Anwenderschulungen in ganz Österreich zur verlustarmen Sprühtechnik im Obst- u. Weinbau an. Die Teilnahme an dieser 4-stündigen Veranstaltung wird z.B. von der Steiermärkischen Landesregierung mit 3 Stunden als Fortbildung im Sinne von § 6 Abs. 11 des Steiermärkischen Pflanzenschutzmittelgesetzes 2012 anerkannt.
Aktualität:
Starke Abdrift- und Abtropfverluste, geringe Belagsbildung, unnötige CO2-Emissionen und starke Lärmentwicklung zeugen von verbesserungswürdiger Pflanzenschutztechnik. Die Sprühgerätetechnik wird zunehmend komplexer. Durch den richtigen Einsatz, fachgerechter Wartung und Pflege von Sprühgeräten, lässt sich die Qualität der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln stark verbessern.
Inhalt der Schulung:

• Bauteile von Sprühgeräten und deren Funktionen, Düsentechnik, Wartung, Pflege und Reinigung
• Verlustarme Sprühtechnik, Gebläseluftmessung und Einstellung
• Reduzierung der Abdrift- u. Abtropfverluste in der Praxis, Demonstration im Obst- bzw. Weingarten u.v.m.

Mehr Infos
 

4.3. Hilfsprogramme zur Vermeidung von PSM-Dosierungsfehlern, Hilfe zur verlustarmen Einstellung der Sprühgeräte vor Ort und Dokumentation der durchgeführten Pflanzenschutzmaßnahmen

Es gibt verschiedene Hilfestellungen für das Verlustarmsprühen, um dieses Verfahren in der Praxis richtig umzusetzen. Eine solche Hilfestellung zur Behandlung, Berechnung und Dokumentation ist das Online-Berechnungsprogramm XCOMPLY. Die Berechnung von Brühemenge, Arbeitsdruck, Fahrgeschwindigkeit und Gebläsedrehzahl erfolgt hier abgestimmt auf Sprühgerät, Traktor und zu behandelnde Kultur. Für die PSM-Dosierung werden sowohl Daten des Sprühgerätes (z.B. Gebläseleistung, Düsenbestückung) als auch Kulturparameter (Kulturhöhe, Reihenabstand, Laubwandfläche, etc.) mit einbezogen. Das Programm berücksichtigt auch automatisch Wünsche des Anwenders zum Beispiel in Bezug auf Fahrgeschwindigkeit und Wassermenge. Darüber hinaus ist es möglich Anwendungsrichtlinien von Pflanzenschutzmitteln sowie Beratervorgaben für die Planung der Ausbringung mit einfließen zu lassen.
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4.4. Zusatzausstattung - Abdrift- und Recyclingschirm für den Weinbau

Die Grenzen einer verlustarmen Ausbringtechnik mit herkömmlichen Sprühgeräten werden bei Austriebsspritzungen (fehlende Blätter als Zielfläche) sichtbar. Für alle schwierigen Applikationsbedingungen, auch bei Wind und Steilhangflächen wurde der „Rebenschirm“ entwickelt. (siehe Abbildung 10)
Die Anregung zur Entwicklung dieses Abdrift- u. Recyclingschirmes kam von den Winzern, die am LEADER-Projekt teilgenommen haben. Sie sind auf der Suche nach einer umweltfreundlicheren, praktikableren Alternative zu allen bisherigen technischen Lösungen. Ihre Forderungen sind: Leichtbauweise, Nachrüstbar auf bestehende Sprühgeräte, 2-Reihen-Überzeilen-Applikation, Abdrift reduzierend und recycelnd, keine Behinderung im Weingarten beim Wenden und auf der Straße. Mit dem Rebenschirm werden nun diese Forderungen erfüllt.
Nach Abschluss einer 3-jährigen Entwicklungsphase wird der Abdrift- und Recyclingschirm von der österreichischen Firma Jessernigg in Marchtrenk gefertigt. Er kommt 2020 auf den Markt.
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