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Sprühgeräte, 22.04.2013

MODERNE APPLIKATIONSTECHNIK SPART KOSTEN

Pflanzenschutz stellt einen wesentlichen Teil der Produktionskosten im Weinbau dar.

Effektiver Pflanzenschutz

Pflanzenschutz stellt einen wesentlichen Teil der Produktionskosten im Weinbau dar. Wenn die Rebflächen der einzelnen Betriebe größer werden, wird auch das Zeitfenster für Pflanzenschutzmaßnahmen immer enger. Umso wichtiger ist, die heute zur Verfügung stehenden technischen ­Mittel so einzusetzen, dass Kosten und Zeitaufwand für Pflanzenschutzmaßnahmen auf das notwendige Maß ­reduziert werden.
 
Ziel des Pflanzenschutzes ist es, die erforderlichen Wirkstoffe in genau definierter Konzentration möglichst gleichmäßig und punktgenau auf die Zielfläche (Laubwand) zu bringen. Zu bedenken ist aber, dass eben diese Zielfläche von vielen variablen Faktoren abhängt, was es praktisch unmöglich macht, eine allgemeingültige Empfehlung ­abzugeben.

Diese Variablen sind: Reihenweite, Abstand der Reben in der Reihe, Rebsorte, Erziehungsform und Anschnitt sowie die Entwicklung der Laubwand. Im Verlauf des Jahres variiert die Laubwand am stärksten. Zu Beginn der Vegetationsperiode umfasst die zu behandelnde Zielfläche im Schnitt rund 1.400 m²/ha und wächst bis zur Reife auf ca. das 70-Fache (rund 100.000 m²/ha) an. Das heißt, sowohl die geforderte Aufwandmenge/ha als auch die optimale Einstellung der ­Maschine sind ständig dem jeweiligen Entwicklungsstadium anzupassen, um Verluste durch Abdrift und Verdunstung sowie Bodenverluste zu minimieren und die Schlagkraft optimal auszunützen.
 

Anforderungen an moderne Geräte

Wie sieht ein moderner, zeitgemäßer Gebläsesprüher aus? Wie bei den meisten Maschinen ist auch hier das tragende Element der Rahmen. Dieser muss stabil genug sein, um die Spritze dauerhaft vor Verwindungen zu schützen. Ein ausreichender Korrosionsschutz ist unbedingte Vorraussetzung! Bei gezogenen Ausführungen sollte man der richtigen Bereifung und dem Fahrwerk entsprechendes Augenmerk schenken, da sowohl Leichtzügigkeit als auch Bodenschonung gefragt sind. Je größer und breiter die Reifen und je niedriger der Fülldruck, umso leichter lässt sich die Spritze ziehen. Will man mit kleinen Reifen auskommen, um den Schwerpunkt möglichst tief zu halten, so sollte man eventuell ein Tandemfahrwerk wählen.
 

Behältnisse 

Beim Brühebehälter ist nicht nur die Größe, sondern auch die Form von Bedeutung. Wichtig ist, dass der Behälter innen möglichst glatt ist und keine versteckten Ecken und Winkel aufweist, weil dies Ablagerungen ­provozieren würde. Je günstiger der Behälter geformt ist, desto leichter schafft es das Rührwerk, Wirkstoffteilchen in Schwebe zu halten und umso besser lässt sich der Behälter reinigen.

Ein Muss bei einem zeitgemäßen Pflanzenschutzgerät ist ein Reinwassertank in ausreichender Größe; gefordert sind 10% des Behältervolumens oder mindestens das Zehnfache der verdünnbaren Restmenge. Für den Anwenderschutz und eventuell zur Reinigung verstopfter Düsen oder Filter sollte auch ein Handwaschbehältermit einem Volumen von mindestens 15 Litern vorhanden sein.

Gute Pumpe 

Um den Transport der Spritzbrühe im System zu gewährleisten, muss eine ausreichend groß dimensionierte und druckstabile Pumpe vorhanden sein. Die geforderte Pumpenleistung setzt sich aus dem maximalen Düsenausstoß und der Leistung für das Rührwerk zusammen. Die Rührwerkleistung wird in l/min gemessen und ist von der Behältergröße abhängig: 5% des Behältervolumens bis 1.000 l, 60 l/min bei Behältern zwischen 1.000 und 2.000 l und 3% des Behältervolumens bei Behältergrößen über 2.000l Nennvolumen. Der Gesamtdüsenausstoß (V) wird mit folgender Formel errechnet:

V = (M x vf x B) / 600

V … Gesamtdüsenausstoß [l/min]
M … Flüssigkeitsaufwand [l/ha]
vf … Fahrgeschwindigkeit [km/h]
B … Arbeitsbreite [m] = Reihenweite
bei einzeiligen Sprühgeräten

In den meisten Sprühgeräten sind heute Kolben-Membran-Pumpen eingebaut. Diese Bauart ist wartungsfreundlich, wenig reparaturanfällig, leistungsfähig und druckstabil; das heißt, dass auch bei höheren Drücken die Förderleistung nicht wesentlich abfallen darf.

Entscheidend für die Leistung der Pumpe und für ihren dauerhaft problemlosen Lauf ist auch der Ansaugquerschnitt. Ist die Saugleitung zu klein dimensioniert, oder unnötig lang, kann auch eine gute Pumpe ihre Leistung nicht voll entfalten, zudem erhöht dies den Verschleiß der Pumpe.
 

Regeln mit Reglern 

Für die richtige Aufteilung der Flüssigkeit im System benötigt man eine Bedienarmatur. Wesentliche Elemente dieser Armatur sind: Hauptventil, Druckregler, Manometer sowie Schaltventile für die einzelnen Teilbreiten bzw. Düsenbögen. In Pflanzenschutzspritzen findet man zwei Arten von Reglern, den Gleichdruckregler und den Proportionalregler. Zu beachten ist, dass sich der Druck­regler in dem Druckbereich, in dem hauptsächlich gearbeitet wird, schnell, unkompliziert und genau einstellen lässt.

Überwacht wird die genaue Einstellung über das Manometer, das im Druckbereich zwischen 2 bar und 15 bar eine Skalierung von max. 0,5-bar-Schritten aufweisen muss. Für die dauerhafte störungsfreie Funktion des Manometers ist es wichtig, dass es immer frostsicher aufbewahrt wird. Wenn die Bedienarmatur mit einem Proportionalregler ausgestattet ist, müssen die Teilbreitenschaltventile über eine Gleichdruckregelung verfügen, um Druckschwankungen beim Schalten der einzelnen Teilbreiten zu vermeiden.
 

Verstopfungsfrei

Um ein störungsfreies Arbeiten zu gewährleisten, ist es unerlässlich, dass der Gebläsesprüher über Siebe und Filter (Abb. 1) verfügt, nur so können Störungen und Verstopfungen der Düsen vermieden werden. Im Einfülldom befindet sich das Einfüllsieb mit einer Maschenweite von max. 2 mm. In der Saugleitung zur Pumpe ist der Saugfilter angeordnet. Dieser muss leicht zugänglich sein, um Wartungsarbeiten zu erleichtern. Die Maschenweite beträgt meist 32 Mesh (Maschen je Zoll). Der Druckfilter ist in der Druckleitung zur Bedienarmatur eingebaut, die Maschenweite beträgt hier meist 80 oder gar 100 Mesh; er ist der feinste Filter an der Maschine. Bei beiden, Saug- und Druckfilter, ist es wichtig, dass die Filteroberfläche ­ausreichend groß dimensioniert ist. Außerdem müssen beide so eingebaut sein, dass beim Reinigen des Filtereinsatzes keine Spritzbrühe austreten kann. Die Düsenfilter müssen entsprechend den Empfehlungen der ­Hersteller der Düsen­größe und dem Düsentyp angepasst werden, um Verstopfungen der Düsen zu verhindern. Bei manchen Geräten wird ein zusätzlicher Feinfilter für jeden Düsenbogen eingebaut; dann kann auf die Düsenfilter verzichtet werden. Wichtig ist darauf zu achten, dass der Druckfilter immer eine Stufe feiner als die Düsenfilter bzw. der Feinfilter am Düsen­bogen sein muss.
 

Tröpfchen und Witterung

Von entscheidender Bedeutung für die gleichmäßige Zerstäubung und Verteilung der Spritzbrühe sind die Düsen.Sie haben die Aufgabe, die Flüssigkeit in kleine Tröpfchen zu zerteilen, um so eine gleichmäßige Anlagerung an der Laubwand zu ermöglichen. Für die biologische Wirkung der Spritzmittel sind insbesondere zwei Faktoren ausschlaggebend. Dies sind die Witterung und die Tröpfchengröße.

Die Tropfengröße wird im Tropfenspektrum von sehr fein über fein, mittel und grob bis hin zu sehr grob und extrem grob eingeteilt. Sehr feine und feine Tröpfchen bieten die Vorteile gleichmäßiger Verteilung und guter Benetzung, sie müssen aber vom Luftstrom getragen werden. Bei gutem Luftprofil des Gebläses und auf die Laubwand abgestimmter Einstellung wird auch gute Verteilung erzielt. Außerdem ist bei Kontaktmitteln die Trefferquote bei kleinen Zielen entsprechend hoch. Die Nachteile der kleinen Tröpfchen sind aber, dass die Abdriftgefahr und die Gefahr der Verdunstung sehr groß sind. Hier kommt der Einfluss der Witterung zum Zeitpunkt der Applikation zum Tragen. Wünschenswert wäre möglichst kühles Wetter (15–25°C) und eine relative Luftfeuchtigkeit von mind. 60%, um eine ausreichend lange Lebensdauer der Tropfen zu gewährleisten. Selbst bei kühler, trockener Witterung verdunsten die feinen Tröpfchen binnen weniger Sekunden (Abb. 2); das heißt, der Pflanze bleibt kaum Zeit, die Wirkstoffe aufzunehmen, und so kommen die Vorteile der besseren Benetzung und Verteilung nicht zum Tragen. Natürlich sollte wegen der großen Abdriftgefahr beim Spritzen möglichst Windstille herrschen.
 

Alle Düsen ...

Sehr oft findet man im Gebläsesprüher noch Hohlkegeldüsen (Abb. 3), die ein Tropfenspektrum von fein bis sehr fein aufweisen. Unter optimalen Bedingungen bieten diese Düsen sicher die besten Voraussetzungen für effizienten Spritzmitteleinsatz. Ein Nachteil dieser Düsen ist aber, dass die ­einzelnen Sprühkegel ineinander spritzen und somit eine gleichmäßige Verteilung der Spritzbrühe nur mit guter Gebläseeinstellung erzielt wird. Flachstrahldüsen sind diesbezüglich günstiger, da die einzelnen Sprüh­fächer aneinander vorbeisprühen, was ein sehr gleichmäßiges Verteilungsbild ergibt (Abb. 4). Die flachen Sprühfächer werden auch vom Gebläseluftstrom besser erfasst und transportiert, dies erkennt man auch daran, dass es bei Flachstrahldüsen kaum noch nasse Gebläse gibt. Der Niederschlag des Sprühnebels auf dem Gerät bleibt also aus.

Immer öfter findet man bei neuen Sprühgeräten Injektorflachstrahldüsen (Abb. 5). Bei dieser Düsenbauart wird über einen Injektoreinsatz seitlich Luft angesaugt und in der Mischkammer mit der Spritzflüssigkeit vermischt. In der Mischkammer erfolgt aufgrund der Querschnittserweiterung ein Druckabbau, wodurch der Austrittsdruck am Düsenmundstück deutlich niedriger ist; dadurch entstehen größere Tröpfchen und der abdriftgefährdete Feintropfenanteil wird stark reduziert. Das Tropfenspektrum dieser Düsenbauart findet sich je nach Düsengröße und Spritzdruck zwischen mittel und extrem grob, wobei meist im Bereich von mittel bis grob gearbeitet wird. Die Verluste durch Abdrift und Verdunstung können damit minimiert werden, was einen ­effizienten Einsatz der Spritzmittel ermöglicht.

Zuweilen werden auch Antidrift-Flachstrahldüsen (Abb. 6) eingesetzt; diese weisen ein Tropfenspektrum von fein bis grob auf. Bei richtigem Spritzdruck kann auch mit dieser Düsen­bauart die Abdriftgefahr deutlich reduziert werden.
 

... brauchen Pflege

Egal, welche Düse zum Einsatz kommt, am wichtigsten ist es, die Spritze gewissenhaft zu warten und zu pflegen. Verschmutzte oder beschädigte Düsen (Abb. 7) bzw. verklebte Düsenfilter verursachen zwangsläufig Spritzfehler, die auch die beste Technik nicht wettmachen kann. Daher ist es wichtig, bei Be­endigung der Spritzung, aber auch bei jeder Unterbrechung eine gründliche Systemspülung durchzuführen. Das heißt, alle Leitungen, bis hin zu den Düsen, müssen gewissenhaft mit Klarwasser gespült werden. Dazu ist es aber notwendig, dass die Spritze über eine Rührwerkabschaltung verfügt. Je öfter und gewissenhafter diese Systemspülung durchgeführt wird, umso länger wird das Gerät einwandfrei funktionieren. Zum Ende der Spritzsaison sollten die Düsenstöcke ausgebaut, zerlegt und in eine geeignete Reinigungslösung gelegt werden. So werden Ablagerungen gelöst und das Sprühgerät ist zum nächsten Saisonstart wieder in Ordnung!
 

Mit Luft in die Laubwand

Um die Laubwand durchwirbeln zu können und auch im Inneren der Laubwand eine ausreichende Anlagerung der Pflanzenschutzmittel zu erzielen, ist Luftunterstützung not­wendig. Pflanzenschutzgeräte für den Wein- und Obstbau sind daher mit einem Gebläse ausgestattet. Die Gebläseluft erfasst den Sprühnebel und trägt ihn in die Laubwand. Die Gebläsebauart, die am häufigsten zu finden ist, ist das Axialgebläse (Abb. 8). Die Luft wird meist von hinten angesaugt, durchströmt den Rotor axial und wird danach seitlich aufgeteilt. Da beim Standardgebläse der Rotor nur in eine Richtung läuft, entsteht immer ein ungleichmäßiger und unsymmetrischer Luftstrom. Nur ein kleiner Teil der Luft wird horizontal ausgeblasen, ein wesentlich größerer Teil bewegt sich schräg nach oben; das heißt, der Sprühnebel wird mehr oder weniger steil nach oben geblasen => Abdriftgefahr. Durch Einbau des Axialgebläses in einen Querstromkasten (Abb. 9) wird eine deutliche Verbesserung erzielt.

Das Radialgebläse (Abb. 10) ähnelt von der Arbeitsweise einer Kreiselpumpe. Die Luft wird vom Rotor ­radial beschleunigt und in einem ­Gehäuse aufgefangen. Über Luftleitkanäle wird die Luft zu den Ausblasfächern geführt. Mit dem Radialgebläse ist eine symmetrische Aufteilung der Luft möglich. Die Spritzdüsen sind im Bereich der Ausblasfächer angeordnet. Radialgebläse erreichen sehr hohe Luftgeschwindkeiten bis 80 m/s. Dies verstärkt die Abdriftgefahr. Aufgrund der hohen Gebläseleistung wird diese Gebläsebauart gerne bei Überzeilengeräten verwendet.

Tangentialgebläse (Abb. 11) sind mit walzenförmigen Lüfterrotoren ausgestattet, welche stehend angeordnet sind. Sie erreichen bei vergleichsweise geringer Antriebsleistung mit sehr niedriger Geräuschentwicklung sehr gute Volumenströme. Die Luft wird in horizontaler Richtung ausgeblasen, was eine sehr gleichmäßige Luftverteilung ergibt und die Abdriftgefahr minimiert. Der Antrieb erfolgt über Ölmotoren. Dadurch kann die Lüfterleistung sehr fein stufenlos geregelt werden; eine exakte Anpassung der Gebläseleistung an die Entwicklung der Laubwand ist daher möglich. Die einzelnen Lüfter können um ihre Achse verdreht werden; das ermöglicht, den Luftstrom schräg in die Laubwand einzublasen, was wiederum eine bessere Durchwirbelung der Laubwand und somit eine bessere Anlagerung im Inneren der Laubwand ­be­deutet.
 

Gebläse sinnvoll einsetzen

Die benötigte Gebläseleistung (Q) kann mit folgender Formel errechnet werden:

Q = (RW x H x vf) / f

Q … Luftfördermenge [m3/h]
RW … Reihenweite [m]
H … Kulturhöhe [m]
vf … Fahrgeschwindigkeit [km/h]
f … Faktor 2 bis 4 (2 … dichte, breite Laubwand; 4 ... lockere, durchlässige Laubwand)

Setzt man praxisbezogene Zahlen in diese Formel ein, so ergibt dies im Weinbau meist eine erforderliche Luftleistung von ca. 18.000 m³/h bis max. 22.000 m³/h, bei voll entwickelter Laubwand. Eingesetzt werden aber oft Geräte mit 35.000 m³/h und mehr. Die Folge ist nicht nur, dass ein beachtlicher Teil der Spritzbrühe die Laubwand durchdringt und als Abdrift unsere Umwelt belastet, sondern auch die, dass derart leistungsfähige Gebläse bis zu 20 kW Antriebsleistung benötigen. Dies schlägt in Form von entsprechendem Treibstoffverbrauch zu Buche. Daher sollten Axial- und Radialgebläse zumindest mit einem zweistufigen Getriebe ausgestattet sein, um die Leistung regulieren zu können.

Außerdem erscheint es sinnvoll, je nach Laubwandentwicklung mit reduzierter Motordrehzahl zu arbeiten, um damit Abdrift und Treibstoffverbrauch zu reduzieren. Mitterer bietet Gebläsesprüher mit zwei übereinander angeordneten Axialgebläsen an, welche hydraulisch angetrieben werden (Abb. 12). Durch den hydraulischen Antrieb lässt sich die Gebläseleistung stufenlos regulieren. Eine weitere Möglichkeit, die Gebläseleistung der Laubwand anzupassen und die Aufwandmenge zu reduzieren, besteht darin, die Fahrgeschwindigkeit anzuheben.
 

Recycling 

Sehr wirtschaftlich und effizient sind auch Überzeilengeräte mit Re­cyclingsystem, da damit der Sprüh­nebel, der die Laubwand durchdringt, aufgefangen und in den Brühebehäl ter zurückgeführt wird. Dies schont Umwelt und Brieftasche! Sehr gut funktioniert dies in Kombination mit Tangentialgebläsen, da der Luftstrom horizontal und die Gebläseleistung genau dosierbar ist. Angeboten werden derartige Geräte z.B. von Wanner, Lipco oder Lochmann. Lipco stattet diese Maschinen bereits serienmäßig mit Injektorflachstrahldüsen aus. Berichten aus der Praxis zufolge wird mit dieser Technik eine Reduktion des Spritzmittelaufwandes von rund 35% erreicht.
 

Auf den Punkt gebracht

Wer die Betriebsmittel Arbeitszeit, Spritzmittel und Treibstoff effizient einsetzen will, sollte folgende Punkte unbedingt beachten:
  • Die Spritze immer sauber und gepflegt halten. Bei jeder Arbeitsunterbrechung eine Systemspülung sowie eine gründliche Reinigung nach Be­endigung der Arbeit durchführen!
  • Gebläseleistung und Ausrichtung des Luftstroms immer dem Entwicklungsstand der Laubwand anpassen; richtige Arbeitsgeschwindigkeit wählen!
  • Düsenausstattung und Arbeitsdruck so wählen, dass Abdrift und Verdunstung minimiert werden. Bei geeigneter Gebläsetechnik wird auch mit großtropfigen Düsen gute Anlagerung erzielt!
  • Nach Möglichkeit die Witterungsdaten Temperatur, Wind und relative Luftfeuchte berücksichtigen!
 
 

Medium

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