Effizientes Ausbringen von Dünger: Ein vollkommen neues Prüfstands-Prinzip

Die umweltfreundliche Landwirtschaft erfordert eine möglichst optimale und ressourcenschonende Ausbringung des Düngers. Das französische Agrar-Institut CEMAGREF hat deshalb einen neuartigen Prüfstand entwickelt, um eine möglichst optimale Verteilung des Düngers zu sichern. In seinem Prüfstand setzt CEMAGREF auf die komplette Messkette von HBM - inklusive 80 Wägezellen, dem MGCplus Datenerfassungs-System sowie der leistungsstarken catman®-Software.

Das französische Institut für Agrar- und Umweltschutztechnik Cemagref ist an einem seiner neun Standorte in Montoldre auf Düngerausbringung spezialisiert. Dort steht ein weltweit einzigartiges Gerät zum Kartieren der Düngerausbringung.

Untersuchungen der Düngerausbringung: Grenzen des aktuellen Auswertesystems

Bis 2006 wurde die ausgebrachte Düngermenge als diejenige dargestellt, die transversal zur Fortbewegungsachse der Maschine in einem vollständigen Durchgang verteilt wurde. Da ein bereits integriertes Ergebnis geliefert wurde, waren umfassende Analysen notwendig, um die Düngerausbringung zu optimieren und damit Umweltbelastungen zu minimieren.

Durch die Leistungssteigerung der Düngerstreuer werden die Einstellpunkte jedoch so zahlreich, dass es quasi unmöglich wird, die Maschinen zu optimieren, ohne auf unter realen Bedingungen erstellte Ausbringungsmodelle zurückzugreifen. Der herkömmliche Prüfstand genügt daher zukünftigen Anforderungen nicht.

Ein revolutionäres Prüfstandsprinzip…

Die Düngerstreuer verteilen die Düngemittel über zwei Drehscheiben, die den
Dünger hinten und seitwärts aus der Maschine schleudern. Die Verteilung auf
dem Boden entspricht einer kreisförmigen Schicht mit unterschiedlicher Dichte. Der von Cemagref zum Patent angemeldete Kontrollstand funktioniert auf Grundlage einer radialen Messung der verteilten Mengen:

Die Maschine wird bei einer Testausbringung in Rotation um sich selbst versetzt. Über radial um das Rotationszentrum angeordnete Aufnahmebehälter wird die verteilte Schicht für jeden Winkelsektor kartografisch erfasst. Das Ergebnis ist die tatsächliche Düngemittelverteilung auf dem Boden. In mehreren Datenverarbeitungsphasen wird erst die Ausbringung charakterisiert und dann ein Modell der Verteilung auf dem Boden erstellt. Wissenschaftler und Ingenieure können nun mit objektiven Messergebnissen arbeiten und sind nicht mehr auf ungenaue Interpretationen angewiesen.

Diese technische Innovation hat auch einen praktischen Vorteil: Der Aufstellort
des Prüfstands ist mit 40 m x 10 m um das 15-fache kleiner und dadurch deutlich kostengünstiger.

… durch Messtechnik von HBM

80 Wägezellen mit einem Messbereich von bis zu 1 kg verwiegen die von den 80 Behältern aufgenommenen Düngermengen. Alle Wägezellen werden mithilfe des MGCplus kontinuierlich und synchron mit einer Frequenz von bis zu 2400 Hz abgefragt. Die erhaltene Aufl ösung von 0,02 g ermöglicht körnerweises Messen der Massenanhäufung in jedem Behälter.

Durch das simultane Messen des relativen Winkels des Schleuderdüngerstreuers in Bezug auf die Reihe der Behälter wird die Düngemitteldichte an jeder räumlichen Position der Schicht abgeleitet.

Die Kartierung der auf 220° ausgebrachten Schicht wird je nach gewünschter Messgenauigkeit innerhalb von ein bis drei Minuten erstellt. Drei RTN-Wägezellen mit einem Messbereich von bis zu 2,2 t ermöglichen gleichzeitiges Messen der Gesamtheit aus Drehträger, Düngerstreuer und Dünger. Der Gewichtsverslust wird kontinuierlich mit einer Aufl ösung von
20 g gemessen. Auf diese Weise kann der Durchfluss am Ausgang des Düngerstreuers erfasst werden.

Einfache Datenerfassung mit MGCplus und catman®

Alle eingesetzten Wägezellen werden kalibriert oder einfach aus der Ferne geprüft, ohne dass Korrekturen am Prüfstand selbst notwendig sind. Durch den direkten Anschluss an das MGCplus-Messverstärkersystem und Dank eines Kalibrierfensters in der catman®-Software werden Verstärkungen und Offsets einfach angepasst. Die Aufzeichnungen der verwendeten Wägezellen garantieren die Nachverfolgbarkeit der Abläufe. Eine Reihe der catman®-Anzeigefenster ermöglicht die Echtzeit-Überwachung der Messdaten aller Wägezellen.

Die Verknüpfung zu anderen Programmen (Datenbank, Verarbeitungssoftware) erfolgt programmgestützt und erfordert kein Eingreifen durch den Benutzer.

Dank dieser Technologie kann alle 5 Minuten ein neuer vollständiger Versuch (Parametrisierung, Test, Speicherung und Verarbeitung der Daten) durchgeführt werden.

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