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Bodenschutz vs. schwere Maschinen (I)

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Die Gefahr der Bodenverdichtung durch große, schwere und breite Maschinen ist nicht neu. Aufgrund ihres Gewichts wird der Boden so stark zusammengepresst, dass der Druck die Struktur zerstört und er seine wesentlichen Funktionen nicht mehr erfüllen kann. Zwischen den unterschiedlich großen Bodenpartikeln liegen mit Luft und Wasser gefüllte Poren, die der Pflanze die nötigen Nährstoffe liefern. Schwere landwirtschaftliche Maschinen begünstigen nun die Zunahme der Bodendichte, was sich negativ auf die Bodenqualität auswirkt.

Schon lange sind die Hersteller bemüht, im Sinne des Bodenschutzes Lösungen zu entwickeln. Das grundlegende Problem ist zunächst die immer kürzer werdende Zeitspanne der Bearbeitung. Diese ist unter anderem bedingt durch den Strukturwandel, der durch den wachsenden Personalmangel zusätzlich beschleunigt wird. Gleichzeitig nehmen Wetterextreme wie längerfristige Trockenperioden und heftige Niederschlagsereignisse zu. Beides führt zu einem immer deutlicheren Wachstum der Betriebs- und Maschinengrößen. Effizienz und Schlagkraft sind hier die Stichwörter.

Eine Zwickmühle, die am Ende den Landwirt vor Probleme stellt.

Wir stellen uns also die Frage:
Wie können Bodenverdichtungen reduziert werden?

Das oberste Ziel einer nachhaltigen Bewirtschaftung ist, ein intaktes Bodengefüge zu erhalten. Denn schließlich möchte der Landwirt den Boden ertragssicher bewirtschaften.

Kostspielige Lösungsansätze und andere Stellschrauben

Die hohen Gesamtgewichte der Maschinen sollten also so bodenschonend wie möglich auf dem Acker verteilt werden. Bestimmte Lösungsansätze wie Zwillingsbereifung oder Bandlaufwerke werden durch gesetzliche Bestimmungen auf öffentlichen Straßen beschränkt bzw. sind aufgrund der hohen Anschaffungs- und Verschleißkosten ungeeignet.

Mögliche Stellschrauben, um den Bodendruck zu reduzieren:

  • Angepasster Luftdruck
  • Durchmesser und Reifenquerschnitt
  • Breite der Reifen  
  • Spurversetztes Fahren
  • Gesamtgewicht der Maschine

Alle genannten Aspekte beeinflussen die Aufstandsfläche und somit auch den Kontaktflächendruck auf den Boden und die darunter liegenden Schichten.

Die Zusammenhänge zwischen diesen Faktoren wollen wir in unserer Blogreihe darstellen und erklären.

Die Kraft des Luftdruckes

Der Reifen stellt das Bindeglied zwischen Maschine und Boden dar. Das tragende Element ist dabei die Luft. Man kann also sagen:
Je mehr Luft im Reifen ist, desto mehr Traglast kann der Reifen aufnehmen.

Die Komprimierung der Luft ermöglicht, dass auch Reifen mit kleinem Volumen, aber hohem Druck, z.B. LKW-Reifen, viel Traglast aufnehmen können. Dieser hohe Druck wirkt sich allerdings unmittelbar auf die Kontaktfläche aus, auf der das Fahrzeug steht. Auf Asphalt ist ein hoher Kontaktflächendruck unproblematisch und sogar erwünscht - denn der Rollwiderstand ist geringer und somit auch der Kraftstoffverbrauch.

Bodendruck bei landwirtschaftlich genutzten Böden

Da landwirtschaftlich genutzte Böden - ob Grünland oder Ackerland - in ihrer Form leicht veränderbar sind und bei Befahren die Gefahr von Spurenbildung besteht, muss der Kontaktflächendruck möglichst geringgehalten werden. Das kann z.B. durch den Einsatz großvolumiger Reifen mit wenig Luftdruck gewährleistet werden. Mit Hilfe einer Reifendruckregelanlage kann der benötigte Reifendruck für die Straßenfahrt und die Feldarbeit optimal den Gegebenheiten angepasst werden.

Zusätzlich sollte der Reifeninnendruck in Abhängigkeit von Traglast und Fahrgeschwindigkeit möglichst gering eingestellt werden. Doch warum? Der Bodendruck in den ersten 10 cm der überfahrenen Ackerkrume entspricht in etwa dem Reifeninnendruck. Doch gerade diese Schicht muss optimale Voraussetzungen für das Pflanzenwachstum bieten können. Moderne Radialreifen können sogar mit nur 0,6 bar Druck gefahren zu werden. So können zusätzliche Bodenverdichtungen vermieden und ein bodenschonendes Arbeiten gewährleistet werden.

Großer Durchmesser statt breiter Reifen

Aber es gibt noch weitere Stellschrauben, um die hohe Traglast auf die Bodenstruktur zu verteilen. Nicht selten sind Achslasten von über 10 t üblich, die getragen werden müssen. Doch wie lösen es die Hersteller, dass diese gewaltigen Kräfte nicht in tiefe Bodenschichten übertragen werden?

Je nachdem, um welches Fahrzeug es sich handelt, kann der Bauraum für die Reifen entweder in der Höhe oder der Breite ausgenutzt werden. Dabei ist ein Reifen mit einem großen Durchmesser und hohem Reifenquerschnitt einem breiteren Reifen in Bezug auf Traglast und Aufstandsfläche überlegen.

Warum ist das aber so?

Das erklären wir im  zweiten Teil  unserer Blogreihe zum Thema Bodenschonendes Arbeiten.