Verluste senken durch richtiges Verdichten

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BAUERNBLATT l 15. September 2012 ■
Gute fachliche Praxis der Maissilierung – Teil 4
Verluste senken durch richtiges Verdichten
Das Ziel der Silagebereitung und lagerungist,übereinabraumfreies
Futter mit hohem Energiewert und
bester Gärqualität ohne Nacherwärmung und Verschimmelung zu
verfügen. Dabei spielt im Konservierungsprozess ein möglichst
schneller und nachhaltiger Luftabschluss eine zentrale Rolle, da die
Milchsäuregärung erst unter anaeroben Bedingungen stattfindet.
Die hierfür wichtigen verfahrenstechnischen Anforderungen im
Ernte- und Konservierungsprozess
werden im Folgenden erläutert.
gehaltes und der laufenden ZuckerÜbersicht 1: Trockenmasseverluste von Maissilagen nach 180 Tagen
LagerdauerinAbhängigkeitvomVerdichtungsgrad(Ruppeletal.,1995) nachlieferung zu erheblichen VerlusLagerungsdichte in kg TM pro m3
220
260
290
17
15
13
160
20
TM-Verluste in %
350
10
Übersicht 2: Verdichtung, Hefenkonzentration und aerobe Stabilität
bei Grassilage (Kleinmanns,1996)
Sehr gute Verdichtung, 100 % luftdicht
Sehr gute Verdichtung, mit Luftzutritt
Schlechte Verdichtung, mit Luftzutritt
Aerobe Stabilität
(Tage)
6,3
5,7
3,3
Laktat abbauende
Hefen (log KBE/g)
3
4,1
6,1
Silieren bedeutet das Umsetzen
von pflanzeneigenen Zuckern in Übersicht 3: Sollwerte für Verdichtungen für einen Gasaustausch
konservierende Säure unter Luftab- von <20l/(m²*h) (nach Honig, 1987)
schluss. Dieser Prozess ist mit unverLagerdichte
TM-Gehalt
meidbaren und vermeidbaren Ver- Futterart
(kg TM/m3)
(%)
lusten an Trockenmasse und Ener160
20
gie verbunden. Potenziale zur Ein- Gras
230
40
15 mm theor. Häcksellänge
sparung von Verlusten liegen in der
180
20
Luzerne
Feld- und in der Lagerphase. Hier 15 mm theor. Häcksellänge
240
48
liegt die Schwankungsbreite der
230
28
Mais
Verluste bei 6 bis 40 %. Die Verluste 4 bis 7 mm theor. Häcksellänge
270
33
während der Lagerungsphase hän230
35
GPS
gen von der Dichte der Silage im Si- gehäckselt
260
45
lo ab (Übersicht 1). Mit zunehmen400
55
der Dichte lassen sich die Trocken- CCM
440
60
masseverluste halbieren, liegen
aber dennoch geringstenfalls bei
Bei Silomais kann eine Nacherwärkönnen das Zweifache der Verluste
10 %.
an Nährstoffen im Inneren des Silos mung durch Hefen und Schimmelbildung aufgrund des hohen Energieausmachen.
Verdichtung
optimieren
Die Verdichtung von Silagen beeinflusst deutlich die Gärprozesse
und die Lagerstabilität. Bei unzureichender Verdichtung kann verstärkt Sauerstoff durch die Anschnittfläche in das Silo eindringen.
Die Menge des Luftzutrittes und die
Eindringtiefe in den Futterstock
werden von der Größe der Poren
und den Luftkanälen bestimmt.
Diese fördern das Wachstum unerwünschter Keime wie Hefen und
Schimmelpilze und führen zur
Nacherwärmung der Silagen (Übersicht 2). Honig (1987) legte deshalb
Mindestverdichtungen für einen
Gasaustausch von < 20 l/(m2*h) fest
(Übersicht 3 und 4). Diese gelten als
Sollwerte.
Oftmals werden diese Werte in
den oberen Bereichen und in den
Randbereichen des Fahrsilos nicht
erreicht, sodass hier besonders mit
Nacherwärmung zu rechnen ist. Die
Nährstoffverluste im Randbereich
von der Oberfläche bis in 1 m Tiefe
Übersicht 4: Sollwerte für Verdichtungen von Silomais für
einen Gasaustausch von <20 l/(m²*h) (nach Honig, 1987)
kg TM/m3
300
280
260
240
220
200
30
31
32
33
34
35
36
37
TM %
Übersicht 5: Eindringtiefe der Luft an der Anschnittfläche von
Maissilagen in Abhängigkeit von der Lagerungsdichte (modifiziert
nach Losand, 2003)
Lagerungsdichte (kg TM/m³)
Eindringtiefe der Luft (cm) von
bis
120
50
100
150
45
80
180
30
60
210
25
40
240
20
30
270
15
20
ten führen. Untersuchungen an
Maissilage zum Zusammenhang
zwischen Dichte und Eindringtiefe
der Luft im geöffneten Silostapel
stellen heraus, dass bei einer Lagerungsdichte von 120 kg TM/m³ die
Luft bereits 50 bis 100 cm tief in den
Silostock eindringt. Bei einer Dichte
von 270 kg TM/m³ wird die Tiefe auf
15 bis 20 cm reduziert (Übersicht 5).
Eine Unterschreitung der Zielgröße
um mehr als 30 kg TM/m³ Lagerungsdichte ist aufgrund der finanziellen Einbußen durch Silierverluste
und der erhöhten Neigung zur
Nacherwärmung nicht zu akzeptieren.
Hohe Verdichtung
erreichen
Im Fahrsilo erfolgt der Verdichtungsdruck über einen Schlepper
oder Radlader während der Überfahrt. Die Effektivität der Walzarbeit
wird von einem möglichst hohen
Walzdruck bewirkt. Dieser Walzdruck ist in erster Linie abhängig von
dem Kontaktflächendruck (kg/cm²),
der durch die Reifen des Verdichtungsfahrzeuges auf den Silostock
einwirkt. Der Kontaktflächendruck
kann über die Radlast und damit das
Gewicht des Walzschleppers sowie
über den Reifendruck und die Reifenaufstandsfläche beeinflusst werden.
Grundsätzlich gilt für die Verdichtung im Fahrsilo:
● Reifendruck von 2 bis 3,5 bar (um
die Aufstandsfläche des Schleppers
so gering wie möglich zu halten, soll
auf Zwillingsreifen verzichtet und
schmale Reifen bevorzugt werden)
● maximal 30 cm Schichtdicke (bei
größeren Schichtdicken kann die
Tiefenwirkung des Verdichtungsfahrzeuges zu gering werden)
● Walzgeschwindigkeit von 4 bis
6 km/h (geringe Fahrgeschwindigkeit erhöht die Zeitdauer der Druckeinwirkung und vermindert dadurch
die Elastizität des Häckselgutes)
● mehrfache Überfahrt (mindestens
dreimal)
● zwei bis drei Minuten Verdichtungsaufwand pro Tonne Erntegut
● je Walzfahrzeug (bei ausreichendem Gewicht) nicht mehr als 15 bis
20 t TM (Gras) beziehungsweise 20
bis 25 t TM (Silomais) Bergeleistung
je Stunde
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Übersicht 6: Maissilageernte – Feldhäckslerleistung, Transportkapazität und Anforderung an die Walzleistung
(Annahmen: Silomaisertrag 130 dt TM/ha, 30 bis 35 % TM, zirka 50 m³/ha Silage, Häcksellänge 6 bis 10 mm, Verdichtung 250 bis 270 kg TM/m³)
Feldhäcksler
Bergeleistung
Typ
Ø Geschwindigkeit
(km/h)
300 - 500 PS
(6 - 8 Reiher)
t/h
ha/h
55 - 90
1,2 bis 2,0
2 bis 3
3
3 bis 4
90 - 135
2 bis 3
3
4 bis 5
4 bis 6
> 500 PS
(8 - 12 Reiher)
Transportkapazität (Anzahl Wagen) bei Walztechniken und -verfahren
Hof-Feld-Entfernung in km von …
bis 3
bis 5
bis 8
1 Silo
2 Silos
25
30
35
Walzschlepper
Walzschlepper
1 Stück
• 14 t
• 200 PS
• 1,6 - 2 bar
• mit Schiebeschild und/oder
Verteiler
Großsilos
Walzschlepper und Radlader
2 Stück
• 11 t
• 130 PS
• 1,6 - 2 bar
• mit Schiebeschild und/oder
Verteiler
2 Stück
• 14 t
• 200 PS
• 1,6 - 2 bar
• mit Schiebeschild und/oder
Verteiler oder
Radlader 14 t, 3,5 bar
2 Stück
• 14 t
• 200 PS
• 1,6 - 2 bar
• mit Schiebeschild und/oder
Verteiler oder
Radlader 14 t, 3,5 bar
2 Stück
• 14 t
• 200 PS
• 1,6 - 2 bar
• mit Schiebeschild und/oder
Verteiler oder
Radlader 14 t, 3,5 bar oder
Radlader 14 t, 3,5 bar + K700
+ Rüttelwalze
1)
Mittlere Fahrzeuggröße 30 m³-Transportfahrzeug, Ladekapazität 18 t
Organisatorisch sind diese Verdichtungsempfehlungen an die Bergeleistung der Erntemaschinen geknüpft. Je höher die Ernteleistung,
umso größer sind die Anforderungen an die Arbeitsorganisation am
Silo, um die oben genannten Empfehlungen umzusetzen.
Die Silogeometrie richtet sich
grundsätzlich nach dem Vorschub,
der im Winter bei 1,5 m/Woche und
im Sommer bei 2,5 m/Woche liegen
soll. Bei schmalen Silos und gleichzeitig hoher Ernteleistung sollten zwei
Silos angelegt werden, sodass parallel eingelagert und verdichtet beziehungsweise mit zwei Walzfahrzeugen verdichtet werden kann. Bei
ausreichend großem Tierbestand
und hoher Ernteleistung sind Silos
von mindestens 7 bis 8 m Breite zu
empfehlen, die eine zügige Befüllung und intensives Verdichten er-
möglichen. Eine maximale Füllhöhe
von bis zu 6 m sollte nicht überschritten werden. Grundsätzlich sollten
die Längen der Silos flexibel erweiterbar sein.
In Abhängigkeit von der Bergeleistung und Transportkapazität
werden unterschiedliche Walztechniken und Verfahren empfohlen
(Übersicht 6). Mit zunehmender Bergeleistung nehmen die Anzahl der
Wagen als auch die Anzahl der
Walzaggregate und deren Gesamtgewichte zu. Die neue Häckslergeneration lastet immer mehr als ein
Silo parallel aus. Hier gibt es nur die
Möglichkeit, über den Einsatz von
Pistenbullys die Schichtdicke auf zirka 10 cm zu reduzieren, um derartig
große Silomengen an Mais sinnvoll
verarbeiten zu können.
Die Berechnung der Walzgewichte richtet sich nach der Bergeleis-
Die Walz- und Verdichtungsleistung großer Schlepper mit Zusatzgewichten,
Wasserbefüllung der Reifen und Schiebeschildern ist größer, wenn auf Zwillingsbereifung verzichtet wird.
tung. Es gilt die Faustregel: Bergeleistung in Tonne Frischmasse je
Stunde geteilt durch den Faktor 4
entspricht dem notwendigen Walzgewicht. So erfordern 50 t/h Bergeleistung mindestens 12,5 t Walzgewicht.
Weiterhin wird empfohlen, die
Anzahl der Walzfahrzeuge nach der
Ernteleistung auszurichten:
● Grassilage: 1 Walzfahrzeug bei 15
bis 20 t TM/h Ernteleistung
● Maissilage: 1 Walzfahrzeug bei 20
bis 25 t TM/h Ernteleistung
Fahrsiloanlagen mit festen Silowänden erlauben eine bessere Verdichtung und weisen eine geringere
Silooberfläche und somit weniger
Problemzonen auf als Freigärhaufen. Die Verdichtung der Randberei-
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che ist in Silos mit schräg stehenden miert werden. Große Bergemengen
Wänden (sogenannte Traunsteiner- gleichmäßig in dünnen Schichten
silos) problemloser durchzuführen. über ein langes Silo zu verteilen,
stellt eine große Herausforderung
dar. Gute Ergebnisse wurden dabei
Neue
mit einer Pistenraupe erzielt. Ein
technische Lösungen
entsprechender DLG-Fokus-Test (BeBei der Ernte von Biogassubstrat richt 5936F) befindet sich unter
dominiert der Exakthäcksler, da gro- www.dlg-test.de/pbdocs/5936F.pdf.
ße Mengen rasch und kurz gehäck- Aber auch Spezialmaschinen, wie
selt eingebracht werden müssen. ein schwerer Hundegang-WalzBergeleistungen von über 150 bis schlepper oder Allrad-Lkw, die auch
200 t Frischmasse je Häcksler sind größere Steigungen auf dem Silo betechnisch machbar. Die Anzahl der wältigen können, bieten sich an. Als
Transporteinheiten (TE) je Häcksler Allrad-Lkw in der Silageernte setzen
richtet sich nach der Bergeleistung Lohnunternehmer Chassis der Firma
(Tonnen je Stunde), dem Transport- Man oder Iveco ein. Die Bereifung
volumen (m³/Einheit) und der Ent- wird auf Niederquerschnitttypen,
fernung (km) und lässt sich mit der zum Beispiel der Firma Trelleborg Allrad-Lkw stellen eine sinnvollere Lösung des Logistik-Problems dar als SattelFormel „TE = Umlaufzeit geteilt der Größe 650 x 22,5 umgestellt und auflieger, da sie das Silo beim Überfahren bereits verdichten.
durch Füllzeit“ errechnen. Bei Hof- ein separater Antrieb für einen
Kratzboden und die Dosierwalzen in der Summe zu einer besseren Ver- dem mit einem breiten Sortenspekinstalliert. Ein Häckselaufbau mit 40 dichtung des Siliergutes, damit zu trum hinsichtlich Sortentyp und Silobis 60 m³, eventuell auch in der Kipp- geringeren Verlusten und geringe- reifezahl entgegen gesteuert werlösung rundet den Silage-Lkw ab. ren Risiken der aeroben Instabilität den. Kurze Häcksellängen sowie hoDiese Techniken gibt es derzeit nur und Nacherwärmung. Summarisch he Silagestapel tragen dazu bei, dass
in im Eigenbau und bisher sind nur entspricht die Leistung von zwei All- auch bei Silagen mit mehr als 30 %
relativ wenige solcher Lkw in der rad-Lkw der von drei Schleppern mit TM Gärsaft auftritt. Deshalb müssen
Wagen bei jeweils gleichem Lade- Reifegrad, Häcksellänge und StapelPraxis zu finden.
Bis zu einer Feld-Hofentfernung volumen.
höhe gut aufeinander abgestimmt
von zirka 10 km ist der Allrad-Lkw
sein. Dafür gibt es inzwischen techbei der Bereifung und der Geschwinnische Lösungen (Nirs-Technik im
Besonderheiten bei der
digkeit bis 80 km/h ein schnelles und
Häckslerrohr, automatische SchnittSubstratproduktion
wendiges Gerät. Bei größerer Entferlängenanpassung) auf dem Markt.
nung bieten sich dann SattelauflieDie TM-Gehalte von Biogassilagen
ger als Überladefahrzeuge an. Erst liegen oft niedriger und erreichen
beim Überfahren der Silomiete und bei vielen Kulturarten (Grünroggen,
dabei insbesondere bei größeren Sudangras, Zuckerhirse, Silphie,
Die Bergeleistung des Häckslers
Steigungen und Stapelhöhen zeigt Wildblumen) die Schwelle zur Verund die Feld-Siloanlagen-Entder Lkw seinen wesentlichen Vorteil: meidung von Gärsaft (rund 30 %
fernung entscheiden über die
von ihm verdichtetes Siliergut lässt TM) häufig nicht. Da in der Regel
vorzuhaltende Transportkapasich wesentlich besser befahren, als große Flächen zu silieren sind (Faustzität, denn der teure Häcksler
darf nicht stehen! Doch der eiSchimmelbildung ist immer eine Folge das vom Schleppergespann verdich- zahl: 0,4 ha Anbaufläche/kWel.) und
gentliche Engpass in der Kette
eines zu hohen Porenvolumens auf- tete. Daneben entfällt das aufwen- damit nicht immer die optimalen
grund einer unzureichenden Verdich- dige Anhaken des Schleppers zum Anwelk- oder Reifebedingungen erdes Ernte- und Konservierungstung.
Überfahren und der Walzschlepper reicht werden, können auch bei
prozesses ist die Verteil- und die
kann sich auf seine Verdichtungsar- Gras- und Maissilagen feuchte SilaVerdichtungstechnik.
Große
Feld-Entfernungen von mehr als 4 beit stärker konzentrieren. Das führt gen auftreten. Bei Maissilagen kann
Bergeleistungen lasten dabei
bis 5 km übernehmen großvolumige
zwei Walzschlepper in zwei seKipper, Ernte- oder Abschiebewaparaten Silos komplett aus. Die
gen den Transport kostengünstiger
Sollwerte der Verdichtung in
als kleinere Transporteinheiten. Die
Abhängigkeit vom TM-Gehalt
Obergrenze von maximal 40 t für
müssen sicher realisiert werden,
das gesamte Gespann ist zu beachum vermeidbaren Verlusten an
ten. Sie wird insbesondere bei ÜberTrockenmasse und Energie
ladung oder Ernte von feuchtem
während der Lagerungsphase
Futter oft überschritten. Zur Steueder Silage vorzubeugen. Hierrung schlagkräftiger Ernteketten
bei leisten sowohl leistungsstarsind zunehmend GPS-gesteuerte
ke Verteiltechniken als auch die
Softwarelösungen im Einsatz, um
Steuerung der Verdichtungsleisdie Transportfahrzeuge gezielt zu
tung über eine beim Häckseln
lotsen. Dabei bieten sich festgelegte
laufend über Nirs-Sensoren erFahrtrouten, insbesondere wenn
mittelte TM-Gehaltserfassung
Wohnstraßen frequentiert werden,
einen erheblichen Beitrag.
mit Einbahnregelungen zur Reduzierung von Lärmbelastungen und
zur Vermeidung von Kollisionen an.
Dr. Johannes Thaysen
In erster Linie müssen bei hohen Pistenraupen sind weniger Verdichtungsgeräte als eine äußerst wendige und
Landwirtschaftskammer
Bergeleistungen die Verteil- und daher leistungsfähige Verteiltechnik, die die Sollwerte der Verdichtung mittels
Tel.: 0 43 31-94 53-323
Verdichtungsarbeiten im Silo opti- geringer Schichtdicken erreicht.
[email protected]
Fotos: Dr. Johannes Thaysen
FAZIT