Verfahren der Gülleausbringung

Stickstoff-Düngung auf Dauergrünland
Stickstoff-Düngung auf Dauergrünland

Gülle ist ein hochwertiger Mehr-Nährstoffdünger, dessen Nährstoffe weitgehend von den Pflanzen aufgenommen werden sollen, um mit möglichst wenig Mineraldünger nachdüngen zu müssen und um für eine gute Effizienz der Düngung zu sorgen. Daraus ergibt sich die Forderung, Flüssigmist im Frühjahr in die wachsenden Bestände auszubringen. Dies ist auch ein Anliegen der Düngeverordnung, die daher für die organische Düngung eine bodennahe Ausbringung fordert, und Regeln zur Einarbeitung sowie Grundsätze zur Gülleausbringtechnik vorgibt

Auswahlkriterien für das Güllefass

Im Ackerbau sind häufig durch Fahrgassen die Arbeitsbreiten vorgegeben und für die Planung ergibt sich somit aus angestrebter ha-Gabe und Schlaglänge ein bestimmtes (großes) Fassvolumen. Im praktischen Einsatz wird dann die Güllegabe so gewählt, dass eine Fassfüllung für eine oder mehrere Überfahrten ausreicht. Insbesondere bei großen Hof-Feldentfernungen wird durch große Fässer die Transportkapazität und die Schlagkraft erhöht, so dass bei knapper Arbeitszeit und großen Güllemengen immer häufiger große Güllefässer eingesetzt werden.

Ausbringleistung in Abhängigkeit von der Größe des Güllefasses

Hof-Feld-Entfernung km Ausbringleistung bei Größe des Güllefasses (m 3/h)
6 m³ 9 m³ 12 m³
1 20 25 28
3 12 16 19
5 9 12 15
10 6 6 11

Dabei sind die Ansprüche an die Leistung des Zugschleppers zu beachten. So rechnet man mit 8 bis 10 kW je m 3 Fassvolumen, um einerseits auch bei schlechter Befahrbarkeit der Flächen noch zügig mit 6 bis 8 km/h fahren zu können, andererseits aber auch den Straßentransport im hügeligen Gelände zügig durchführen zu können.

Im Zusammenhang mit der Fassgröße sind außerdem zwei Gewichtsgrenzen zu beachten:

  • Ab 8 t zulässigem Gesamtgewicht ist eine Druckluftbremse vorgeschrieben. Dieses zulässige Gesamtgewicht wird häufig schon erreicht bei einem Fassvolumen von ca. 6 m³. Druckluftanlagen verteuern die Fahrzeuge, erhöhen aber auch die Fahrsicherheit.
  • Die zulässige Achslast darf zehn Tonnen nicht überschreiten. Zusammen mit z.B. 2 t Stützlast durch die Schlepperanhängung darf das zulässige Gesamtgewicht eines 1-achsigen Güllewagen also 12 t nicht überschreiten. Mit dem Eigengewicht von Fass, Fahrwerk und Schleppschlauchverteiler verbleibt dann ein Nutzfassvolumen von etwa 9m³.

Größere Fahrzeuge müssen dann mit einer Doppelachse ausgestattet werden (ausreichend bis etwa 16 m³-Fassvolumen). Doppelachsen sollten lenkbar sein, damit bei Kurvenfahrt das Radieren vermieden wird, wodurch die Reifen entweder viel Gummi auf hartem Untergrund verlieren oder   Boden zusammen geschoben wird.

Reifen

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Bereifung. Um den Boden vor Verdichtungen zu schützen, sollten große Gewichte vermieden werden oder zumindest mit einem geringen Kontaktflächendruck gearbeitet werden, also mit geringem Luftdruck im Reifen (etwa 1 bar) auf dem Land gefahren werden. Für Straßenfahrt mit voller Last und hoher Geschwindigkeit   ist die Belastbarkeit/Tragfähigkeit der Reifen von ausschlaggebender Bedeutung, um übermäßigen Verschleiß zu vermeiden. Bei vielen Reifen ist das aber nur mit hohem Reifendruck erreichbar. Dieser Konflikt kann auf zwei Arten gelöst werden:

Es gibt Breitreifen, die auch mit niedrigem Reifenruck hoch belastbar sind. Sie sind meist teuer und sollten sorgfältig innerhalb ihrer Grenzen eingesetzt werden.

Als technische Lösung kann alternativ eine Reifendruckregelanlage zusammen mit „normalen“ Reifen eingesetzt werden. Für die Straßenfahrt wird der Reifendruck und damit auch die Tragfähigkeit der Reifen durch Aufpumpen erhöht, für die Fahrt auf dem Acker wird Luft abgelassen.

Die Reifenbreite sollte zudem zu den Abmessungen der Fahrgassen passen und auch für den Einsatz in Reihenkulturen sollten passende Abstände einstellbar sein.

Auf Grünland haben sich Reifen mit einem engen Stollenprofil bewährt, wobei die Stollen in der Reifenmitte deutlich überlappen. Für den Ackereinsatz ist dieses Profil weniger geeignet, da die Stollenzwischenräume sich dort mit Erde füllen und so die Straße stärker verschmutzt wird. Hierfür sind Rillenprofile besser geeignet.

Dosierung und Verteilung

Nach den Reglungen der Düngeverordung sind Güllewagen

  • mit freiem Auslauf auf den Verteiler,
  • mit senkrecht angeordneter Schleuderscheibe
  • oder zentrale Breitverteiler, bei denen der Wirtschaftsdünger nach oben abgestrahlt wird und die eine Strahlhöhe von mehr als 1,5 m erreichen,

nicht mehr zur Gülleausbringung zugelassen, da mit diesen Geräten eine gleichmäßige Verteilung und Dosierung der Gülle nicht sicher möglich ist.

Um die Nährstoffe in der Gülle voll nutzen zu können, müssen sinnvolle ha-Gaben bei guter Längs- und Querverteilung ausgebracht werden, also etwa zwischen 10 und 30 m³/ha bei Fahrgeschwindigkeiten zwischen 8 und 2 km/h.

Die Einhaltung einer bestimmten ha-Gabe erfolgt im einfachsten Fall nach Erfahrungswerten des Landwirts. Er weiß, wie schnell er fahren muss, um eine bestimmte Hektargabe einzuhalten.

Aber natürlich gibt es auch technische Lösungen, um die Dosierung einfach und präzise einhalten zu können. So kann aus einer mitgelieferten Tabelle entnommen werden, welche Fahrgeschwindigkeit für bestimmte ha-Gaben einzuhalten sind. Diese Tabelle kann man auch aus den Kriterien “Fassvolumen, Zeitdauer für die Leerung eines Fasses und Arbeitsbreite” selbst errechnen (siehe Beispiele).

Bei Dosieranzeigen wird die ausgebrachte Menge elektronisch erfasst und der Schlepperfahrer muss seine Fahrgeschwindigkeit soll lange anpassen, bis die vorgesehenen ha-Gabe tatsächlich erreicht ist.

Professionelle Regelungen erfassen den Gülleausfluss und die Fahrgeschwindigkeit. Per Bordcomputer wird dann ein Schieber, die Pumpendrehzahl oder ein Drei-Wege-Hahn für die Bypassregelung so eingestellt, dass die vorgegebene Güllegabe exakt eingehalten wird. Diese Technik ist allerdings so teuer, dass sie sich nur für Großbetriebe oder bei überbetrieblichem Maschineneinsatz rechnet.

Querverteilung

Bei der Querverteilung sollte man zu Geräten greifen, bei denen die Variationsquotienten (als Maß für die Verteilgenauigkeit) unter 25 % liegen.

Qualität der Querverteilung

Mineraldüngerstreuer < 10 % VK (in DLG-Prüfungen häufig < 5 % VK)
Schleppschlauchverteiler 5 bis 10 % VK
Düsenbalken, Prallköpfe 15 bis 20 % VK
Breitverteiler (nach oben) um 30 % VK (+ seitenwindanfällig)

Als Breitverteiler geeignet sind Prallköpfe, die nach unten abstrahlen. Sie können auch an speziellen Hubgerüsten befestigt sein, so dass ihre Arbeitshöhe und damit auch ihre Arbeitsbreite verändert werden können. Allerdings muss auch auf eine geeignete Überlappung geachtet werden, damit die Verteilgenauigkeit ausreichend bleibt. Das ist unter Bedingungen der Praxis kaum möglich.

Etwas besser in der Verteilgenauigkeit sind Schwenkdüsen. Der Schwenkkopf wird hin und her geschwenkt, angetrieben durch einen Elektromotor oder durch den Güllestrom. Der Schwenkwinkel ist einstellbar, hiermit wird dann auch die Arbeitsbreite variiert.

Aufwendiger und teurer sind Gestängeverteiler, an denen Düsen oder Prallköpfe befestigt sind. In der Regel sind die Düsen so angeordnet, dass mit doppelter Überlappung gearbeitet wird, wodurch eine gleichmäßige Verteilung erreicht wird. Die Arbeitsbreite ist durch die Gestängebreite vorgegeben. Nachteilig gegenüber den anderen Systemen ist die höhere Verstopfungsgefahr in den Leitungen und Düsen.

Bei diesen Verfahren der Breitverteilung werden systembedingt die ganze Bodenoberfläche bzw. alle Pflanzen mit Gülle benetzt. Somit entsteht eine sehr große emittierende Boden- und Pflanzenfläche, von der eine große Geruchsbelästigung ausgehen kann, aber auch viel Ammoniak freigesetzt wird. Auf unbewachsenem Ackerland sollte deshalb unmittelbar nach dem Ausbringen eingearbeitet werden. Auf Grünland und in wachsendem Getreide sollte Gülle mit diesen Systemen nur an kühlen und regnerischen Tagen ausgebracht werden, um die Geruchs- und Ammoniakfreisetzung zu begrenzen. Zudem werden dann die Pflanzenteile vom Regenwasser wieder sauber gespült, was Verätzungen vermeidet, bei Gras auch den Futterwert erhöht und die Schmackhaftigkeit für die Tiere steigert.

Nährstoffverluste [N]

Prallteller               100 %
Schleppschlauch    34 %
Schleppschuh     28 %
Schlitzgeräte 11 %

Geruch wird noch stärker reduziert

Schleppschlauchverteiler haben sich in den letzten Jahren für die Gülleverteilung insbesondere im Ackerbau durchgesetzt. Sie haben eine vorgegebene Arbeitsbreite und ihre Querverteilung ist sehr gut. Sie setzen sehr wenig Ammoniak und Geruchsstoffe frei, weil die Gülle streifenweise abgelegt wird und nur von diesen Flächen Emissionen ausgehen können. Allerdings liegt die Gülle in diesen Streifen auch sehr dick, was auf Grünland zu streifenförmigen Narbenschäden beitragen kann. Auf Acker und in der Getreidevegetation wird die Gülle dagegen auf dem Boden, zwischen den Pflanzen abgelegt, sodass diese Problematik nicht auftritt.

Um die Verschmutzung von Straßen und Hofplätzen, und damit auch Geruchsbelästigungen, zu vermeiden, sind in den letzten Jahren wirkungsvolle Nachtropfsperren entwickelt worden. Die Schläuche werden entweder zusammengequetscht oder nach oben geklappt. Auf zwei Dinge sollte man achten: An den Knick- und Quetschstellen kann es zu Schlauchbrüchen kommen, bei Frost kann die Restgülle in den Schläuchen gefrieren und das System verstopfen.

Schleppschlauchverteiler kosten deutlich mehr als einfache Breitverteilsysteme. Für kleine Güllemengen ist die einzelbetriebliche Mechanisierung mit dieser Technik sehr teuer. Die überbetriebliche Arbeitserledigung oder Lohnunternehmereinsatz können ökonomisch dann die besseren Lösungen darstellen. Bei größeren Güllemengen wird die Gülleausbringung (€ je m³) preiswerter. Aber auch dann ist die Schleppschlauch-Lösung durch die höheren Kapitalkosten und den höheren Arbeitszeitbedarf je nach Güllemenge um 1 bis 3,-- €/m 3 teurer als die Breitverteilung.

Diese Mehrkosten können aber kompensiert werden durch

  • bessere Düngeausnutzung, weniger Mineraldünger
  • höhere Erträge, weniger Ertragseinbußen (Lagergetreide)  
  • weniger Narbenschäden, seltener Nachsaat.

Ertragseinbußen durch Querverteilung

Variationskoeffizient [%] Ertragseinbußen
ohne Lager [ dt/ha] mit Lager [ dt /ha]
bis 15 bis 0,4 -
16 bis 20 0,7 2,5
21 bis 25 1,0 5,0
Über 25 >1,5 >7,5

Aid 1201

Die finanzielle Bewertung dieser Vorteile summiert sich je nach Güllegabe auf bis zu 1,50 €/ha bei Ackerland und 2 bis 3 €/ha bei Grünland. Bilanziert man die erhöhten Kosten und den aufgezeigten Nutzen, so kann es ab ca. 1.500 m 3 auszubringender Gülle vorteilhaft sein, auf die teurere Verteiltechnik umzusteigen.

Fazit

Die optimale Fassgröße ergibt sich als Kompromiss aus Transportkapazität, notwendiger Schlagkraft und Leistungsansprüche an den vorhandenen Schlepper. Durch passende Bereifung sind Bodenschäden zu vermindern. Bei der Auswahl des Verteilers sind auch ökonomische Aspekte zu berücksichtigen. Für die einzelbetriebliche Lösung kommen dann häufig nur Breitverteiler in Frage, wobei man aber auf viele Vorteile der Schleppschlauchtechnik verzichten muss. Erst wenn Güllefass und Verteiler für große Güllemengen genutzt werden, also von mehreren Betrieben gemeinsam oder überbetrieblich eingesetzt werden, überwiegt auch der ökonomische Nutzen die höheren Kosten.