Mit einer drei Meter breiten Messeregge lassen sich bei 8 km/h theoretisch 2,4 Hektar pro Stunde bearbeiten. Auf dem Feld fällt die tatsächliche Flächenleistung geringer aus. Wendezeiten, Überlappungen und Arbeitsunterbrechungen kosten Zeit. Zudem lässt sich die Fahrgeschwindigkeit nicht beliebig erhöhen, ohne das Bearbeitungsergebnis zu verändern.
Wie schnell eine Messeregge arbeiten kann, hängt von der Bodenbeschaffenheit, der eingestellten Arbeitstiefe und der Maschinenkonstruktion ab. Bei Kombinationen mit einem Frontpacker kommt die Wirkung der nachfolgenden Walze hinzu. Für den wirtschaftlichen Einsatz zählt deshalb die bearbeitete Fläche je Stunde bei ausreichender Arbeitsqualität.
Welche Geschwindigkeit ist für eine Messeregge geeignet?
Eine allgemein gültige Arbeitsgeschwindigkeit gibt es für Messereggen nicht. Die Maschine muss so schnell geführt werden, dass ihre Messer die vorhandenen Erdschollen ausreichend zerkleinern und die Oberfläche gleichmäßig bearbeiten.
Auf einem bereits gelockerten, gut bearbeitbaren Boden sind andere Geschwindigkeiten möglich als auf einer grobscholligen Fläche mit festen Tonkluten.
Auch die Anbauart spielt eine Rolle. Bei einer Messeregge als Vorwerkzeug eines Frontpackers wirkt sich die Geschwindigkeit auf das gesamte Gespann aus. Die Messer bearbeiten zuerst den Boden, danach folgt die Packerwalze.
Eine höhere Geschwindigkeit verändert die dynamischen Kräfte beim Auftreffen der Werkzeuge auf Erdschollen. Dadurch kann sich die Zerkleinerungswirkung verstärken. Gleichzeitig steigen unter Umständen die Stoßbelastungen und die Neigung zu einem unruhigen Maschinenlauf.
Die Geschwindigkeit muss daher zum gewünschten Arbeitsbild passen. Eine feste Zahl für sämtliche Messereggen wäre fachlich nicht belastbar.
Wie beeinflusst die Fahrgeschwindigkeit das Arbeitsergebnis?
Bei der Bodenbearbeitung wirken verschiedene Kräfte gleichzeitig. Die Messer treffen auf Erdschollen, überwinden deren Widerstand und verlagern einen Teil des Bodens.
Mit steigender Fahrgeschwindigkeit verändern sich diese Belastungen.
Auf gut bearbeitbaren Flächen kann ein höheres Tempo möglich sein, ohne dass sich die Arbeitsqualität wesentlich verschlechtert. Größere und härtere Schollen können dagegen starke Stöße auf die Werkzeuge übertragen.
Wird die Messeregge zu schnell geführt, kann Erde ungleichmäßig verlagert werden. Auch Schwingungen des Werkzeugrahmens können zunehmen.
Ein unruhiges Arbeitsbild ist deshalb ein Grund, die Geschwindigkeit zu reduzieren und die Einstellung zu überprüfen.
Höhere Geschwindigkeit bedeutet nicht automatisch feinere Krümel
Erdschollen zerbrechen nur dann ausreichend, wenn die mechanische Belastung ihre Festigkeit überwindet.
Bei sehr feuchtem Boden reagieren sie unter Umständen plastisch. Die Messer verformen oder verschmieren die Erde, statt eine krümelige Struktur herzustellen.
Stark ausgetrocknete Tonkluten können wiederum so fest sein, dass eine höhere Geschwindigkeit hauptsächlich die Werkzeugbelastung steigert.
In beiden Fällen ist nicht das Tempo das eigentliche Problem, sondern die Bearbeitbarkeit des Bodens.
Auch eine intensive Bearbeitung ist nicht immer erwünscht. Besonders bei der Saatbettbereitung sollte die vorhandene Bodenstruktur möglichst erhalten bleiben. Übermäßiges Zerkleinern kann auf verschlämmungsgefährdeten Standorten nach starken Niederschlägen die Krustenbildung begünstigen.
Flächenleistung einer Messeregge berechnen
Die theoretische Flächenleistung lässt sich aus Arbeitsbreite und Fahrgeschwindigkeit ermitteln.
Theoretische Flächenleistung (ha/h) = Arbeitsbreite (m) × Geschwindigkeit (km/h) ÷ 10
Eine Messeregge mit drei Metern Arbeitsbreite bearbeitet bei 8 km/h rechnerisch 2,4 Hektar pro Stunde.
Die Berechnung setzt voraus, dass die gesamte Arbeitsbreite ohne Unterbrechungen genutzt wird. Wendezeiten und sonstige Arbeitsverluste bleiben unberücksichtigt.
Die DLG verwendet bei ihren Landtechnikprüfungen ebenfalls die tatsächlich gefahrene Geschwindigkeit und die Arbeitsbreite zur Berechnung der theoretischen Flächenleistung.
Flächenleistung bei unterschiedlichen Arbeitsbreiten
Die folgende Tabelle zeigt, welche theoretische Flächenleistung sich bei verschiedenen Arbeitsbreiten und Geschwindigkeiten ergibt.
| Arbeitsbreite | 6 km/h | 8 km/h | 10 km/h | 12 km/h |
|---|---|---|---|---|
| 2,50 m | 1,50 ha/h | 2,00 ha/h | 2,50 ha/h | 3,00 ha/h |
| 2,60 m | 1,56 ha/h | 2,08 ha/h | 2,60 ha/h | 3,12 ha/h |
| 3,00 m | 1,80 ha/h | 2,40 ha/h | 3,00 ha/h | 3,60 ha/h |
| 3,50 m | 2,10 ha/h | 2,80 ha/h | 3,50 ha/h | 4,20 ha/h |
Rechnerische Werte ohne Wendezeiten, Überlappungen oder Arbeitsunterbrechungen. Die Geschwindigkeiten sind Beispiele und keine herstellerseitig bestätigten Einsatzempfehlungen.
Die ausgewählten Arbeitsbreiten orientieren sich an verfügbaren Frontpacker- und Messereggenausführungen. Kerner bietet den TORON beispielsweise mit 2,50, 3,00 und 3,50 m Arbeitsbreite an. Fliegl führt Messereggen für Profiwalzen unter anderem mit 2,60 und 3,00 m.
Die größere Arbeitsbreite steigert bei gleicher Geschwindigkeit die theoretische Flächenleistung. Ob der vorhandene Traktor die breitere Maschine unter den gewünschten Bedingungen betreiben kann, muss separat geprüft werden.
Theoretische und tatsächliche Flächenleistung unterscheiden
Auf dem Feld fährt der Traktor nicht durchgehend mit voller Arbeitsbreite geradeaus.
Am Vorgewende muss gewendet werden. Hinzu kommen Überlappungen zwischen den Fahrspuren, gelegentliche Einstellarbeiten und mögliche Unterbrechungen.
Deshalb ist die tatsächliche Flächenleistung niedriger als der rechnerische Idealwert.
Für eine vereinfachte Planung lässt sich ein Feldwirkungsgrad verwenden. Er beschreibt, welcher Anteil der theoretisch möglichen Flächenleistung unter den jeweiligen Bedingungen tatsächlich erreicht wird.
Die folgende Beispielrechnung verwendet einen angenommenen Feldwirkungsgrad von 75 Prozent. Das ist kein gemessener Wert für eine bestimmte Messeregge.
| Geschwindigkeit | Theoretisch bei 3 m | Rechnerisch bei 75 % Feldwirkungsgrad |
|---|---|---|
| 6 km/h | 1,80 ha/h | 1,35 ha/h |
| 8 km/h | 2,40 ha/h | 1,80 ha/h |
| 10 km/h | 3,00 ha/h | 2,25 ha/h |
| 12 km/h | 3,60 ha/h | 2,70 ha/h |
Bei drei Metern Arbeitsbreite und 8 km/h ergibt sich damit im Beispiel eine tatsächliche Flächenleistung von 1,8 ha/h.
In der Praxis kann der Feldwirkungsgrad höher oder niedriger ausfallen. Große, regelmäßig geformte Schläge ermöglichen häufig längere Arbeitsstrecken. Auf kleinen oder verwinkelten Flächen nimmt der Anteil der Wende- und Rangierzeiten zu.
Wie lange dauert die Bearbeitung von zehn Hektar?
Ein Betrieb möchte zehn Hektar mit einer drei Meter breiten Messeregge bearbeiten. Für die Planung wird eine Geschwindigkeit von 8 km/h und ein Feldwirkungsgrad von 75 Prozent angenommen.
Die daraus errechnete Flächenleistung beträgt 1,8 ha/h.
Arbeitszeit = Fläche ÷ tatsächliche Flächenleistung
10 ha ÷ 1,8 ha/h = rund 5,6 Stunden.
Unter diesen Annahmen benötigt die reine Feldarbeit also etwa fünf Stunden und 35 Minuten.
Bei einer rechnerischen Flächenleistung von 2,25 ha/h würde sich die Zeit für dieselbe Fläche auf rund vier Stunden und 27 Minuten verkürzen.
Die schnellere Variante spart damit gut eine Stunde Feldarbeitszeit. Ob das tatsächlich erreichbar und sinnvoll ist, hängt aber vom Boden und dem Arbeitsergebnis ab.
An- und Abfahrt, längere Unterbrechungen sowie eine gegebenenfalls notwendige Nachbearbeitung sind in dieser Rechnung nicht enthalten.
Welche Arbeitsbreite bringt die höchste Flächenleistung?
Bei gleicher Geschwindigkeit steigt die rechnerische Flächenleistung proportional mit der Arbeitsbreite.
Eine 3,50 m breite Messeregge bearbeitet theoretisch rund 17 Prozent mehr Fläche pro Stunde als eine 3,00 m breite Ausführung.
Dieser Vorteil bleibt in der Praxis jedoch nur bestehen, wenn der Schlepper die breitere Maschine mit vergleichbarer Geschwindigkeit führen kann.
Auf schweren Böden kann eine größere Arbeitsbreite mehr Kraft verlangen. Die Zahl der gleichzeitig eingreifenden Werkzeuge steigt, ebenso häufig das Maschinengewicht.
Kann der Traktor die Geschwindigkeit nicht halten, fällt der tatsächliche Flächenvorteil geringer aus.
Ein weiterer Punkt ist die Kombination mit anderen Geräten. Wird eine drei Meter breite Sämaschine im Heck eingesetzt, ist eine darauf abgestimmte Frontkombination häufig einfacher in den Arbeitsablauf einzubinden als ein deutlich schmaleres Vorwerkzeug.
Auch Transportabmessungen, Feldzufahrten und die Beweglichkeit am Vorgewende spielen bei der Auswahl eine Rolle.
Messeregge und Frontpacker: Was begrenzt die Geschwindigkeit?
Bei einer Messeregge mit Frontpacker arbeiten zwei unterschiedliche Werkzeugsysteme unmittelbar hintereinander.
Die Messer brechen Erdschollen auf und ebnen die Oberfläche. Die Packerwalze übernimmt die nachfolgende Krümelung und Rückverfestigung.
Das Arbeitsbild hinter der Walze ist deshalb aussagekräftiger als die Bodenoberfläche unmittelbar nach den Messern.
Bei zunehmender Geschwindigkeit kann sich das Verhalten der gesamten Kombination verändern. Eine schwere Walze muss Unebenheiten folgen können, ohne unruhig zu laufen oder den Bodenkontakt ungünstig zu verändern.
Auch Anbaugeometrie und Maschinenführung beeinflussen das Verhalten.
Kerner bietet den TORON mit unterschiedlichen Vorwerkzeugen und einem Walzensystem zur Krümelung und Rückverfestigung an. Fliegl nutzt bei seinen Profiwalzen ebenfalls ein Konzept, bei dem die Messeregge vor der Walze arbeitet.
Die technischen Unterschiede und Einsatzmöglichkeiten solcher Maschinen sind im Messeregge-Ratgeber mit Hersteller- und Modellübersicht beschrieben.
Einfluss der Arbeitstiefe auf die Fahrgeschwindigkeit
Eine tiefer eingestellte Messeregge greift stärker in den Boden ein. Dadurch kann der Bearbeitungswiderstand steigen.
Auf lockeren Flächen ist dieser Unterschied möglicherweise gering. Bei festen Erdschollen und schweren Böden können die zusätzlichen Kräfte stärker ins Gewicht fallen.
Wird gleichzeitig die Fahrgeschwindigkeit erhöht, steigt der Leistungsbedarf des Schleppers.
Deshalb sollten Arbeitstiefe und Geschwindigkeit nicht unabhängig voneinander eingestellt werden.
Zunächst muss die Messeregge die gewünschte Bearbeitungswirkung erzielen. Erst danach lässt sich prüfen, ob eine höhere Geschwindigkeit ohne Verschlechterung des Arbeitsbildes möglich ist.
Die Messer müssen dabei nicht möglichst tief arbeiten. Bei der Saatbettbereitung reicht der Eingriff, der zum Zerkleinern der störenden Erdschollen und zum Einebnen erforderlich ist.
Wie wirkt sich die Geschwindigkeit auf den Leistungsbedarf aus?
Die mechanische Leistung, die zum Überwinden einer Kraft während der Fahrt benötigt wird, hängt direkt von der Geschwindigkeit ab.
Bei gleichbleibender Bearbeitungskraft gilt:
Leistung (kW) = Kraft (kN) × Geschwindigkeit (km/h) ÷ 3,6
Beträgt die angenommene Bearbeitungskraft 10 kN, ergibt sich bei 8 km/h eine rechnerische Leistung von rund 22,2 kW.
Bei 10 km/h wären es unter derselben Annahme bereits 27,8 kW.
Die Werte beschreiben ausschließlich die Leistung zum Überwinden der angenommenen Kraft. Sie sind keine Messwerte einer Messeregge und entsprechen auch nicht der erforderlichen Motorleistung des Schleppers.
In der Praxis verändert sich die Bearbeitungskraft zusätzlich mit dem Bodenzustand, der Werkzeugstellung und der Fahrgeschwindigkeit.
Ein schnellerer Arbeitsgang benötigt deshalb nicht zwangsläufig weniger Kraftstoff je Hektar. Zwar verkürzt sich die Arbeitszeit, gleichzeitig kann der Leistungsbedarf steigen.
Auch Schlupf und Rollwiderstand beeinflussen den Verbrauch. Die DLG empfiehlt deshalb, Traktor und Arbeitsgerät so abzustimmen, dass die verfügbare Leistung bei möglichst geringen Übertragungsverlusten genutzt wird.
Weitere technische Zusammenhänge behandelt der Artikel Wie viel PS braucht eine Messeregge?.
Wendezeiten und Schlagform: Oft unterschätzt
Die rechnerische Flächenleistung sagt wenig darüber aus, wie viel Zeit auf einem konkreten Schlag verloren geht.
Bei kleinen Flächen muss häufiger gewendet werden. Auch Keile, schmale Feldstücke und Hindernisse erhöhen den Anteil der unproduktiven Fahrzeit.
Das fällt besonders bei einer vergleichsweise schmalen Arbeitsbreite ins Gewicht.
Auf einem langen, rechteckigen Schlag kann die Messeregge ihre Arbeitsbreite über größere Strecken nutzen. Auf einer stark verwinkelten Fläche wird dagegen häufiger rangiert.
Zusätzlich beeinflusst die Vorgewendegestaltung den Ablauf. Wird die Maschine bei jeder Wendung ausgehoben, entstehen andere Zeitanteile als bei einer Arbeitsweise, bei der eine geeignete lenkbare Packerwalze der Schlepperbewegung folgen kann.
Unabhängig von der Konstruktion müssen die zulässigen Wenderadien und die Herstellervorgaben eingehalten werden.
Die Fahrgeschwindigkeit allein ist damit nur ein Teil der Flächenleistungsrechnung.
Messeregge mit Sämaschine kombinieren: Mehr Fläche pro Arbeitsstunde?
Eine Messeregge im Frontanbau kann gleichzeitig mit einer Sämaschine im Heck eingesetzt werden.
Das ermöglicht unter geeigneten Bedingungen, Saatbettbereitung und Aussaat in einer Überfahrt zu verbinden.
Die Flächenleistung der gesamten Kombination richtet sich dann nach dem Arbeitsgang, der die niedrigere zulässige Geschwindigkeit vorgibt.
Kann die Messeregge beispielsweise schneller arbeiten als die Sämaschine, bestimmt die Sätechnik das Tempo. Die Arbeitsgeschwindigkeit darf nicht zulasten der Saatgutablage erhöht werden.
Hinzu kommen das Gewicht der Front-Heck-Kombination, die verfügbare Motorleistung und die Anforderungen an die Hydraulik.
Der wirtschaftliche Vorteil entsteht daher weniger durch eine besonders hohe Geschwindigkeit als durch den möglichen Wegfall einer separaten Überfahrt.
Das setzt allerdings voraus, dass die Bodenoberfläche nach der Frontbearbeitung ausreichend vorbereitet ist und die Sämaschine gleichmäßig arbeiten kann.
Wie lässt sich die Flächenleistung in der Praxis verbessern?
Eine höhere Flächenleistung lässt sich auf unterschiedliche Weise erreichen. Schnelleres Fahren ist nur eine Möglichkeit.
Oft bringt bereits eine bessere Organisation des Arbeitsablaufs einen Vorteil.
Vor Arbeitsbeginn sollten die Messer kontrolliert und die Maschine passend eingestellt werden. Muss während der Feldarbeit wiederholt nachgestellt werden, entstehen zusätzliche Stillstandszeiten.
Auch die Fahrstrategie beeinflusst das Ergebnis. Auf regelmäßig geformten Flächen können lange Arbeitsbahnen und ein sinnvoll angelegtes Vorgewende die Zahl unnötiger Rangiermanöver reduzieren.
Bei größeren Flächen lohnt es sich, Arbeitsbreite und Geschwindigkeit gemeinsam zu betrachten.
Eine breitere Maschine kann unter günstigen Bedingungen eine höhere Schlagkraft ermöglichen. Sie benötigt aber auch einen passenden Schlepper und muss zur vorhandenen Sätechnik passen.
Auf schweren Böden sollte die Arbeitsgeschwindigkeit nicht allein nach der möglichen Motorleistung gewählt werden. Der Boden muss ausreichend bearbeitbar sein, damit die Messeregge ihre Aufgabe erfüllt.
Arbeitsgeschwindigkeit auf dem Feld überprüfen
Vor Beginn der eigentlichen Arbeit empfiehlt sich eine kurze Probefahrt mit einer zurückhaltenden Geschwindigkeit.
Anschließend wird die gesamte bearbeitete Oberfläche kontrolliert. Bei einer Messeregge mit Frontpacker sollte das Ergebnis hinter der Walze beurteilt werden.
Dabei sind insbesondere die verbliebene Schollengröße, die Einebnung und mögliche Schmierflächen zu beachten.
Arbeitet die Maschine ruhig und stimmt das Ergebnis, kann die Geschwindigkeit innerhalb der zulässigen Grenzen schrittweise erhöht werden.
Nach jeder deutlichen Änderung sollte erneut kontrolliert werden, ob die Arbeitsqualität erhalten bleibt.
Treten stärkere Schwingungen, ungleichmäßige Bearbeitungsspuren oder auffällige Belastungen auf, muss die Geschwindigkeit reduziert beziehungsweise die Ursache geprüft werden.
Eine möglichst hohe Stundenleistung ist wenig wert, wenn anschließend eine zusätzliche Überfahrt notwendig wird.
Für die betriebliche Planung ist deshalb die tatsächlich erreichte Hektarleistung bei ausreichender Saatbettqualität aussagekräftiger als der höchste Wert aus einer theoretischen Geschwindigkeitstabelle.
Quellen
- Kerner Maschinenbau – Produktübersicht mit Frontpacker TORON
- DLG – Landtechnikprüfung Kuhn Vari-Master L: Messverfahren für Flächenleistung und Leistungsbedarf
- DLG – Maßnahmen zur Optimierung der Traktion, Merkblatt 461
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