ISOBUS - welche Vorteile hat der Einsatz des Systems?

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Bild1: Im Schlepper integriertes BUS-Terminal

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Bild 2: Separates ISO-BUS-Terminal als Alternative zur integrierten Lösung

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Bild 3: ISO-BUS-Steckdose

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Bild 4: Nachrüstsatz für BUS-vorgerüstete Schlepper

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Bild 5: Nachrüstsatz für Schlepper ohne BUS-System

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Bild 6: Gerätespezifisches Terminal

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Bild 7: Der Jobrechner am Pflug empfängt die Befehle vom Terminal auf dem Schlepper und steuert die Hydraulikventile am Pflug.

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Bild 8: Spindeln werden durch Hydraulikzylinder mit Wegaufnehmer ersetzt.

Elektronik im Schlepper - für den einen überflüssiger Schnickschnack, für den anderen eine Horrorvision oder bestenfalls notwendiges Übel. Schuld an der häufig skeptischen bis ablehnenden Haltung zur elektronischen Steuerung der Geräte sind die Vielzahl der unterschiedlichen Elektronikboxen, die nur schwer in der Schlepperkabine angebracht werden können, unterschiedliche Steckverbindungen, Kabelsalat und herstellerspezifische Datenformate, so daß sich die Geräte untereinander nicht austauschen lassen. Diese Probleme können mit der weltweiten Normung des BUS-Systems (ISO-BUS) gelöst werden. Welche zusätzlichen Vorteile in der Praxis mit dem BUS-System möglich sind, zeigt Dr. Norbert Uppenkamp von der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen.

Was ist ein BUS-System?

Bei einem BUS-System werden die einzelnen Hydraulikzylinder oder Elektromotore nicht mehr durch Hebel oder Schalter im Schlepper einzeln angesteuert, sondern es werden über ein einziges Kabel Befehle zum Gerät geleitet. Dort sitzt ein kleiner Computer, der so genannte „Jobrechner“, der die Befehle empfängt und am Gerät die notwendigen Hydraulikventile steuert oder Elektromotore startet. Der Vorteil: zwischen Schlepper und Gerät sind nicht mehr unendlich viele Kabel und Hydraulikschläuche zu kuppeln sondern nur noch eine Druckleitung und ein druckloser Rücklauf sowie ein BUS-Kabel, über das der Strom und die Befehle zum Gerät geleitet werden. Verfügt der Schlepper über ein BUS-Terminal, entfallen auch die einzelnen Bedienboxen für jedes Gerät.

Das im Schlepper serienmäßig eingebaute Terminal (Bild 1) ist sicherlich die eleganteste, aber nicht die einzige Möglichkeit, das BUS-System zu nutzen. Auch Schlepper ohne integriertes Terminal können nachgerüstet werden (Bild 2). Die Anzahl an Herstellern für schlepperunabhängige Terminals hat sich in den letzten Jahren kontinuierlich erhöht. Der Aufwand für die Umrüstung ist allerdings stark davon abhängig, welche Voraussetzungen der Schlepper mitbringt.

Im einfachsten Fall ist der Schlepper bereits mit dem BUS-System und der ISO-Steckdose für den Geräteanschluß (Bild 3) ausgerüstet. Dann wird lediglich ein Verbindungskabel von der Signalsteckdose in der Kabine zum zusätzlichen Terminal benötigt.

Zunehmend werden Schlepper serienmäßig für das BUS-System „vorgerüstet“. In diesem Fall muß bei einer Nachrüstung die ISO-Steckdose im Heck (Frontsteckdose ebenfalls möglich) mit der entsprechenden Verkabelung ergänzt werden (Bild 4).

Für alle anderen Schlepper ist eine Nachrüstung aufwändiger, aber auch möglich (Bild 5). Neben dem Kabelsatz und dem Terminal ist in diesem Fall ein eigener Traktor-Jobrechner nötig, der in den oben genannten Fällen serienmäßig beim Schlepperkauf mitgeliefert wird.

Durch das BUS-System ist es nicht nur möglich, mit einem einzigen Bildschirm und mit einer einzigen Steckdose die kompliziertesten Geräte (auch mehrere gleichzeitig) zu bedienen. Die ISO-Norm ermöglicht auch den Datenaustausch zwischen Hof-PC und Schlepper-Terminal. Dabei ist der Datenträger nicht festgelegt, nur das Datenformat. Deshalb können z.B. über eine Speicherkarte, einen USB-Stick oder auch durch Funk Daten für die Steuerung der Geräte vom PC zum Terminal übertragen werden und auch in umgekehrter Richtung die bei der Arbeit erfassten Daten in die Schlagkartei eingetragen werden.

Immer mehr Hersteller entwickeln elektronisch gesteuerte Geräte, die über ein eigenes Terminal (Bild 6) oder über das Schlepperterminal bedient werden.

Gerätespezifische Terminals haben den Vorteil, dass sie unabhängig von der Ausstattung des Zugschleppers eingesetzt werden können. Sie kosten allerdings zusätzliches Geld und müssen in der Schlepperkabine untergebracht werden.

Am weitesten fortgeschritten ist das BUS-System bei großen Spritzen, die eine Vielzahl von Einstellmöglichkeiten aufweisen und bei denen diese Technik zur Steuerung der vielen Funktionen die größten Vorteile bietet.

Welchen Nutzen bringt der ISO-BUS?

Der auffälligste und vorrangig betonte Vorteil liegt sicherlich in der einfachen Handhabung und Bedienung: Kein Kabelsalat und keine zusätzlichen Bedienboxen in der Kabine, Steuerung der Geräte über den Joystick des Schleppers, auch bei sehr komplizierten Geräten nur zwei oder drei Hydraulikschläuche kuppeln.

Darüber hinaus sind weitere Vorteile festzustellen, an die bisher weniger oft gedacht wurde. So könnte z.B. das 3. oder 4. Zusatz-Steuerventil, das häufig nur für ein oder zwei Geräte im Betrieb benötigt wird, eingespart werden. Viel entscheidender ist allerdings, dass mehr Funktionen am Gerät problemlos vom Schleppersitz aus während der Fahrt bedient und verändert werden können. Zusätzlich bietet die moderne Technik die Möglichkeit, Einstellwerte anzuzeigen, zu verändern, zu speichern und wieder aufzurufen. Damit ist viel eher die Möglichkeit gegeben, ein Gerät optimal einzustellen.

Dies soll am Beispiel des Pflügens verdeutlicht werden.

Bisher wird die Pflugtiefe in der Praxis einmal eingestellt und nicht mehr verändert. Warum? Weil die Veränderung der Pflugtiefe zu kompliziert und zu aufwändig ist: Tastrad, Seitenneigung und Oberlenker müssen neu eingestellt werden, wozu mehrmals auf- und abgestiegen werden muß. Einfacher ist es, einmal die größte notwendige Tiefe einzustellen und die gesamte Fläche so zu bearbeiten. Die Folge: Schlepperradsohle (Pflugsohle) und Kraftstoffvergeudung. Effektiver und pflanzenbaulich sinnvoller ist eine der jeweiligen Frucht und den augenblicklichen Bodenverhältnissen angepasste Pflugtiefe. So ist z.B. bei feuchtem Boden im Spätherbst nach Mais eine 20 cm tiefe Pflugfurche vor dem nachfolgenden Weizen besser als eine 30 cm tiefe. Tieferes Pflügen empfiehlt sich bei empfindlichen Kulturen und trockenem Boden. Dann können auch Pflugsohlen aufgebrochen werden.

Hinzu kommt das Einsparpotential durch eine bessere Pflugeinstellung. So wurde bei einem Testeinsatz auf leichtem bis mittlerem Boden festgestellt, dass allein durch eine falsche Zugpunkteinstellung der Zugkraftbedarf um etwa 18 % ansteigt, bei einer zusätzlich falschen Einstellung der Seitenneigung des Pfluges wurde sogar ein um 33 % erhöhter Zugkraftbedarf gemessen. Bemerkenswert ist dabei, dass Zugpunkt- und Seitenneigung nur soweit verstellt wurden, dass beim Pflugbild keine Veränderung zur optimalen Pflugeinstellung erkennbar war.

Die Optimierung der Pflugeinstellung ist zwar bei jedem Pflug über entsprechende Spindeln möglich, sie wird aber in der Praxis wegen des erheblichen Aufwandes und der mangelnden Kontrollierbarkeit des Erfolges häufig unterlassen. Zudem fehlen Anzeigewerte für die jeweilige Einstellung, so dass vorsichtshalber nichts verändert wird, weil befürchtet wird, bei einer Verschlechterung des Pflugbildes die vorherige bessere Einstellung nicht wieder zu finden.

Einsparpotentiale durch optimierte Geräteeinstellung sind aber nicht nur beim Pflügen vorhanden. Nach Untersuchungen von Dr. Voßhenrich (FAL Braunschweig) kann auf einem sehr stark wechselnden Boden bei der Stoppelbearbeitung durch angepasste Bearbeitungstiefe der Dieselverbrauch auf etwa 50 % gesenkt und die Flächenleistung fast verdoppelt werden.

Dieses Einsparpotential kann jedoch nur realisiert werden, wenn die Arbeitswerkzeuge während der Fahrt eingestellt werden können. Dies ist durch den Ersatz der Spindeln durch Hydraulikzylinder möglich. Bisher ist aber auch für jede zusätzliche Funktion ein doppeltwirkendes Steuerventil am Schlepper notwendig. Die vom Schlepperhersteller begrenzte Anzahl an Steuergeräten, die Zusatzkosten, die Vielzahl von Hydraulikschläuchen und die mangelhafte Kontrolle der Einstellung begrenzen diese Möglichkeit. Sehr viel eleganter kann die Geräteeinstellung während der Fahrt mit Hilfe eines BUS-Systems vorgenommen werden.

Lohnt sich das BUS-System?

Welcher betriebswirtschaftliche Effekt durch die Ausrüstung eines Gerätes mit dem BUS-System erreicht werden kann, soll am Beispiel des Pfluges die folgende Kalkulation verdeutlichen.

Die Aufrüstung des Pfluges zur BUS-Steuerung ist im Vergleich zu anderen Geräten verhältnismäßig teuer: neben dem Jobrechner (Bild 7)   werden Hydraulikzylinder mit Wegaufnehmern (Bild 8) für das Tastrad, die Verstellung von Arbeitsbreite, Zugpunkt, Schnittbreite des ersten Körpers und Seitenneigung sowie ein zusätzlicher Ventilblock am Pflug benötigt.

Daraus ergeben sich Mehrkosten für den Pflug in Höhe von etwa 3000 € bei vorhandenem Schlepperterminal, bei einem separaten Pflugterminal sind etwa 4.500 € zu berücksichtigen. Wird diese Zusatzinvestition mit 15% Fixkosten bewertet, ergeben sich Kosten von 450 €/Jahr b.z.w. 675 €/Jahr. Diesen Kosten steht als Nutzen die Möglichkeit gegenüber, die Pflugtiefe schnell und einfach zu verändern und den Pflug besser einzustellen.

Für die Kalkulation wird davon ausgegangen, dass in der Fruchtfolge Wintergerste-Mais-Winterweizen ohne BUS-System alles 30 cm tief gepflügt wird, mit BUS-System aber die Pflugtiefe angepasst wird: zur Wintergerste wird 30 cm tief, zum Mais 25 cm tief und zum Weizen 20 cm tief gepflügt. Bei entsprechenden Kraftstoffverbräuchen von 30 l/ha, 25 l/ha und 20 l/ha können im Mittel der Fruchtfolge über die gesamte Fläche 5 l/ha Diesel eingespart werden, was bei einem Dieselpreis von 1 €/l immerhin 5 €/ha entspricht.

Wird bei einer optimierten Pflugeinstellung die Zugkraft um nur 10% gesenkt, werden bei einem Durchschnittsverbrauch von 25 l/ha der Dieselverbrauch um 2,5 l/ha und die Kosten um 2,5 €/ha gesenkt.

Im vorliegenden Beispiel rechnet sich die Zusatzinvestition allein durch geringere Dieselkosten bei wechselnden Pflugtiefen bereits bei einer Einsatzfläche von 90 ha/Jahr (Schlepperterminal) b.z.w. 135 ha/Jahr (eigenes Pflugterminal). Wird zusätzlich ein geringerer Zugkraftbedarf von 10% unterstellt, sinkt der notwendige Einsatzumfang auf 60 ha/Jahr b.z.w. 90 ha/Jahr.

Die Mehrkosten der Zusatzausrüstung werden also durch die Einspareffekte sehr schnell übertroffen, wenn Einstellungen zur Pflugoptimierung durchgeführt werden, die bisher unterlassen wurden.

Beim Pflügen ist der wirtschaftliche Nutzen dann am größten, wenn Bodenart, Bearbeitungstiefe und Zugschlepper häufig wechseln. Das System ist daher für Lohnunternehmer und Maschinengemeinschaften besonders interessant.

Fazit

Ein weltweit genormtes ISOBUS-System bietet die Möglichkeit, auch komplizierte Geräte sehr einfach über zwei Hydraulikleitungen und ein Kabel vom Schleppersitz aus durch ein Terminal zu bedienen. Dadurch wird es sehr viel einfacher, Geräte während der Fahrt einzustellen und die Arbeitsqualität zu verbessern. Gerade beim Pflügen zeigt die Praxis, dass die vorhandenen Verstellmöglichkeiten nur sehr selten genutzt werden. Sie sind zu umständlich, Einstellhilfen fehlen und nur wenige Funktionen können während der Fahrt verstellt werden. Elektronisch gesteuerte Pflüge erleichtern die Optimierung des Pflügens deutlich und ermöglichen die schnelle Anpassung an wechselnde Boden- und Einsatzverhältnisse.

Das darf jedoch weder beim Pflug noch bei anderen Geräten dazu führen, dass möglichst viele Funktionen verstellt werden können. Vielmehr müssen die für die Arbeitsqualität und den Betriebsmitteleinsatz entscheidenden Funktionen herausgefiltert werden. Diese Funktionen müssen dann aber so elegant einzustellen sein, dass die Einstellung auch in der Praxis tatsächlich durchgeführt wird. Der finanzielle Mehraufwand kann sich bei der Bodenbearbeitung sehr schnell allein über die Kraftstoffeinsparung rentieren .

Autor: Dr. Norbert Uppenkamp