Ökonomische Betrachtung des Controlled Row Farming Anbausystems
Neben der praktischen Umsetzung des Controlled Row Farming Anbauverfahrens mit dem Blick auf die pflanzenbaulichen und ökologischen Effekte steht die Frage der Wirtschaftlichkeit im Raum. Wie stehen die erhöhten finanziellen Aufwendungen an Technik, Arbeit und Zeit für das alternative Ackerbauverfahren im Verhältnis zu den Einsparungen vor allem bei Dünge- und Pflanzenschutzmitteln.
Wir sehen als Zielgruppe für das Verfahren die mittelgroßen Ackerbaubetriebe Westeuropas. Als Basis für die folgenden Betrachtungen steht ein fiktiver 350 Hektar Ackerbaubetrieb in der Bördelandschaft südlich von Hannover. Gemeinsam mit einer studentischen Arbeitsgruppe der Hochschule Osnabrück haben wir alternative Szenarien durchgerechnet.
Mechanisierung zur Anwendung des CRF Systems
Als Ausgangssituation wird die regional übliche Mechanisierung in einem 27 Meter Fahrgassensystem angenommen: Pflug, Grubber, Kompaktscheibenegge passen zu einem 200 PS Traktor. Eine 3 Meter Säkombination mit Aktiver Bodenbearbeitung, eine Einzelkornsämaschine, ein Anbaudüngerstreuer und eine Anhängefeldspritze sind als Ausrüstung eines Betriebes mit traditionell guten Erlösen aus Zuckerrüben üblich ist.
Bei der Umstellung auf das CRF System steht im Mittelpunkt die Neuorientierung des gesamten Betriebes an 6 Meter Sä- und Hacktechnik. Mit dem Frontbehälter FTender 1600 können verschiedene Geräte versorgt werden: Getreide-Säeinheit mit 12 Doppelreihen und TwinTec Scharen auf 15 cm Abstand. Die 12-reihige Einzelkornsämaschine kann über den Frontbehälter für den Unterfußdünger verwendet werden und die 12-reihige Hacktechnik für die Ausbringung von Untersaaten. Bisher nicht betrachtet, aber im System vorgesehen wäre auch ein Striptill Grubber mit variablen, reihenbezogenen 25 bzw. 50 cm Strichabstand, mit dem aus dem FTender der Dünger Unterflur deponiert werden könnte.
Im Mittelpunkt des Systems steht auch die präzise, in die Hacktechnik integrierte Bandspritzung. Der Fronttank FT-P 1502 und die Reihenspritzeinrichtung gehört damit zur Pflichtausstattung. Um den Fronttank weiter sinnvoll zu nutzen wird die Anhängespritze UX 4200 Special, 27 m durch eine Anbaufeldspitze UF 1302 mit 18 Meter ersetzt. In Kombination mit dem FT-P 1502 ist der Tank ausreichend groß um akzeptable Flächenleistung zu erreichen.
Potentiell wären auch andere Fahrgassensysteme und Mechanisierungen denkbar. So ist die Bandspritzung mit einer klassischen Anhängespritze (siehe AmaSelect row) auch möglich. Diese hat dann eine deutlich höhere Flächenleistung, kommt aber nicht auf die Präzision einer integrierten Bandspritzeinrichtung.
Auch die Kooperation mit Nachbarbetrieben beim überbetrieblichen Einsatz von Dünge- und Pflanzenschutztechnik kann sinnvoll sein, wenn ein Großteil der Anwendungen mit reihenbezogen platziert werden und damit die Auslastung der eigenen Standard Maschinen zu sehr sinkt.
Ökonomische Vorteile Effekte des CRF Systems
Kern des CRF Systems ist die reihenorientierte Platzierung möglichst vieler Betriebsmittel. Sehr einfach zu betrachten sind die Einsparungen der Herbizide. Wenn bei den Kulturen in Einzelreihen (Mais, Zuckerrübe, Raps) die Bandbreite bei 10 cm liegt und bei Doppelreihen im Getreide bei 20 cm, ergeben sich bei 50 cm Reihenweite Reduktionen um 80 bzw. 60 %. Einsparungen von Fungiziden und Insektiziden sind bei reihenbezogenen Anwendungen mit z.B. Droplegs auch vorstellbar. Sie wurden in den ersten Kalkulationen noch nicht betrachtet, da es noch zu wenig pflanzenbauliche Erkenntnisse dazu gibt.
Die Effizienzsteigerung einer platzierten Düngung ist vor allem beim Mais seit Jahren bekannt und auch für Jugendentwicklung des Getreides zunehmend im Einsatz (siehe SingleShoot Verfahren). Im CRF System sollen weitere Düngemaßnahmen in Abhängigkeit der Wirkungsweise der Düngerart reihenbezogen erfolgen. Sowohl die Hacktechnik wie auch die klassische Feldspritze eröffnet diverse Möglichkeiten feste und flüssige Dünger neben, auf oder unter der Reihe zu platzieren. Für diese Kalkulation haben wir angenommen, dass nur noch die dritte Gabe im Getreide ganzflächig appliziert wird und damit nur 26% aller Düngemaßnahmen ganzflächig erfolgen. In der Kalkulation haben wir bei konstanten Erträgen eine moderate Effizienzsteigerung der Düngemaßnahmen von 10% angenommen.
In der Summe der genannten Reduktionspotenziale ergibt sich im Pflanzenschutz eine Kostenreduktion um 43 % bzw. 64 € /ha und in der Düngung um 10 % bzw. 10 € / ha.
Aus der Nutzung von Geräten mit kleineren Arbeitsbreiten und Tanks zur Bandspritzung und Düngerplatzierung ergeben sich deutlich geringere Arbeitsleistungen pro Stunde die sich ökonomisch negativ auswirken. In der Kalkulation ergibt sich daraus eine Erhöhung der Maschinen- und Arbeitskosten um 63% bzw. 14.945 € / Jahr.
In der Bilanzierung wird allerdings deutlich, dass die absoluten Kosten pro Hektar bei den Maschinen geringer ansteigen als sich die Kosten der Pflanzenschutzmittel reduzieren. Und dies, obwohl wir in den Kalkulationen einen sehr hohen Stundensatz von 60 €/Stunde bei allen anfallenden Arbeiten angesetzt haben. Eine Verlagerung der Arbeit vom Betriebsleiter auf einen Aushilfsfahrer kann zusätzliche Reduktionen bringen.
Konkret zeigt sich dies exemplarisch an der Zuckerrübe:
- Die Steigerung der Maschinenkosten durch den Einsatz von Hacke, Fronttank und Bandspritze liegt bei 15 € / ha.
- Die zusätzliche Arbeitszeit ergibt Kosten von knapp 30 € / ha.
- Dem gegenüber steht vor allem die Reduktion der Kosten durch Herbizide – diese liegen in der Summe bei über 170 € / ha.
Die Bilanz fällt bei den verschiedenen Kulturen sehr unterschiedlich aus. Der intensive Einsatz von Herbiziden in Zuckerrüben bringt deutliche Kostenvorteile, in Mais und Raps gibt es leichte Vorteile und im Getreide heben sich die Effekte gegenseitig auf.
In der Betrachtung der gesamten Fruchtfolge des 350 ha Betriebes liegen die Kosten des CRF Systems 1 % unter der üblichen Flächenbewirtschaftung.
Herausforderung Arbeitszeit
Aus der veränderter Mechanisierung ergeben sich vollkommen andere Arbeitsleistungen pro Hektar. Bei Nutzung des Amazone Leistungsrechners sieht man in der Ausgangssituation eine Leistung mit der UX 4200 Special, 27 Meter von 12,4 ha / Stunde bei einer Gesamtjahresleistung von 1370 ha. Aus der Umstellung auf Bandspritzung der Herbizide mit Hacke und FT-P ergeben sich rund 670 ha notwendige Jahresleistung der Kombination. Mit einer Leistung von 4,9 ha/Stunde zeigt sich eine der wesentlichen Herausforderungen des CRF-Systems. Die übliche Flächenapplikation reduziert sich auf rund 700 ha / Jahr bei einer Stundenleistung der 18m Anbaufeldspritze von 7,7 ha. Der Unterschied zwischen üblicher Flächenspritzung und dem Einsatz von Hacktechnik wird plakativer, wenn man die notwendige Arbeitszeit für 120 ha sieht. Die 27 Meter Feldspritze benötigt ca. 10 Stunden, die 6 Meter Hacktechnik 24 Stunden.
In der Aufsummierung aller Arbeitsgänge über die gesamte Fruchtfolge inklusive aller Nebenzeiten wie Transport und Befüllung zeigt sich eine Zunahme des Arbeitszeitbedarfs um 48 %. Die Summe ist eine Herausforderung aus Sicht regionaler Schwierigkeiten bei der Personalsuche für die Landwirtschaft und den zunehmenden Personalkosten. Global gesehen stehen allerdings ausreichend Arbeitskräfte zur Verfügung. Politisch gelingt es aber bisher nicht dieses Ungleichgewicht aufzulösen.
Die zunehmende Automatisierung der Arbeitsprozesse in den Anbaugeräten (z.B. Lenkung der Hacke, Kontrolle der Arbeitsqualität mit Argus Twin) führt durch die Fahrerentlastung und höhere Fahrgeschwindigkeiten zu höheren Arbeitsleistungen pro Stunde. Wie man am Beispiel der Einzelkornsätechnik (EDX, Precea) sieht, ist in den letzten Jahren viel unternommen worden um auch bei hohen Geschwindigkeiten die Arbeitsqualität zu erhalten.
Mittelfristig wäre Controlled Row Farming ideal geeignet vollständig auf autonome Feldroboter umzustellen und damit die Herausforderung des steigenden Arbeitszeitbedarfs zu beantworten. Wenn es die verfügbaren Arbeitstage ermöglichen, können dann auch wieder die Arbeitsbreiten kleiner werden und die Geschwindigkeiten sinken. Dies kann potentiell wieder zum Vorteil der Präzision und der Arbeitsqualität führen und nicht zuletzt auch zur Verminderung des Dieselverbrauchs pro Hektar.