Die Dichteverteilung in Rund- und Quaderballen hochauflösend zu bestimmen ist eine Sache, doch nur der mobile Dichteprüfstand des DLG-Testzentrums kann diese Messungen zerstörungsfrei und somit auch wiederholbar durchführen. Wir stellen die Testmöglichkeiten vor.
Wie fest ein Ballen gepresst und welche Dichteverteilung (bei variablen Rundballenpressen) eingestellt werden sollte, hängt von vielen Faktoren ab. Neben z. B. der Art des Erntegutes (Silage, Heu, Stroh), dem Erntezeitpunkt, dem TM-Gehalt und der Schnittlänge spielt vor allem die Presse selbst eine nicht unerhebliche Rolle. Eine falsche Ballendichte hat das Potenzial zu nicht unerheblichen Futterverlusten: Zu gering verdichtete Bereiche mit einem hohen Luftanteil können zu Schimmel und besonders bei Silagen mit hohem TM-Gehalt zu Fehlgärungen führen. Ist beim Pressen von Silage der Kern von Rundballen zu fest, lässt sich dieser unter Umständen nicht mehr im Futtermischwagen verarbeiten. Bei feuchtem Heu ist ein Nachtrocknen von innen heraus von Vorteil, sodass auch hier oftmals ein eher weicher Kern gewünscht ist. Der Ballenmantel hingegen muss sehr fest sein, um einen Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit zu bieten. Stimmt die Dichteverteilung nicht, kann sich der Ballen auch massiv verformen. Dies verschlechtert die Lagerstabilität und erschwert die Handhabung von Silageballen beim Wickeln. Im weiteren Verlauf können sich direkt unter der Folie Lufteinschlüsse und Kondenswasser bilden – auch diese mindern die Futterqualität erheblich.
Radiometrisches Messverfahren
Das DLG-Testzentrum setzt bei der Dichtemessung auf ein radiometrisches Verfahren, d. h. der Ballen wird mithilfe eines radioaktiven Strahlers durchleuchtet (Bild 1), und an einem Detektor auf der gegenüberliegenden Ballenseite wird der Strahlungsanteil bestimmt, der nach dem Durchqueren des Ballens übrig bleibt. Das radiometrische Messverfahren wurde durch Kernbohrungen und Wägungen mehrfach verifiziert.
Als Strahlungsquelle wird ein Cäsium-137-Gammastrahler mit 5.550 MBq (Megabecquerel) Gesamtaktivität verwendet. Die Abschwächung der emittierten Strahlung korreliert mit dem Abstand zwischen Strahler und Detektor, der Schichtdicke des durchleuchteten Materials und dessen Dichte. Da Abstand und Schichtdicke bekannt sind, verbleibt als einzige Unbekannte die Dichte. Diese lässt sich aber problemlos berechnen, was eine in den Prüfstand integrierte Auswerteeinheit bereits während der Messung übernimmt. Gammastrahlung ist – wie Licht – eine elektromagnetische Wellenstrahlung. Ausgehend vom sichtbaren Licht werden die Wellenlängen in Richtung des UV-Bereich immer kürzer und die Strahlungsenergie nimmt zu. An den ultravioletten Lichtbereich schließen sich die Röntgenstrahlung und schließlich die Gammastrahlung an. Letztere ist die energiereichste Strahlung im elektromagnetischen Spektrum und umfasst alle Wellenlängen die kleiner sind als 30 pm. Dabei ist der Übergang von der Röntgenstrahlung zur Gammastrahlung fließend. Gammastrahlung beeinflusst das Erntegut während der Messung in keinster Weise; der Ballen ist nach der Messung also auch nicht radioaktiv.
Durch den Einsatz einer Radioaktivquelle ist der laufende bürokratische Aufwand für die Messungen vergleichsweise hoch. Allerdings ist mit keinem anderen Verfahren eine zerstörungsfreie, somit wiederholbare und hochauflösende Messung der Ballendichte möglich – bis hin zu bereits gewickelten Silageballen. Die Gesundheitsgefährdung übrigens ist bei sachgerechtem Umgang gering. So liegt die Dosis eines Einsatztages um den Faktor zehn bis hundert unter der, der man aufgrund eines Transatlantikfluges ausgesetzt ist.
Mobiler Ballendichteprüfstand
Um im Feld wie auch im Labor hochauflösende Messungen durchführen zu können, hat das DLG-Testzentrum einen mobilen Dichteprüfstand entwickelt. Dieser vereint eine horizontal und vertikal verschiebbare Mess-Einheit mit einem Ballentisch, der auf den jeweiligen Ballentyp angepasst werden kann. Für Quaderballen ist er kippbar, für Rundballen drehbar und mit Rotationswalzen ausgerüstet. Rundballen können somit axial (ohne vertikale Verfahrwege) und radial (mit oder ohne vertikale Verfahrwege) in insgesamt drei verschiedenen Messmustern, Quaderballen horizontal und lateral in zwei Messmustern gescannt werden. Der Antrieb der Achsen erfolgt durch Elektromotoren. Der Aufbau erlaubt es, Ballenmaße, den Abstand der Messpunkte und Messebenen sowie die Messzeit an jedem Messpunkt frei anzuwählen.
Fazit
Nicht selten sagt der äußere Anblick eines Ballens nichts über seine Dichteverteilung im Inneren aus. Selbst sehr formstabile und sehr gut zylindrische Rundballen können deutlich unterschiedliche (Bild 2) oder gar ungleichmäßige Verteilungen der Ballendichte aufweisen. Die Auswirkungen einer solchen mangelhaften Verdichtung zeigen sich häufig erst viel später, wenn z. B. der Siloballen aufgrund von Lufteinschlüssen nicht mehr verfüttert werden kann. Mit dem DLG-Ballendichteprüfstand kann die Arbeitsqualität von Rund- und Quaderballenpressen also neutral und objektiv am Arbeitsergebnis bestimmt werden. Variiert man während der Prüfungen noch Fahrstrategien, Pressdruck, Schnittlänge usw., erhält man ein relativ klares Bild des Leistungspotenzials einer Presse.
