Applikationstechnik

Zielfläche

Mit dem Triebwachstum während des Sommers vergrößert sich die mit Spritzbrühe zu benetzende Oberfläche der Rebe, die man auch als Zielfläche bezeichnet. Die auszubringende Flüssigkeits- und Wirkstoffmenge wird im Freiland von folgenden Faktoren bestimmt:

• Gassenbreite und Stockabstand (Stockzahl/ha)
• Erziehungsart (unterschiedliche Triebzahlen und –längen)
• Intensität der Laubarbeiten (Laubschnitt, Entblätterungsarbeiten)
• Rebsorte (Blattzahl und Blattgröße)
  

Hieraus wird verständlich, warum die optimale Brühe- und Wirkstoffmenge keine konstante Größe, sondern in Abhängigkeit von den oben angeführten Einflussfaktoren zu betrachten ist.

Verfahren zur Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln

Je nach Form des Pflanzenschutzmittels werden verschiedene Ausbringungsverfahren angewandt:

• Streuen
• Stäuben
• Spritzen
• Sprühen
• Nebeln
  

Die Ausbringung der Pflanzenschutzmittel im Weinbau erfolgt im Spritz- oder Sprühverfahren, da derzeit keine Streu- oder Stäubemittel mehr zugelassen sind. Auch das Nebeln ist nur in Unterglas-Kulturen üblich. Als Trägermedium dient Wasser, in das die Mittel eingerührt werden. Bei der Ausbringung muss die zerstäubte Spritzbrühe an die Rebteile angelagert werden. Daneben gibt es noch Sonderformen der Ausbringung wie z. B. das Aushängen von Dispensern (Konfusionsmethode gegen Traubenwickler).

Spritzverfahren

Beim Spritzen werden die Tropfen durch hohen Druck stark beschleunigt. Es wird ohne Trägerluftstrom gearbeitet. Die kinetische Energie (Bewegungsenergie) der Spritztröpfchen muss so groß sein, dass die abbremsende Wirkung des Luftwiderstands überwunden wird. Das Spritzverfahren wird im Direktzug bei Gestängespritzgeräten und im Steilhang bei der Schlauchspritzung verwendet. Bei der Schlauchspritzung werden mit Hilfe so genannter Spritzpistolen große Tropfen erzeugt, um eine Entfernung von 1-4 m zu den Rebstöcken zu überwinden. Durch den damit verbundenen hohen Brüheaufwand ergeben sich als Hauptnachteil des Verfahrens entsprechend hohe Abtropfverluste.
Das Spritzverfahren findet außerdem bei der Unkrautbekämpfung Verwendung, da hierbei die geringe Abdriftgefahr der großen Tropfen positiv zu bewerten ist.

Sprühverfahren

Schematischer Aufbau eines Sprühgerätes

Beim Sprühen werden die erzeugten Tropfen von einem Luftstrom zur Zielfläche getragen. Sie können daher wesentlich kleiner bleiben, wodurch der Brüheaufwand pro Flächeneinheit sinkt. Durch die höhere Schwebefähigkeit steigt allerdings die Gefahr der Abdrift, der man durch möglichst exakt geführte Luftströmungen entgegenzuwirken versucht. Um die Abdrift zu minimieren, werden heute zunehmend auch Düsen verwendet, die ein größeres Tropfenspektrum erzeugen.

Arten der Tropfenbildung

Hydraulische Zerstäubung

Schematische Darstellung der hydraulischen Zerstäbung

Durch eine Pumpe wird Flüssigkeit vor einer Düse unter Druck gesetzt. Durch die vom Pumpendruck erzeugte hohe Austrittsgeschwindigkeit und die dabei im Mündungsbereich der Düse entstehenden Turbulenzen zerfällt der Flüssigkeitsstrahl in viele kleine Tröpfchen. Bei vielen Düsen wird die Tröpfchenbildung und –verwirbelung durch einen der Düsenöffnung vorgelagerten Drallkörper unterstützt. Die Tropfengröße hängt vom Durchmesser und der Gestaltung der Düsenöffnung, dem Drallkörper und dem Flüssigkeitsdruck (entscheidend für Austrittsgeschwindigkeit) ab. Dieser Form der Tropfenerzeugung begegnen wir bei den meisten Spritz- und Sprühgeräten und bei der Schlauchspritzung.

Pneumatische Zerstäubung

Bei Rückensprühgeräten und älteren selbstfahrenden Sprühgeräten wird die Spritzbrühe durch einen extrem schnellen Luftstrom in Einzeltröpfchen zerrissen. Im Vergleich zur hydraulischen Tropfenerzeugung ist die Größe der Tröpfchen weniger einheitlich und es werden außerdem sehr viele kleine, abdriftgefährdete Tropfen mit einem Durchmesser deutlich unter 100 µm erzeugt. Zudem ist die Austrittsmenge nur ungenau regulierbar. Geräte mit pneumatischer Zerstäubung können daher bei der Gerätekontrolle die Anforderungen an die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Ausbringmenge nicht erfüllen und dürfen deshalb nicht mehr eingesetzt werden. Auch lassen sich solche Geräte nicht mit abdriftarmen Düsen kombinieren, um als verlustmindernde Geräte anerkannt zu werden.

Rotationszerstäubung

Zur Ausbringung von unverdünnten oder stark konzentrierten Pflanzenschutzmitteln können so genannte Rotationszerstäuber eingesetzt werden. Die Tropfen werden mittels einer schnell rotierenden Scheibe, an deren gezähntem Rand die Flüssigkeit zerrissen wird, erzeugt. Der Tropfentransport der extrem feinen Tropfen erfolgt meist in einem Trägerluftstrom. Im Weinbau können Herbizide (unverdünnt oder stark konzentriert) mit diesen Zerstäubern ausgebracht werden. Jedoch erfolgt hier die Ausbringung ohne Trägerluft und die feinen Tropfen müssen gut gegen Abdrift abgeschirmt werden.

Bedeutung der Tropfengröße

Abhängigkeit der Tropfenzahl von der Tropfengröße (links) und Einfluss der Tropfengröße auf das Belagsbild (rechts)

Der Durchmesser der Spritztröpfchen ist von großer Bedeutung. Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass die Brühemenge, die man für die vollständige Benetzung einer Oberfläche braucht umso geringer ist, je kleiner die Tröpfchen sind. So erbringt eine Halbierung des Tropfendurchmessers die achtfache Tropfenzahl. Die damit abdeckbare Fläche vergrößert sich deutlich. Daher arbeiten Sprühverfahren mit relativ geringen Tropfengrößen, die zudem den Vorteil haben, dass sie einen gleichmäßigeren Belag ergeben.
Auch für die Schwebefähigkeit und daraus resultierend das Abdriftverhalten, sowie für Abtropfverluste ist die Tropfengröße von entscheidender Bedeutung. Die Tabelle zeigt die Abhängigkeit dieser Parameter von der Tropfengröße sowie die Abhängigkeit der Tropfengröße vom Ausbringungsverfahren.
Kleinere Tropfen haben jedoch, vor allem im Zusammenhang mit Trägerluft und der Luftrichtung, den gravierenden Nachteil, dass sie stark abdriftgefährdet sind. Deshalb werden zunehmend abdriftarme Antidrift- oder Injektordüsen eingesetzt, die ein größeres Tropfenspektrum erzeugen (300 – 400 µm). Mit einer Vielzahl von Versuchen konnte belegt werden, dass auch die größeren Tropfen – entgegen den theoretischen Vorgaben - bei guter Anlagerung eine gute Wirksamkeit zeigen.

Bedeutung der Tropfengröße bei der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln

Ausbringverfahren	Nebeln1)	Sprühen	Spritzen	Spritzen mit Schlauchleitung
Tropfengröße in µm2)	1-15	10-400	100-400	400-600
Abdrift	sehr stark	stark	mittel	schwach
Trägerluftstrom	ja	ja	nein	nein
Abtropfen	nein	schwach	schwach - mittel	stark

¹⁾nur in Unterglas-Kulturen üblich ²⁾1µm = 1 Mikrometer = 1/1000mm

Brüheaufwandmenge und –konzentration

Grundsätzlich steht die Brüheaufwandmenge nicht in direktem Zusammenhang mit der biologischen Wirksamkeit der Spritzung. Entscheidend ist vielmehr, dass eine bestimmte Wirkstoffmenge gleichmäßig auf der Zielfläche verteilt wird.

Berechnungen beim Rebschutz

Brüheaufwandmenge und -konzentration
Grundsätzlich steht die Brüheaufwandmenge nicht in direktem Zusammenhang mit der biologischen Wirksamkeit der Spritzung. Entscheidend ist vielmehr, dass eine bestimmte Wirkstoffmenge gleichmäßig auf der Zielfläche verteilt wird. So ist es heute mit bestimmten Techniken durchaus möglich, mit nur 250 l Brühe pro ha Rebfläche einen ebenso guten Bekämpfungserfolg wie mit 800 l/ha zu erzielen, wenn die Aufwandmenge gleich gehalten wird. Es gibt jedoch auch Anwendungsgebiete, bei denen bessere Wirkungsgrade erzielt werden können, wenn mit höheren Wassermengen die Mittel ausgebracht werden. Dazu zählt unter anderem die Mehltaubekämpfung. Aber auch bei Austriebsbehandlungen kann es notwendig sein, die Zielfläche gut zu benetzen. Ein ausgewachsener Rebbestand ist bei optimaler Benetzung in der Lage, ca. 800 l Brühe/ha zu halten. Bei höheren Brühemengen kommt es meist zu Abtropfverlusten. Bei Sprühgeräten nimmt bei geringen Brühemengen (unter ca. 400 l/ha) die Abdrift wegen der sehr kleinen Tropfen zu. Außerdem können nicht alle Mittel so hoch konzentriert werden (Probleme hinsichtlich Schwebefähigkeit, Verträglichkeit etc.). Demnach zeigt sich, dass sowohl sehr niedrige als auch sehr hohe Brüheaufwandmengen die sachgerechte Ausbringung der Mittel zunehmend problematisch machen. Bewährt hat sich das Sprühverfahren mit 400 – 800 l Wasser je Hektar im Nachblütebereich. (Tabelle ). Dieses Verfahren ist mit modernen Sprühgeräten bei der Wahl entsprechender Düsen technisch problemlos zu realisieren, so dass es empfohlen werden kann. Als Grundlage der Berechnung dient der Basisaufwand (kg bzw. l/ha), der in der Regel auf die erste Vorblütebehandlung (früher 400 l/ha) bezogen wird. Dieser ist im Verlauf der Vegetationsperiode an das Entwicklungsstadium der Rebe und die damit verbundene Vergrößerung der Zielfläche anzupassen. Dazu wird der Basisaufwand je nach Entwicklungsstadium mit einem Faktor zwischen 1,5 und 4 multipliziert. Die erforderlichen Mittelmengen werden in die auszubringende Wassermenge eingerührt und ausgebracht (Tabelle 18). Die in Tabelle 18 angegebenen Werte beziehen sich auf Normalanlagen mittlerer Wüchsigkeit mit ca. 1,60 bis 2,00 m Gassenbreite. Bei wesentlich breiteren Reihenabständen können anteilige Abschläge zu diesen Werten gemacht werden. Bei Traubenzonenbehandlungen (besonders empfehlenswert zur Botrytis- und Traubenwicklerbekämpfung) kann der Brüheaufwand bei gleich bleibender Konzentration um etwa die Hälfte verringert werden. Dies bedeutet auch eine Reduzierung der Mittelmenge um ca. 50 % (je nach Breite der Traubenzone im Verhältnis zur gesamten Laubwandhöhe).

Mittelaufwand (kg bzw. L/ha) und empfohlener Wasseraufwand (L/ha) in Abhängigkeit vom Entwicklungsstand der Reben (gültig für Direktzuglagen)

Entwicklungsstadien BBCH	00 – 09	11 - 16	17 - 61	68 - 69	71	73- 75	75-81
Behandlungstermine	Winter / Austrieb	1. Vorblüte	ab 2. Vorblüte	abgehende Blüte	2. Nachblüte	ab 3. Nachblüte, je nach Dichte der Laubwand
Basisaufwand (kg bzw. L/ha)	x 1	x 1	x 1,5 bis 2	x 2,5	x 3	x 3,5 bis 4	x 4
z. B. Polyram WG 0,2 % = kg/ha	0,8	0,8	1,2 – 1,6	2,0	2,4	2,8 – 3,2	3,2
empfohlener Wasseraufwand (L/ha)1)	100 - 400	100 - 400	200 - 800	250 - 800	300 - 800	400 – 800	400 - 800

¹⁾Der empfohlene Wasseraufwand in l/ha ist fett gedruckt.Bei niedrigen Wassermengen und kleineren Tropfen wird die Anlagerung schwieriger (schlechtere Wirkungsgrade) und die Gefahr von Abdriftverlusten steigt (stärkere Windanfälligkeit der kleinen Tropfen).

Bei der Schlauchspritzung sollten die Aufwandmengen in Abhängigkeit vom Entwicklungsstadium bei 1000 bis max. 2000 l/ha liegen. Die zugelassenen Aufwandmengen pro Hektar sind einzuhalten. Höhere Aufwandmengen sind nicht zu vertreten! Die Spritzung soll eine effektive und möglichst umweltschonende Pflanzenschutzmaßnahme sein. Als besonders günstig hat sich die Verwendung von Düsenplättchen mit 1,2 mm Loch-Durchmesser bei einem Druck von etwa 50 bar erwiesen.
Seit dem 01.01.2020 müssen bei den Zulassungsanträgen von Pflanzenschutzmitteln die Dosier-angaben nach dem neuen Laubwandflächenmodell (LWA – Leaf Wall Area) berechnet sein. Bei dem neuen Modell bezieht sich der Mittelaufwand auf die effektiv zu behandelnde Lauwandfläche. Das vorherige Modell, das bei Präparaten, die vor dem 01.01.2020 zugelassen worden sind, noch gültig ist, wurde im Gegensatz dazu mittels Grundfläche und Entwicklungsstadium der Rebe (s.o.) berechnet. Bei dem Laubwandflächenmodell wird der Pflanzenschutzmittel- und Wasseraufwand mit der Laubwandhöhe (Ableitung aus Spritzbandbreite/-höhe aus Anzahl geöffneter Düsen), dem Reihenabstand und der Grundfläche berechnet. Die Größen „Maximale Einzelaufwandmenge pro Hektar Grundfläche“ und „Maximale Menge pro Vegetationsperiode und Hektar Grundfläche“ bleiben erhalten.

Bisherige Dosierung von Pflanzenschutzmittel in Raumkulturen und deren Schwächen - auch in der Praxis
Derzeit wird im deutschen Weinbau die entsprechend einzusetzende Aufwandmenge der Mittel nach dem Entwicklungsstand (BBCH-Stadien) der Reben, bezogen auf die Grundfläche (kg/ha oder l/ha), berechnet. Anders als in Flächenkulturen, wie beispielsweise Kartoffel oder Getrei-de, ist in Raumkulturen die effektiv zu behandelnde Kulturfläche allerdings nicht identisch mit der Grund- bzw. Bodenfläche. Das bisherige Berechnungssystem berücksichtigt daher nicht die unterschiedlichen Gegebenheiten der jeweiligen Anlagen, z.B. variierende Reihenabstände als auch verschiedene Erziehungsformen und Wuchsunterschiede der einzelnen Rebsorten. Nach-stehende drei Beispiele sollen diese nachteiligen Effekte praxisnah verdeutlichen.

Reihenabstände bzw. Gassenbreiten Geht man von einem Hektar Grundfläche aus, ist die effektiv zu behandelnde Laubwandfläche in einer Anlage mit einer Reihenbreite von 2,20 m dementsprechend größer als beispielsweise bei einer Weitraumanlage mit einer Reihenbreite von 3 m oder mehr. Folglich wird unter Be-rücksichtigung des bisherigen Dosiermodells nach BBCH-Stadium und bezogen auf die Grund-fläche in einer üblichen Anlage (Reihenbreite 2,20 m) weniger Mittel auf die effektiv zu behan-delnden Pflanzenteile ausgebracht als bei einer Weitraumanlage. Somit gilt also, je dichter die Grundfläche bestock ist oder je geringer der Reihenabstand, desto größer ist die Laubwandfläche.

Erziehungsformen Das derzeitige Dosiermodells berücksichtigt auch keine unterschiedlichen Erziehungsformen. Demzufolge werden beispielsweise Minimalschnittanlagen unter Berücksichtigung identischer Entwicklungsstadien im Vergleich zu einer Drahtrahmen- bzw. Bogrebenerziehung unterdosiert behandelt. Je größer die tatsächlich vorherrschende Laubwandfläche, desto mehr Mittelauf-wand wird für einen ausreichenden Schutz benötigt.

Wuchsunterschiede der Rebsorten Gleiches trifft ebenso auf verschiedene Rebsorten zu. Weisen diese etwa bei gleichem Entwick-lungsstadium unterschiedliche Blatt- und Triebzuwächse auf, so entsteht auch hier eine abwei-chende Dosierung der Wirkstoffmenge. Die Abbildung zeigt die Rebsorten Regent (links) und Dornfelder (rechts) bei gleichem Entwicklungsstadium (BBCH 61).

Beschriebene Unterschiede in den einzelnen Anlagen können sich nicht nur bei Zulassungsverfahren, sondern auch in der Praxis nachteilig auf den Bekämpfungserfolg auswirken. So ist nach derzeitigem Modell bei Behandlungen mehrerer unterschiedlicher Anlagen bei gleichbleiben-den technischen Einstellungen am Gerät ein Unter- bzw. Überdosieren der Mittelmenge nicht auszuschließen.

Das Laubwandflächenmodell – Dosierung der Mittelmenge auf die tatsächlich zu behandelnde Fläche
Aufgrund der angestrebten Vereinheitlichung der Dosiermodelle innerhalb der EU sind die Mengenangaben für ein zukünftig neu zugelassenes Mittel auf die tatsächlich zu behandelnde Fläche (Laubwandfläche, engl. Leaf Wall Area – LWA) zu beziehen. Das neue Dosiermodell be-rücksichtigt im Vergleich zum bisherigen in Deutschland eingesetzten Modell, dass der einzusetzende Mittelaufwand sich ausschließlich auf die effektiv zu behandelnde Laubwandfläche bezieht, also nicht wie bisher auf die Grundfläche, inklusive der Berücksichtigung des Entwick-lungsstadiums der Reben. Die Laubwandfläche definiert sich allerdings nicht als die tatsächliche Flächengröße der zu behandelnden Blätter und Trauben im engeren Sinne, sondern als die von den Düsen vertikal behandelte Fläche. Die zu behandelnde Laubwandfläche ist demnach aus der jeweiligen Spritzbandbreite/-höhe, welche sich aus den jeweils geöffneten Düsen zusammensetzt, abzuleiten bzw. zu berechnen. Die Spritzbandhöhe ergibt sich aus den zugeschalteten Düsen bei Zunahme der Laubwandfläche. I. d. R. kann von einer Spritzbandhöhe von 30 cm pro Düse je nach Art und Abstand zur Laubwand ausgegangen werden.

Zukünftig wird zur Berechnung der einzusetzenden Dosierung der Mittel- und Wasseraufwand in l oder kg/10.000 m² Laubwandfläche angegeben sein. Dies soll im Folgenden anhand eines konkreten Beispiels bei einer beidseitigen Behandlung erläutert werden: Bei einer Behandlung der ausgewachsenen Laubwand werden beispielsweise 5 Düsen beidseitig geöffnet. Ausgegangen wird von einer Spritzbandbreite von 30 cm pro Düse. Die Gassenbreite beträgt in diesem Beispiel 2,20 m.

Die Laubwandfläche wird berechnet durch die Laubwandhöhe (=Spritzbandbreite bzw. –höhe) X die Laubwandlänge (berechenbar über die Reihenbreite in Bezuge auf ein Hektar Boden- bzw. Grundfläche)

Beispiel:
1,5 m (Spritzwandhöhe bzw. Laubwandhöhe 5 x 30 cm) x 2 (beidseitige Behandlung) x 10.000 m² (Bezug auf 1 ha Grundfläche)
÷ 2,20 m (Gassenbreite)
= 13.3636 m²LWF(zu behandelnde Laubwandfläche pro ha Grundfläche)

Angaben des Mittelaufwandes bei zukünftigen LWA-Modell
max. Aufwandmenge pro Behandlung: 2,40 kg/ha Grundfläche
max. Aufwandmenge für die Kultur bzw. das Kalenderjahr: 9,00 kg/ha Grundfläche
laubwandflächenbezogene Aufwandmenge: 1,33 kg in 200 bis 500 l Wasser/10.000 m² LWF

Grundsätzlich bietet die neue laubwandabhängige Dosierung nicht nur im Bereich der zulassungsrelevanten Mittelprüfung sondern auch für die Praxis Vorteile:

• Berücksichtigung anlagenspezifischer Faktoren (Entwicklungsstand, Reihenabstände, Erziehungssysteme)
• Bezug der Aufwandmenge auf die tatsächlich zu behandelnde Laubwandfläche führt zu einer präziseren Dosierung
• Behandlungen von Traubenzone oder Laubwand als Teilflächenbehandlung mit gleichen technischen Einstellung (Fahrgeschwindigkeit und Druck unverändert) möglich
• Geringeres Risiko von Über- bzw. Unterdosierungen

Im Nachbarland Belgien ist das Dosiermodell zur Laubwandflächenbehandlung seit einigen Jahren etabliert und wird zur Behandlung von Raumkulturen erfolgreich angewendet. In Deutschland werden erste Zulassungen, die Angaben zur Dosierung nach dem Laubwandflächenmodell beinhalten, voraussichtlich ab dem Jahr 2021 erwartet.

Siehe auch

• Hektaraufwand
• Dosis je Hektar Laubwandfläche

Einstellung eines Sprühgeräts

Vor der richtigen Einstellung eines Sprühgerätes steht die Überlegung, welche Brüheaufwendung pro Flächeneinheit ausgebracht werden kann und wie hoch die anzuwendende Konzentration sein soll. Die exakte Einstellung eines Sprühgeräts ist Voraussetzung für die Ausbringung der gewünschten Mittel- und Brühemenge, für eine hohe biologische Wirksamkeit der eingesetzten Mittel und möglichst geringe Abdrift- und Abtropfverluste. Die für den Brüheaufwand je ha entscheidenden Einflussgrößen

• Fahrgeschwindigkeit
• Arbeitsbreite
• Anzahl offener Düsen
• Brüheausstoß
  

müssen aufeinander abgestimmt werden, damit die gewünschte Brühemenge ausgebracht werden kann. Das folgende Rechenschema leistet dazu Hilfestellung:
Einstellung eines Sprühgerätes.

Berechnungen bei der Unkrautbekämpfung

Bei allen Herbiziden ist der Mittelaufwand in kg/ha bzw. l/ha aufgeführt. Soweit nicht anders vorgegeben, erfolgt die Ausbringung im Spritzverfahren mit einem Wasseraufwand von 200-600 l/ha je nach Anwendungsempfehlung der Mittelhersteller.
In direktzugfähigem Gelände werden heute Herbizide in der Regel als Unterzeilenspritzung mit Schlepperanbaugeräten (Bandspritzung) ausgebracht.
Neuerdings werden so genannte Punktspritzgeräte angeboten, die nur den unmittelbaren Bereich um den Stamm spritzen, der von Unterzeilenräumgeräten oder Unterzeilenmulchern ausgespart wird. Zur Berechnung der Wasser- und Mittelaufwandmenge sowie des erforderlichen Düsendrucks kann folgendes Schema benutzt werden (siehe pdf).
Berechnungen bei der Unkrautbekämpfung

Literaturverzeichnis

Dr. Bernd Altmayer, Dr. Joachim Eder, Dr. Josef Eichhorn, Beate Fader, Dr. Claudia Huth, Daniela Kameke, Dr. Andreas Kortekamp, Roland Ipach, Dr. Ulrike Ipach, Hans-Peter Lipps, Siegfried Reiners, Dr. Karl-Josef Schirra, Joachim Schmidt, Dr. Christine Tisch, Dr. Ruth Walter (2020): Sachkunde im Pflanzenschutz (Weinbau). 10. überarbeitete Auflage. Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) Rheinpfalz, Abteilung Phytomedizin. Neustadt an der Weinstraße.