HACKFRUCHTERNTE
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Karsten Borchard , Göttingen
Reinigung von Zuckerrü ben
Untersuchungen zur Erfassung des Erdanteils und der Bruchverluste
Die Höhe des Erdanteils und der Bruch
verluste bei der Zuckerrübenernte sind entscheidende Einflußgrößen für den Erfolg der Zuckerrübenproduktion. ln einer Grundlagenuntersuchung an einem Siebtrommelenterder wurden Abhängig
keiten des Reinigungserfolges von unter
schiedlichen Drehzahlen und der Art und Anordnung der Reinigungsaggregate nachgewiesen. Außerdem wurde festge
stellt, daß mit steigendem Befüllungsgrad der Reinigungseinrichtung die Enterdung der Zuckerrüben zunimmt.
E
in wichtiger Parameter der Erntequalität ist die Höhe des Erdanteils bei der Zuckerrü benernte. Des weiteren sind Beschäd igungen und B ruchverluste eine wesentliche Einfl ußgröße bei der Zucker
rüben prod u ktion.
Der Vermeidung und Beseitigung des Erdanteils bei der Zuckerrübenprod u k
tion kommt eine große Bedeutung zu, da j e Hektar und Jahr im Schnitt 8,2 t Rü
benerde zur Fabrik transportiert werden [2] . H ierdurch werden große ökologische Probleme (Schlämmteiche) und hohe ökonomische Aufwendungen für den Transport und die Entsorgung verursacht.
Der Landwirt verliert sein wichtigstes Pro
duktionsmittel , den Boden .
Den Problemen, die d u rch d ie R ü ben
erde verursacht werden, ka nn d u rch technische Lösu ngen bei der Zuckerrü
benernte und -reinigung sowie durch d ie Züchtung erdanha ngsarmer Sorten be
gegnet werden. B isher l iegen kaum Daten darüber vor, von welchen Fa ktoren der Erdanteil bei Zuckerrüben gru ndsätzlich beeinflußt wird.
Das I nstitut für Agrartechnik, Göttin
gen , hat in Zusammenarbeit mit dem In
stitut für Zuckerrübenforschung ( lfZ) , Göttingen, eine stationäre Enterdungsma
schine a uf der Basis einer rotierenden Siebtrommel entwickelt ( Bild 1). Diese er
möglicht es, die Massenverä nderung der Oipl. -lng. agr. Karsten Borchard ist wissen
schaftlicher Mitarbeiter am Institut für Agrar
technik der Universität Göttingen (Leiter: Prof Or. W Lücke), Gutenbergstr. 33, 37075 Göttingen, e-mail: kborcha@gwdg. de Für die finanzielle Unterstützung des For
schungsvorhabens sei dem Wohlfahrtsfonds der dt. Zuckerindustrie e. V, 38100 Braun
schweig, recht herzlich gedankt.
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R ü benprobe während der Reinigung zu bestimmen. Das Enterd ungsverhalten der Zuckerrü ben kann untersucht und eine Enterd ungsfu nktion (Funktion der Mas
sena bna h me ü ber der Zeit) aufgestellt werden. H iermit läßt sich der Einfluß ver
schiedener Versuchsparameter (Werk
zeuge, Drehza hlen, Sorte, Bodenart, R ü
bengröße) auf den Enterd ungsvorga ng q ua ntitativ bestimmen. Zusätzlich ka nn der Einfluß der Versuchsparameter auf B ruchverl uste und Beschäd igu ngen der Zuckerrüben erfaßt werden.
Zum Verständ nis der verwendeten Be
griffe enthält Tabelle 1 d ie Begriffsdefini
tionen, d ie im Themen bereich der Zuk
kerrü benenterd ung Verwendung fi nden.
Aufbau der Versuchseinrichtung
Das Kernstück der Enterdungsmaschine ist eine rotierende Siebtrommel (0 800 mm), in d ie verschiedene Enterd u ngs
werkzeuge eingebaut werden kön nen.
Die Trommel wird mit variabler Drehza h l von 6 bis 3 6 min 1 über einen Getriebe
motor a ngetrieben. Sie ist mit einer Be
füll- und Entleerklappe ausgestattet. Die Trommel mit a l len Bauteilen liegt auf ei
nem Grundrahmen, der über vier Wäge
zellen mit dem oberen Teil der Enter
dungsei nrichtung verbunden ist. O ber den seriellen Ausgang eines Meßverstär
kers, der mit den Wägezellen verbunden ist, können die ermittelten Wiegedaten di
rekt auf Datenträgern gespeichert wer
den.
Bei der stationären Abreinigung wer- Tab. 1 : Begriffsdefinitionen
Table 1 : Definition of used words Begriff Definition
lose Erde die mit den Rüben gelieferte lose Erde, bezogen auf die Bruttomasse der Rübenlieferung [%]
Erdanhang den Rüben anhaftende Erde, bezogen auf die Bruttomasse der Rübenliefe
rung [%]
Erdanteil die mit den Rüben gelieferte Erde (Erdanhang, lose Erde), bezogen auf die Bruttomasse der Rübenlieferung [%]
Resterd- anhaftende Erde nach mechanischer anteil (trockener) Reinigung bezogen auf die
Bruttomasse [%]
neuer Bruch Anteil an Bruchstücken mit einem Durchmesser > 15 mm,
Nettomasse gewaschene Rüben [kgl Bruttomasse Nettomasse der Rüben + Erdan
hang + lose Erde [kg]
den Erde und B ruchstücke in Auffang
behältern gesammelt. Nach dem Abreini
gungsvorgang wird die Trommel entleert und die R ü ben gelangen in eine R ü ben
wasch maschine.
Aus den Erda uffangbehältern werden d ie R ü benbruchstücke manuell a usgele
sen und in vier Klasse n unterteilt (neue und a lte B ruchstücke , R ü benschwänze und ganze R üben ) . Anschließend wird die Masse der einzelnen B ruchfraktionen gravimetrisch bestim mt. Beschädigun
gen a n den a bgereinigten R ü ben wurden nur qualitativ bestim mt (geringe, normale oder starke Epidermisverletzungen).
Ergebnisse
Vor Beginn der Enterd ung wurde die B ruttomasse der Zuckerrüben erm ittelt.
Nach dem Abrei nigungsvorga ng wurden d ie R ü ben zur Ermittlu ng der Nettomasse in einer R ü benwaschanlage ( lfZ) gewa
schen. H ieraus läßt sich der Resterda nteil der Probe bestimmen .
Einfluß der Einbauten (Bild 1):
Bei allen Versuchen betrug die Brutto
masse rund 90 kg. Bei der Abreinigung ohne Einba uten blieb ein relativ hoher Erdanteil an den R ü ben haften . Die paar
weise a ngeordneten M itnehmer in der Trommel erzielten ein besseres Enter
d ungsergebnis, jedoch wa r der Anteil des neuen Bruchs leicht erhöht. Die Variante mit den um 90° versetzten Mitnehmern wies das schlechteste Abreinigungser
gebnis auf (Die M itnehmer sind an einer starren Achse in der Trommelmitte befe
stigt). Dies läßt sich d u rch die stärkeren Fal l bewegu ngen der R ü ben erklären. Da
mit erklärt sich auch der höchste Anteil a n neuem B ruch, der durch das An
sch lagen an d i e M itnehmer während des Fallens der R ü ben entsteht. Bei der paa r
weisen Anord n ung der M itnehmer ist d ies n icht möglich.
Varianten, in denen " M etallfinger" wen
deiförmig in der Trom melwandung befe
stigt waren, u m d ie R ü ben in eine Seit
wä rtsbewegung zu versetzen , wiesen d ie besten Enterd ungsergebnisse und den geringsten B ruchanteil auf.
Bei der Varia nte mit kurzen Fingern trat ein leicht erhöhter Bruchanteil im Ver
gleich zu der m it langen Fi ngern a uf, der d u rch den intensiveren Kontakt der Zuckerrü ben m it den Werkzeugen veru r
sacht wurde. Auch starke Beschäd igun
gen der Epidermis waren festzustellen.
Einfluß der Bruttomasse (Bild 2):
M it steigender Bruttomasse nehmen der Resterdanteil und die B ruchverluste a b.
H iera us läßt sich schlußfolgern, daß bei geri ngerem Kontakt der R ü ben aneinan
der (geringerer Befüllungsgrad) die Ab- 53. Jahrgang LANDTECHNIK 4/98
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4 .--- r77J Resterdanteil
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lang kurz
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Mitnehmer
catch F inge r
finger
Bild 1: Enterdungsergebnisse ohne und mit Trommeleinbauten ( Bruttomasse 90 kg, 6 min·1) Fig. 1 : Cleaning results of sugar beets with and without drum mountings (brutto mass 90 kg, 6 rpm)
(1) 4 l'77l Res terdanteil
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0 3 0 kg 6 0 kg 90 kg
B r u t t orn a s s e brutto mass
Bild 2: Enterdungsergebnisse bei unterschiedlichen Bruttomassen Fig. 2: Cleaning results of sugar beets at different gross masses rein igung schlechter ist als bei höherem
Befüllungsgrad . Bei hoher Bruttomasse tritt ein Effekt des " Reibens" der Zuckerrüben aneinander a uf.
Einfluß der Trommeldrehzahl (Bild 3):
ximum a uf. Bei geringer Umdrehu ngs
zahl werden d ie Rü ben wenig beschäd igt.
M it zunehmender Drehzahl erleiden sie stärkere Beschäd igungen aufgrund der größeren Fa llhöhe - bed i ngt durch das stärkere " M itnehmen" durch die M etall
finger. Bei hoher Drehzahl (>18 m in-1) werden die Rü ben a n der Trommelwan-
1.0
�
d ung aufgrund der Fliehkraft für eine volle U mdrehung ohne Eigen bewegung und damit ohne Beschäd igung mitge
nommen. Diese Hypothese wurde d u rch Videoaufzeichnungen bestätigt.
Bei den Versuchen m it nied riger Dreh
zahl (8 min-1) war d ie maximale Abreini
gung schon nach kürzerer Zeit erreicht.
Bei den Varia nten mit hoher Drehzah l (20 min.1) wird d ie gleiche Abrein igung (etwa 70 % des gesamten Erdanteils) erst zu ei
nem späteren Zeitpu n kt e rreicht. Dieses erklärt sich ebenso wie d i e unterschied l i
chen B ruchverluste (s.o.) d u rch ein ver
ändertes Bewegungsverha lten der R ü ben in der SiebtrommeL Bei geringer Dreh
zahl rei ben die R üben stä rker aneinander und reinigen sich gegenseitig, bei hoher Drehzahl werden sie dagegen a n der Trommelwandung mit um den U mfang befördert und führen keine Relativbewe
gunge n gegeneinander aus.
Betrachtet man alle d u rchgeführten Versuche, läßt sich festhalten, daß im M it
tel der Erdanteil von 10,4 % (7,0 bis 26,4
%) auf ei nen Resterdanteil von 3,3 % (2,0 bis 5,7 % ) red uziert werden konnte . Durch d e n Siebtrommelenterder wurden im M ittel 0,3 % (0,2 bis 1 ,3 %) neuer Bruch verursacht.
Literatur
B ücher sind mit • gezeichnet
[1] Brinkmann, W : Bruch beschädigung an Zuckerrüben und Zuckerverlust Landtechn i k 3 0 ( 1975), H . 7/8, S. 333-335
[2] • Hien, P.: Konstruktion eines Systems zur Messung des Erdanteils von Zuckerrüben
haufwerken. Dissertation, Bonn, 1994
Schlüsselwörter
Zuckerrü ben rein igung, Erdanteil, Bruch
verluste, Erntequalität von Zuckerrüben
Keywords
Clea n i ng of suga r beet, share of attached soi l, beet fragments, harvesting quality of sugar beet
Aufgrund der vorherigen Versuchsergeb
nisse wurden rund 90 kg Zuckerrü ben
bruttomasse gereinigt und eine zwei
min ütige Reinigungsdauer angesetzt. Die Resterdanteile bei den einzelnen Varian
ten schwankten zwischen 2 und 4,2 %.
Es ließ sich jedoch keine eindeutige Be
ziehung zwischen Drehzahl und Resterd
antei l nachweisen . Ersta unlicherweise konnte festgestellt werden, daß der Sieb
tro mmelenterder bei n iedrigeren Dreh
za hlen sehr gute Abrei nigu ngsergebnisse liefert. Bisher wurde in der Praxis m it möglichst hohen Geschwindigkeiten der Reinigungswerkzeuge gearbeitet.
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\ 20 U/minR rpm
Der Anteil der B ruchverluste weist im Bereich von 8 bis 18 min-1 ( U mfangsge
schwind igkeit 0,33 bis 0,75 m/s) ein Ma- 53. Jahrgang LANDTECHNIK 4/98
Bild 3: Relativer Erdanteil bei verschie
denen Trommeldreh
zahlen (Bruttomasse 90 kg, lange Finger) Fig. 3: Share and soil tare at various drum revolution (gross mass
", <IJ D L..
� .;g - V) 0.4
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B U/min 8rpm
120 Z e i t time
180 240
90 kg, lang fingers) L_ ___________________________________________J 247
