Ernte von Körnerhanf - Mensch und Technik sind gefordert

Hinweise zum Hanf-Mähdrusch

Ernst Spiess (1997)

Körnerhanf ist extrem ausfall- und wickelanfällig. Die Stengel sind viel schwieriger zu bearbeiten als bei allen anderen Kulturpflanzen. Die Samenstände der bis zu etwa 3,5 m hohen Pflanzen finden sich im oberen Drittel. Ohne spezielle technische Vorkehrungen und eine gezielte Arbeitsweise sind beträchtliche Probleme und Kornverluste beim Mähdrusch kaum zu vermeiden. Die Erträge liegen bei diesem Ernteverfahren um 1 t/ha. Der aufwendigere Schwaddrusch zeigt einige interessante Aspekte, die notwendige Technik ist aber in unserem Lande (noch) nicht verfügbar. Das Nachmähen/Schlegeln/Einarbeiten der Ernterückstände bereitet Schwierigkeiten. Mit einer sinnvollen kombinierten Nutzung Körner/Faser liesse sich das Problem der Feldräumung eventuell zweckmässig lösen.

Im Bereiche der nachwachsenden Rohstoffe und der landwirtschaftlichen Produktionsalternativen zeitgt Hanf nach den bisherigen Erkenntnissen interessante Perspektiven: Die Pflanze passt gut in unsere Breitengrade, Boden- und Klimaverhältnisse. Hanf gilt als bodenschondend und kann in der Regel ohne Pestizideinsatz angebaut werden und ist somit geradezu für den IP- und Bioanbau prädestiniert. Die Verwertungsmöglichkeiten sind sehr vielfältig, die Verarbeitungstechnologien und Absatzkanäle in den westlichen Ländern aber noch kaum erschlossen. Aus dieser Sicht steht der schon aus der Zeit von 4200 v.Chr. bekannte Hanfanbau hier wieder erst am Anfang. Die Aussichten auf eine erfolgreiche Wiedereinführung sind aber ziemlich gut, sind doch die Aktivitäten zu deren Förderung nun auf breiter Basis angelaufen.

Heute wird die Hanffläche weltweit auf 200 000 ha geschätzt. Hauptanbauregionen sind Asien und Osteuropa. In Mitteleuropa hat der Hanfanbau in Frankreich mit derzeit rund 8000 ha die grösste Bedeutung. Vor allem dank der Verfügbarkeit von den in bezug auf den Drogenmissbrauch unproblematischen THC-armen „Industriesorten" (THC= psychoaktive Substanz) mit einem enorm breiten Applikationsspektrum (zum Beispiel Pharma-, Baustoff-, Textil- und Papierindustrie) wird Hanf nun vermehrt auch in weiteren westlichen Ländern wieder erwogen.

Zwei Produktionsrichtungen: Faser und Körner

Das Angebot an Industriesorten ist auf zwei grundsätzlich unterschiedliche Ziele ausgerichtet: auf die Faser- und die Körnerproduktion. Eine kombinierte Nutzung wird mitunter auch angestrebt. Das Problem besteht im wesentlichen aber darin, dass einerseits die Aussaatmengen und andererseits die Erntezeitpunkte für optimale Faserqualitäten und Kornerträge nicht übereinstimmen. Es scheint aber auch, dass sowohl hohe Faser- als auch Kornerträge mit derselben Sorte züchterisch kaum erreicht werden können. Das Hauptproblem der Hanfproduktion in westlichen Ländern liegt dabei weniger beim Anbau als bei der Erntetechnik, der industriellen Verarbeitung sowie Verwertung und schliesslich Vermarktung.

In der Schweiz seit 1994, heute rund 100 ha

Seit 1994 wird in der Schweiz versuchsweise Hanf als nachwachsender Rohstoff angebaut. Dabei kann beim Anbau von THC-armen Sorten zu industriellen oder energetischen Zwecken (Oel- oder Fasergewinnung; aber kein Speiseöl) ein Förderungsbeitrag von Fr. 3000.-/ha. beansprucht werden. Voraussetzung hierfür ist ein Abnahmevertrag mit einem Verwerter. Zur Zeit gibt es hierzulande allerdings noch keine industrielle Faseraufbereitungsanlage. Verwendungsziel ist die Herstellung von Fasern, Verpackungsmaterial, Treibstoff, Papier, Baustoff und Torfersatz. Der Hanfanbau zur Herstellung von Lebensmitteln oder Medizinal- bzw. Luxusprodukten ist im Sinne der entsprechenden Verodnung nicht beitragsberechtigt. Wie 1996 liegt die Hanfanbaufläche auch dieses Jahr bei ca. 100 ha. Nur zu einem geringen Anteil (4 ha) handelt es sich dabei aber um den beitragsberechtigten Faserhanfanbau. Im Vordergrund steht gegenwärtig die noch als Nischenproduktion zu bezeichnende Körner- bzw. Oelproduktion.

Kornerntetechnik weltweit unterschiedlich

Die aktuelle Kornerntetechnik ist je nach Anbauregion sehr unterschiedlich. So wird der Hanfanbau mit Ernte und Verarbeitung in China praktisch seit Jahrhunderten mit denselben Methoden praktiziert, das heisst die Ernte erfolgt in Handarbeit, auch die Entholzung ist mit grossem Handarbeitsaufwand verbunden (Brechen der Stengel, Abziehen der Faser).

In den Ostländern kommen überwiegend ein- bis vierphasige Ernteverfahren meistens mit kombinierter Fasergewinnung zur Anwendung. Hierfür werden vor allem speziell entwickelte Maschinen aus der ehemaligen Sowjetunion eingesetzt. Es sind dies Hanfbinder, Schwadmäher, Schwadaufnehmer/-binder, stationäre oder mobile Dreschmaschinen (teils mit Aggregaten für die Abtrennung und Ausscheidung der Blätter) und Mähdreschbinder.

In Frankreich hat sich der Mähdrusch durchsetzen können. Bekannt ist aber auch der Schwaddrusch mit einer Spezialmaschine (égreneuse) für die Schwadaufnahme und den Drusch (Ausdrusch durch Reibung; kein Schlagleistendreschwerk).

Ernteversuche in der Schweiz

Die FAT hat unter anderem ab 1995 anbautechnische Fragen im Zusammenhang mit der Kornernte abgeklärt und Lösungsvorschläge zur Erntetechnik erarbeitet. Folgende Kriterien wurden dabei miteinbezogen:

Sorte: Fedora 19 (spezielle Eignung für die Körnerproduktion)

Saatmenge (5,8 bis 50 kg/ha)

Drillsaat und Einzelkornsaat

Reihenabstände (72,5, 43,5 cm und 14,5 cm bei Drillsaat und 45 cm bei Einzelkornsaat)

Erntezeitpunkt

Handernte (Referenzverfahren)

Mähdrusch mit Schüttlersystem

Mähdrusch mit Axialsystem

Schwaddrusch

 

Bestandeshöhen um 2,5 bis 3,5 m, zähe Stengel

1995/1996 erreichten die Bestände je nach Säverfahren Höhen bis zu 240/310 cm. Auch durchschnittliche Pflanzenhöhen bis zu 3,5 m sind durchaus möglich. Trotzdem, Hanf gilt als ziemlich standfest, Lagerung tritt eher selten ein. Die Samenstände befinden sich zum grössten Teil im obersten Drittel der Pflanzen. Um auch die einzelnen tiefer liegenden Samenstände zu erreichen, wäre es wünschenswert, wenn die Bearbeitungshöhe (Schnitthöhe) ab etwa 80 bis gegen 200 cm variiert werden könnte. Die Stengel werden mit zunehmender Reife bzw. Abtrocknung immer zäher bzw. fasriger. Nur mit einem gut gewarteten Finger- oder Doppelmesserbalken lässt sich Hanf problemlos schneiden. Rotierende Mähsysteme sind infolge starker Wickelneigung im allgemeinen ungeeignet.

Abreife ungleichmässig

Die für die Korngewinnung geeigneten Sorten wurden durch züchterische Massnahmen auf Einhäusigkeit ausgerichtet. Dadurch treten die männlichen Pflanzen (bei den herkömmlichen zweihäusigen Sorten um 50 %) mit zwei bis drei Wochen früherer Abreife nur noch selten auf. Somit konnte zwar ein gleichzeitiger Abreifebeginn der meisten Pflanzen erreicht werden. Die Abreife der Körner innerhalb der Einzelpflanze ist jedoch extrem ungleichmässig und dehnt sich je nach Sorte auf einen Zeitraum bis zu mehrerern Wochen aus. Die Problematik des Mähdrusches kommt damit zum Ausdruck: Einerseits mehr oder weniger hohe Ausfallverluste und andererseits unreife, schwer auszudreschende Körner.

Grünkornanteil hoch

Im Gegensatz zu den Erwartungen konnte beim Mähdrusch zu keinem Zeitpunkt ein Erntegut praktisch frei von Grünkörnern gewonnen werden. Die Grünkornanteile nahmen zwar zunächst mit den fortschreitenden Ernteterminen beträchtlich ab. Mit stark zunehmendem Kornausfall war dann aber wieder eine Zunahme an grünen Körnern zu verzeichnen. Dies kann dadurch erklärt werden, dass in der Schlussphase mehr reife Körner ausfallen als grüne Körner nachreifen.

Höchste Erträge anfangs September

Die höchsten Erträge wurden in beiden Versuchsjahren anfangs September erreicht. Danach nahmen die Erträge bedingt durch Kornausfall rapide ab (Abnahme 1996 stärker als 1995). Bereits am 11.10.1996 waren die Samenstände bis auf wenige Körner leer.

Hohe Erntegutfeuchtigkeit bei frühem Drusch; Wickeltendenz bei später Ernte

Im Zeitpunkt der höchsten Kornerträge (anfangs September) konnten schon die ersten Ausfallverluste registriert werden. Nicht nur die Stengel und Blätter, sondern auch ein Grossteil der Körner sind in diesem Stadium noch vollständig grün. Beim Mähdrusch besteht die Gefahr des Zusetzens der Dreschwerkzeuge im Bereiche Dreschwerk, Vorbereitungsboden, Schneckensysteme, die Wickeltendenz hielt sich aber noch in Grenzen.

Gegen Mitte September tendierten die nun abgewelkten Pflanzen viel stärker zum Ausfasern. Nebst den noch ungeschützten Wellenenden neigte nun auch die Dreschtrommel zum Wickeln. Die Arbeit musste folglich immer wieder unterbrochen werden.

Späte Mähdruscheinsätze (Ende September/anfangs Oktober) konnten nicht beendet werden, da die Dreschtrommel jeweils schon nach kurzen Arbeitseinsätzen über die ganze Aggregatbreite durch Faserwickler blockiert wurde.

Hohe Kornverluste beim Mähdrusch

Die Versuche beider Jahre zeigen, dass beim Mähdrusch mit herkömmlicher Ausrüstung im Vergleich zur Handernte (praktisch verlustfrei) nur um 50 bis 60 % der Körner geerntet werden können. Folgende Probleme stehen im Vordergrund:

Haspelarbeit unbefriedigend.

Vor allem bei den grösseren Reihenweiten und geringeren Saatmengen, beträchtliche Schneidwerkverluste durch ausfallende Körner und nach vorne abgleitende Stengelteile.

Starke Wickeltendenz an Wellenenden (vor allem bei der Dreschtrommel; Gefahr von Lagerschäden).Teilweise Abhilfe brachte der Einbau von Schutzvorrichtungen an den Wellenenden.

Bedarf an Antriebsleistung (Dreschtrommel) sehr hoch, starke Maschinenbeanspruchung

Verluste durch unreife, nicht ausdreschbare Grünkörner.

Hoher Handarbeitsaufwand für die Reinigung zahlreicher Arbeitsaggregate schon nach kurzen Drescheinsätzen.

Schwaddrusch, Axialmähdrescher

Im Hinblick auf die ungleichmässige Abreife und die vorzeitigen Ausfallverluste wurde auch ein Versuch mit dem Schwaddruschverfahren unternommen. Die Zielsetzungen wie gleichmässige Abreife praktisch ohne Ausfallverluste, keine Grünkörner und tockenes Stroh liessen sich damit zwar erreichen, die Stengel tendierten beim Dreschen jedoch extrem stark zum Ausfasern, was den Einsatz von Mähdreschern mit Tangentialdreschwerk infolge sich sofort einstellender Trommelwickler verunmöglichte. Mit einem Axialmähdrescher (CASE 1660) konnte dagegen sowohl im Schwaddrusch- als auch Mähdruschverfahren einigermassen zufriedenstellend gearbeitet werden.

Schlussfolgerungen

Geringe Saatmengen (kräftigere Einzelpflanzen) zeigen bei der Handernte tendenzmässig leicht höhere Erträge (1995 und 1996). Beim Mähdrusch wird dieser Vorteil ganz offensichtlich durch höhere (Ausfall-) Verluste bei dünneren Beständen wieder ausgeglichen.

Auch wenn die Einzelkornsaat in einem ersten Versuch (Mähdrusch) keine deutlichen Ertragsvorteile zeigte, sollte sie im Hinblick auf die Saatguteinsparung und allenfalls den Einsatz von Mähdrescher-Spezialschneidwerken (Sonnenblumen-Ausrüstung) weiter in Betracht gezogen werden. Im Hinblick auf die Unkrautunterdrückung sollten aber Reihenweiten von zirka 50 cm nicht überschritten werden.

Zumindest bei der verwendeten Sorte sollte der Mähdrusch möglichst früh (d.h. sobald dreschtechnisch möglich) erfolgen. Mit zunehmender Ernteverspätung wird das Risiko grösser, dass der Mähdrusch mit herkömmlichen Tangetialdreschwerken verunmöglicht wird.

Das Hauptproblem beim Mähdrusch von Körnerhanf bildet die ungleichmässige, gestaffelte Abreife der Körner und die starke Ausfallneigung. Ohne diesbezügliche Verbesserungen wird es selbst mit speziell ausgerüsteten Maschinen nicht möglich sein, das sich bietende Ertragspotential im Mähdruschverfahren voll auszunutzen. Neue Sortenzüchtungen lassen diesbezüglich Verbesserungen erwarten.

Der Einsatz von herkömmlichen Mähdreschern ohne spezielle Ausrüstungen wäre im breiten Praxiseinsatz bei Hanf kaum tragbar. Spezielle Vorrichtungen vor allem zum Schutze von exponierten Wellen-Lagerstellen sind als erstes angezeigt. Zweckmässig könnten ferner spezielle Beläge sein, die weniger zum Zusetzen neigen, dies für den Vorbereitungsboden und die Schüttler. Mit gezielten Modifikationen am Schneidwerk liessen sich die Funktionssicherheit verbessern und die Kornverluste vermindern. Standardmässige Hochschnittmesserbalken verursachen - bedingt durch die relativ grossen Fingerabstände - hohe Stengelvibrationen. Allenfalls sollte daher auch der Einsatz von Spezialschneidwerken mit enger Klingenteilung und evtl. auch einfache Sonnenblumen-Ausrüstungen (ohne Einzugsrotor) geprüft werden.

Der Schwaddrusch könnte vor allem hinsichtlich Verlustminderung, Kornqualität und evtl. kombinierter Faserernte Vorteile bringen. Die Technik hierfür ist aber bedeutend aufwendiger. Nach den ersten Erfahrungen eignen sich Tangentialdreschsysteme mit herkömmlichen Dreschleisten (im Gegensatz zum Axialsystem) nicht für dieses Ernteverfahren. Ganz offensichtlich wird die Wickelneigung durch die gegenläufigen Rippen der Dreschleisten verstärkt. Da beim Schwaddrusch ein scharfes Dreschen nicht mehr erforderlich ist, wäre evtl. eine Ausrüstung mit flachen Dreschleisten zweckmässig.