Arvalis bestätigt die Wirksamkeit des Autopiloten Javelot

Auf seiner Pilotplattform in Boigneville (91) vergleicht ARVALIS seit mehreren Jahren verschiedene Lagerungsverfahren anhand von Weichweizenpartien, die auf dem landwirtschaftlichen Betrieb der ARVALIS-Versuchsstation geerntet werden. Ziel ist es, die Auswirkungen dieser unterschiedlichen Verfahren auf die Getreidequalität, den Schädlingsbefall und die Kühlleistung zu untersuchen.

Zu den Vergleichskriterien gehört die Art der Belüftungssteuerung. Drei Steuerungsmodi werden untersucht:

Diese beiden ersten Steuerungsmethoden werden in aufeinanderfolgenden Stufen durchgeführt. In der ersten Stufe soll die Getreidetemperatur auf 20 °C gesenkt werden, in der zweiten auf 12 °C. Die Erwärmung des Getreides während der Belüftung wird bei der Festlegung der Einschaltschwellen berücksichtigt. Im vorliegenden Fall wurde sie mit 1 °C gemessen. Die Einschaltschwellen liegen daher bei 19 °C bzw. 11 °C.

Die drei Lagerzellen, die jeweils mit unterschiedlichen Belüftungsstrategien betrieben werden, sind alle mit 40 bis 45 Tonnen Weichweizen gefüllt und werden mit baugleichen Ventilatoren belüftet. Zur Temperaturüberwachung sind die Lagerzellen mit Temperaturmesskabeln ausgestattet, die die Getreidetemperatur über die gesamte Höhe erfassen. Die Sensoren sind dabei in Abständen von 80 cm angeordnet. Für den Vergleich der drei Steuerungsmethoden gilt die Kühlung einer Lagerzelle als abgeschlossen, wenn alle zum selben Zeitpunkt erfassten Temperaturwerte bei höchstens 12 °C liegen. Unterhalb dieser Temperatur können sich Insekten nicht mehr vermehren. Um die Empfindlichkeit der Leistung der verschiedenen Steuerungsmethoden gegenüber diesem Zielwert zu bewerten, wurde zusätzlich die Anzahl der Stunden berechnet, die erforderlich sind, bis die Temperatur an allen Messpunkten unter 12,5 °C liegt.

Zur Bewertung der Belüftungsleistung können zwei Indikatoren herangezogen werden: die Anzahl der Stunden, die zum Erreichen der gewünschten Temperatur erforderlich sind, und das Datum, an dem die Kühlung abgeschlossen ist.

Die Tabellen 1 und 2 zeigen die Anzahl der Belüftungsstunden, die erforderlich waren, um mit den drei untersuchten Steuerungsmethoden eine Temperatur von 12 °C bzw. 12,5 °C zu erreichen. Auf den ersten Blick zeigt sich ein erheblicher Einfluss des jeweiligen Erntejahres, unabhängig von der Steuerungsmethode. Dies betrifft sowohl die Anzahl der erforderlichen Belüftungsstunden als auch den Zeitpunkt, zu dem die Kühlung abgeschlossen ist. Eine weitere Beobachtung ist, dass das Ziel, die gesamte Getreidemenge einschließlich der Spitze des Getreidehaufens unbedingt auf 12 °C statt auf 12,5 °C abzukühlen, zu einer erheblichen Anzahl zusätzlicher Belüftungsstunden führen kann. Dies gilt insbesondere für Steuerungsmethode 2 in der Saison 2022/2023.

Nach nur zwei Versuchsjahren können wir lediglich Beobachtungen festhalten, die durch weitere Untersuchungen über einen längeren Zeitraum bestätigt werden müssen.

Vergleicht man die Modi 1 und 2, die beide in zwei Stufen mit identischen Temperaturschwellen betrieben werden, zeigt sich, dass die für Modus 1 festgelegte Entscheidungsregel (die vorhergesagten Temperaturen müssen während des gesamten Zeitraums von 22:00 bis 6:00 Uhr unter dem Schwellenwert liegen) dazu führt, dass die Belüftung später erfolgt. Dies zeigt sich besonders deutlich in der Saison 2023/2024, in der sich der Abschluss der Kühlung im Vergleich zur automatischen schwellenwertbasierten Steuerung um mehr als einen Monat verzögerte. Dadurch ist die Durchschnittstemperatur der eingeblasenen Luft bei dieser zeitgesteuerten Belüftung durchgehend niedriger. Dies gilt trotz einer geringen Anzahl von Belüftungsstunden, in denen die Lufttemperatur über dem festgelegten Schwellenwert liegt, in der Regel zu Beginn eines Belüftungszyklus, was auf Ungenauigkeiten in den Wettervorhersagen zurückzuführen ist.

Bei den beiden automatischen Belüftungssteuerungsmethoden zeigt die Untersuchung des Einflusses der Einstellungen auf die Temperatur der einströmenden Luft deutliche Unterschiede zwischen den beiden Modi, insbesondere zu Beginn der Lagerung, wenn das Getreide noch warm ist. Dies wird in Abbildung 1 veranschaulicht. Die möglichen Belüftungszeiträume umfassen alle Zeiträume, in denen die Außenlufttemperatur unter dem festen Einschaltschwellenwert für Modus 1 liegt (schwarz dargestellt), beziehungsweise alle Zeiträume, in denen sie zwischen den beiden variablen Schwellenwerten für das Einschalten (orange dargestellt) und das Ausschalten (gelb dargestellt) bei Modus 3 liegt. Zu Beginn der Lagerung, also während der ersten Kühlstufe von Modus 2, sind die möglichen Belüftungszeiträume bei diesem Modus deutlich zahlreicher als bei Modus 3. Dadurch wird der Ventilator häufig eingeschaltet, allerdings oft bei höheren Außenlufttemperaturen, wie in Abbildung 2 zu sehen ist.

Hinweis: Durch die Absenkung des unteren Abschaltschwellenwerts für die Belüftung bei Modus 3 zwischen den Saisons 2022/2023 und 2023/2024 konnten zusätzliche Belüftungsstunden bei niedrigeren Temperaturen genutzt werden, die für die Getreidekühlung günstig waren. Während der beiden Beobachtungsjahre wurden keine Auswirkungen auf eine mögliche Wiederbefeuchtung des Getreides festgestellt.