Injektionsdüngung mit Hochdruck
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Injektion mit Hilfe eines Hochdruckstrahls stellt ein Verfahren dar, das gegenüber konventionellen Injektionsverfahren als Hauptvorteil das berührungslose und damit verschleißarme Prinzip besitzt. Für die Beispielflüssigkeit Wasser wurden grundlegende Untersuchungen hinsichtlich der Möglichkeiten einer Injektion in Böden unterschiedlicher Beschaffenheit durchgeführt. Hierbei wurden zum einen quantitative Versuchsergebnisse vorgestellt, in denen die Injektionstiefe und die spezifische Energie der Injektion für einen Sand-, einen Schluff- und einen Tonboden unter der Variation von bodenspezifischen, wasserspezifischen und anlagenspezifischen Versuchsparametern ermittelt wurden. Zum anderen erfolgte die Vorstellung von qualitativen Versuchsergebnissen, die zur Zielsetzung hatten, die ablaufenden Prozesse und Phänomene während des Injektionsvorganges optisch zu erfassen und beschreibbar zu machen. Die quantitativen Versuchsergebnisse zeigen, dass bei allen Untersuchungen die erreichte Injektionstiefe für einen leichteren Boden größer als für einen schwereren Boden ist. Gleichzeitig erweist sich die spezifische Energie für die Injektion bei einem leichteren Boden geringer als bei einem schweren Boden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass über eine Variation des Drucks die Injektionstiefe vergrößert werden kann. Eine Verringerung der Bodenfeuchtigkeit bringt geringere Injektionstiefen mit sich. Weitere Versuchsergebnisse zeigen, dass eine Beimischung von Abrasivmitteln keinen Einfluss auf die Injektionstiefe hat. Darüber hinaus lassen die Ergebnisse darauf schließen, dass die Injektion in gefrorenen Boden nicht möglich ist. Abschließende Ergebnisse im Bereich der Messung der Injektionstiefe machen deutlich, dass berührungslose Messverfahren bisher keine sinnvollen Ergebnisse lieferten. Die qualitativen Versuchergebnisse zeigen, dass ein Verspitzen von Wassers unmittelbar nach einem schlagartigen Öffnen des Schaltventils auftritt. Sobald der im Boden entstehende Schlitz mit Wasser gefüllt ist, unterbleibt das Verspitzen. In Versuchen mit eingefärbtem Sand konnte im Bereich des Schlitzgrundes ein Vermischen des Bodens nachgewiesen werden, dass auf starke Verwirbelungen des Wassers in diesem Bereich hindeutet. Durch die Beimischung von Schwarzlichtflüssigkeit zum Wasserstrahl konnte in weiteren Versuchen der Verbleib des Wassers im Erdboden untersucht werden. Hierbei zeigte sich, dass der Großteil des injizierten Wassers am Schlitzgrund verbleibt. Eine Zusammenfassung der Versuchsergebnisse machte deutlich, dass die Injektion mit einem Hochdruckstrahl möglich ist. Die hierfür erforderlichen Injektionstiefen im Bereich zwischen 50 mm und 90 mm lassen sich bei einer mittleren Bodenfeuchtigkeit, einem Wasserdruck von 40 MPa, einem Volumenstrom von 7,5 l/min und einer Vorschubgeschwindigkeit von 2 m/s erreichen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Mit Hochdruck düngen, Brandenburger Bauernzeitung, Nr. 29, Juli 2008, Seite 32
Niemöller, B. ; Harms, H.-H.
- Ammoniumdüngung: Mit Hochdruck in den Boden, Landwirtschaftliches Wochenblatt Westfalen-Lippe, Nr. 14, April 2008, Seite 27-28
Niemöller, B. ; Harms, H.-H.
- Den Dünger mit Hochdruck in den Boden schießen, eilbote, Nr. 5 2008, Seite 12 – 14
Niemöller, B. ; Harms, H.-H.
- Hochdruckdüse statt Injektionsrad?, LOP Landwirtschaft ohne Pflug, Nr. 6, September 2008, Seite 12 - 15
Niemöller, B. ; Harms, H.-H.
- Injektionsdüngung mit Hochdruckwasserstrahl, Landtechnik, Nr. 5 2008, Seite 272-273
Niemöller, B. ; Harms, H.-H.
- Injektionsdüngung mit Hochdruckwasserstrahl, Vortrag auf dem CULTAN-Anwenderworkshop 25.11.2008, Verden
Niemöller, B.
- Untersuchungen zur Injektionsdügung mit Hochdruckwasserstrahl, Beitrag im Tagungsband: Agricultural Engineering LAND.TECHNIK AgEng 2008 Landtechnik regional und international , Seite 335-340
Niemöller, B. ; Harms, H.-H.
