Exklusive Testfahrt mit dem Imperador 4000 Eco Spray

Unsere Erfahrungen mit Stara-Tests haben uns immer wertvolle Exkursionen und Einblicke in den technologischen Fortschritt beschert. Beim Test des Imperador 3.0 für Ausgabe 192 vom Februar 2019 hatten wir das Vergnügen, eine vielseitige Maschine kennenzulernen, die gleichzeitig ein selbstfahrender Sprüher, ein Feststoffverteiler und eine pneumatische Sämaschine sein kann. Mit ihr hatten wir die Gelegenheit, die Rampenkapazität, die einfache Einstellung der Spurweite des Geräts und seine innovative Kabine mit Topper-Steuerung, Autopilot und Telemetrie zu testen. Im Mai letzten Jahres hatten wir das Vergnügen, den Imperador 2500 kurz nach seiner Markteinführung auf der Cascavel Rural Show zu testen. Unser Testort war Carazinho, wo wir ihn in zwei Versionen, Intermediate und Top, testen konnten. Bei dieser Gelegenheit heben wir das Einzelradsystem hervor, das drei Betriebsarten bietet, und das Umwälzsystem, das für eine homogene Sprühlösung und eine präzise Konzentration bei der Anwendung sorgt. Dieses Spritzgerät war bereits mit dem Topper-Controller Modell 5500 VT ausgestattet, der sich durch seine einfache Interaktion und die automatischen Funktionen auszeichnete.

Aus all diesen Gründen, motiviert, mehr über Stara-Technologie zu erfahren, fuhren wir nach Não-Me-Toque, um das Sprühgerät Imperador 4000 zu testen. Es ist mit dem innovativen Eco Spray ausgestattet, einer auf künstlicher Intelligenz basierenden Technologie zur Pflanzenerkennung und gezielten Anwendung von Herbiziden. Neben diesem Unterschied werden weitere neue Funktionen des Imperadors vorgestellt, der als eines der technologisch fortschrittlichsten Sprühgeräte des Landes gilt.

Wie immer zeichnet sich das Stara-Team durch seine Motivation aus und half uns, die Maschine und ihre technischen Details kennenzulernen und den Feldtest durchzuführen. Besonders aufgefallen ist uns auch das perfekte Verständnis zwischen den Bereichen Marketing und Technik, die uns die ganze Zeit begleiteten und uns über die Details der Ausrüstung, ihr Design und die detaillierte Funktionsweise jedes einzelnen technologischen Elements informierten.

Fahrzeug

Um das Angebot der selbstfahrenden Feldspritze Imperador 4000 Eco Spray vollständig zu verstehen, beginnen wir mit der Beschreibung des Fahrzeugs, das für Bewegung, Transport und Betrieb der gesamten übrigen Technologie und der Spritzsysteme zuständig ist. Es ist wichtig hervorzuheben, dass alle beim Imperador 4000 beschriebenen Funktionen auch beim Imperador 3000 verfügbar sind, einschließlich der Eco Spray-Technologie. Der Motor dieser Feldspritze ist ein Sechszylinder von Cummins mit einer maximalen Leistung von 295 PS, elektronischer Kraftstoffeinspritzung und einem Turbo-Ladeluftkühlersystem, das sich an der Rückseite der Maschine befindet. Derselbe Motor treibt den Imperador 3000 an, der eine maximale Leistung von 260 PS hat. Der Kraftstofftank hat ein Fassungsvermögen von 400 Litern Dieselöl, während das Hydrauliksystem über einen 80-Liter-Ölbehälter verfügt.

Die Kraftübertragung auf die Räder erfolgt hydroelektronisch und verfügt über Winkelsensoren, die den Hydraulikfluss unabhängig auf jedes Rad verteilen und so die Traktion auf geneigtem Gelände verbessern. Ein besonderes Merkmal dieser Ausstattung ist die dynamische Bremse, die die Maschine automatisch und ohne Joystick-Einstellung abbremst und beim Loslassen des Bremspedals die Betriebsgeschwindigkeit wieder aufnimmt.

Die Antriebsradmotoren stammen von Bosch Rexroth und sind mit Radialreifen der Größe 380/90 R46 ausgestattet. Dank der intelligenten Vierrad-Rotationstechnologie kann jeder Radmotor unabhängig arbeiten, was die Stabilität auf unebenem Gelände erhöht. Um den Nachlauf des Fahrzeugs zu minimieren, wartet die Hinterachse mit dem Einlenken und versucht, den Nachlauf der Vorderräder zu übernehmen.

Die Federung des Fahrzeugs ist aktiv pneumatisch und mit Luftfederbälgen ausgestattet. Die Spurweite ist hydraulisch von 2,90 m bis 3,50 m verstellbar und kann bei Geschwindigkeiten über 5 km/h über den Topper 6500-Monitor direkt von der Kabine aus werkzeuglos eingestellt werden. Die Bodenfreiheit lässt sich zudem zwischen 1,60 m und 2 m einstellen. Der Radstand beträgt 4 m.

Das Chassis des Imperador 4000 verfügt über zwei Seitenteile, die der Baugruppe die Struktur geben. Eine interessante Lösung des Stara-Ingenieurteams bestand darin, die Hydraulikleitung von der elektrischen Leitung zu trennen. Die Hydraulikschläuche verlaufen durch das linke Seitenteil und alle elektrischen Kabelbäume durch das rechte Seitenteil.

Kabine

Die von Stara entwickelte und gefertigte Kabine des Imperador 4000 wurde überarbeitet und bietet dem Bediener 40 % mehr Platz als kleinere Modelle. Die großzügige Glasfläche verbessert die Sicht nach vorne, seitlich und hinten. Wie bei Geräten dieser Qualität üblich, ist die Kabine druckbelüftet und schützt so vor Staub, Dämpfen und Nebeln von landwirtschaftlichen Pestiziden.

Wir überprüften die Effizienz der Klimaanlage, die sowohl bei warmem als auch bei kaltem Wetter eine optimale Innentemperatur gewährleistet. Der Fahrersitz ist luftgefedert und individuell einstellbar, wodurch die Auswirkungen von Vibrationen bei der Feldarbeit reduziert werden. Die Bedienelemente sind ergonomisch auf der rechten Konsole angeordnet und in den seitlich angebrachten Monitor des Topper 6500 integriert. Alle Maschinenfunktionen, einschließlich der Anwendung flüssiger Produkte, sind in der Steuerung zentralisiert.

Sprühsystem

Der Imperador 4000 verfügt über einen zentral auf dem Fahrgestell angeordneten 4.000-Liter-Sprühtank. Dieser ist mit einem mechanischen Rührwerk ausgestattet, das durch einen Edelstahlpropeller am Tankboden mit Drehzahlregelung und einem hydraulischen Rührwerk angetrieben wird. Beide Rührwerke sorgen für die Homogenisierung des Sprühnebels. Ein 400-Liter-Reinwassertank dient zur Selbstreinigung des Systems und zum Waschen der Verpackung.

Die Zufuhr sowohl von Wasser als auch von Fertigmischung kann über eine Düse an der Vorderseite der Maschine oder an der Unterseite am Schnellanschluss erfolgen, mit einer selbstfüllenden Pumpe, mit der der Tank in etwa fünf Minuten gefüllt werden kann, oder auch über den seitlichen Einfüllstutzen, der kürzlich verbessert wurde.

Der Mischer ist eines der Elemente, das im Vergleich zu den Vorgängermodellen modifiziert wurde. Obwohl er an derselben Stelle verbleibt, wurde er neu gestaltet, um die Bedienung und Sicherheit des Bedieners sowie die Reinigung der Flaschen zu verbessern. Er hat ein Fassungsvermögen von 40 Litern und ist mit zwei seitlichen Schaltern ausgestattet, die die Aktivierung der Sprühpumpe ermöglichen, ohne dass ein Zugang zur Kabine erforderlich ist. Außerdem kann eine Zusatzpumpe aktiviert werden, die ein Schlauchsystem mit einer Pistole unter Druck setzt, was zum Reinigen von Flaschen nützlich ist. Am Boden des Mischers befindet sich eine Sprühspitze, die das Auflösen fester Produkte erleichtert. Ein Ventil ermöglicht den Wechsel zwischen dem Durchfluss vom Produkttank und dem Frischwassertank.

Das System wird durch eine Hypro Force Field-Pumpe (Nassdichtung) unter Druck gesetzt, die so konzipiert ist, dass sie auch ohne Flüssigkeit funktioniert und so eine Erwärmung der Dichtung verhindert.

Ein Highlight der Technologie ist das Selbstreinigungssystem. Die Hauptpumpe saugt Wasser aus dem Frischwasserbehälter an, verteilt es auf die Spritzgestänge und lässt es zwischen den Sprühdüsen zirkulieren, wobei der Rücklauf geschlossen wird. Dies verhindert die Ansammlung von Rückständen an Stellen, die das System verstopfen könnten, insbesondere bei der Anwendung von Fungizidmischungen. Der Vorgang, der durch einen Befehl vom Topper 6500-Monitor aktiviert wird, dauert etwa zwei Minuten. Die Umwälzung erfolgt kontinuierlich und deckt das gesamte Sprührohr ab. Sobald die Pumpe eingeschaltet wird, beginnt die Umwälzung und ist kontinuierlich, auch bei ausgeschalteten Düsen und geschlossenen Spritzgestängen, wodurch Homogenität gewährleistet wird.

Bemerkenswert sind auch die in Reihe geschalteten selbstreinigenden Filter mit Maschenweiten von 80 und 100, die Partikel aus der Sprühlösung zurückhalten. Bei diesem System werden die Rückstände in den Tank zurückgeführt, wodurch eine Sättigung der Filter und ein Verstopfen der Düsen verhindert wird.

Das Sprühgerät verfügt über eine doppelte Düsenreihe, die in Trijet-Düsenhaltern montiert ist. Dies ermöglicht Änderungen der Betriebsgeschwindigkeit ohne Beeinträchtigung von Durchfluss oder Tropfenspektrum und gewährleistet so die Betriebseffizienz während der Anwendung. Bei niedrigeren Durchflussraten wird aufgrund der Abdeckung nur eine Düsenreihe verwendet. Druckgrenzen und Betriebsgeschwindigkeit können die zweite Reihe erfordern. Die ebenfalls vorhandene Düse-zu-Düse-Technologie ermöglicht die individuelle Steuerung jeder Sprühspitze.

Die zentral angeordneten Sprühbalken können bei diesem Modell 30 oder 36 Meter lang sein, mit einem Abstand von 50 cm zwischen den Düsen und einer einstellbaren Höhe von 80 cm bis 3 m, wenn sie mit dem Hebe- und Senksystem ausgestattet sind. Ein Vorteil besteht darin, dass die Zentralisierung des Balkens die Gewichtsverteilung auf die Räder verbessert, da sich die Kabine weiter über der Vorderachse und der Motor über der Hinterachse befindet, während sich der Sprühtank und die Balken näher am Schwerpunkt befinden.

Um die bei großen Anwendungsstangen natürlichen vertikalen und horizontalen Schwingungen einzudämmen, wurde eine Reihe von Hydraulikspeichern, Stoßdämpfern und Federn eingebaut, die der Stange Stabilität verleihen.

Die Gestänge sind mit dem Blue Beam-Beleuchtungssystem ausgestattet, das bei Nachteinsätzen für gute Sicht sorgt und zur Betriebseffizienz beiträgt. Für die Integration der Eco Spray-Technologie, die das Gesamtgewicht um ca. 80 kg erhöht, wurden die Gestänge neu strukturiert und verstärkt, um die nötige Stabilität für die neue Konfiguration zu gewährleisten. Dies ist einer der Gründe, warum Eco Spray nicht an im Einsatz befindlichen Spritzgeräten installiert werden kann.

Öko-Spray

Unser Hauptaugenmerk bei dieser Testfahrt galt der Eco-Spray-Technologie. Sie wurde von Stara in Zusammenarbeit mit Bosch und BASF entwickelt und ermöglicht das lokale Versprühen flüssiger Produkte, hauptsächlich Herbizide. Ziel ist es, den Einsatz chemischer Produkte zu reduzieren, Wasser zu sparen und die Betriebseffizienz zu steigern.

Für die 30 Meter lange Bar nutzt das System 31 KI-Kameras und 31 Blitzgeräte von Bosch, die entlang der Bar verteilt sind und alle 15 Meter positioniert sind. Die Kameras erfassen bis zu 36 Bilder pro Sekunde, erfassen die Szene und verarbeiten die Daten lokal. Diese Konfiguration macht ein Verarbeitungszentrum überflüssig, was die Reaktionszeit an den Enden verkürzen würde. Für die 37 Meter lange Bar erhöht sich die Anzahl der Kameras und LEDs auf XNUMX, da sich an jedem Ende der Bar jeweils eine befindet.

Die Blitze bestehen aus LEDs, die Chlorophyll im Infrarot- und Nahinfrarotbereich reflektieren und so dazu beitragen, den Schatteneffekt zu vermeiden, der bei Bewegungen der Maschine entstehen kann, und so verschiedene Szenarien ermöglichen.

Die vom System übernommenen Parameter sind Betriebsmodus, Empfindlichkeit und Betriebshöhe. Was den Betriebsmodus betrifft, kann das System im Grün-auf-Braun- und im Grün-auf-Grün-Modus arbeiten.

Im Grün-auf-Braun-Modus, der am häufigsten bei der Trocknung vor der Pflanzung verwendet wird, unterscheidet das Gerät alles, was grün auf dem braunen Hintergrund ist, und bringt das flüssige Produkt auf. Im Grün-auf-Grün-Modus werden die anderen Parameter berücksichtigt. Der erste bezieht sich auf die vier Empfindlichkeitsstufen (1,44 cm²; 16 cm²; 64 cm²; 225 cm²) und der zweite auf die Applikationshöhe, die 0,80 m oder 1,05 m (mit 25 cm Spielraum) beträgt. Der Bediener stellt die Parameter, einschließlich der Zielfrucht, mithilfe des Topper 6500-Monitors ein. Das System ist für Sojabohnen, Mais und Baumwolle voll funktionsfähig. Für diese drei Fruchtarten gibt es bereits Pflanzenarchitekturstandards und es erfolgt keine Anwendung in der Linie. Ein gepulstes Magnetventil öffnet und schließt auf Befehl des Topper 6500. Daher erkennt die künstliche Intelligenz im Grün-auf-Braun-Modus Chlorophyll im Unkraut, während sie im Grün-auf-Grün-Modus das Unkraut von der Ernte unterscheidet, basierend auf einer Bilddatenbank, die in Zusammenarbeit mit Bosch und Basf entwickelt wurde.

Zu den Einschränkungen der Technologie zählen eine Höchstgeschwindigkeit von 20 km/h und Beschränkungen je nach phänologischem Stadium: V5 für Sojabohnen, V4 für Mais und V8 für Baumwolle.

Das System verfügt über zwei Ultraschallsensoren an den Stäben zur Höhenkontrolle. Wird ein Abstand erkannt, der den definierten Abstand überschreitet, werden alle Düsen aktiviert, um eine kontinuierliche Ausbringung zu gewährleisten.

Möchte der Kunde den Imperador 4000 ohne Eco Spray-Technologie erwerben, erhält er das Gerät mit allen Funktionen und das Öffnen und Schließen der Düsen wird über ein Kugelventil gesteuert, ein sehr zuverlässiges und praktisches System.

Um die Wirksamkeit der Eco-Spray-Technologie zu bewerten, testeten wir ihre Funktionsweise unter zwei sehr unterschiedlichen Bedingungen. Die erste war ein Gebiet mit Maisrückständen und invasiven Grünpflanzen. Beim Aktivieren des Systems und Programmieren auf den Grün-auf-Braun-Modus öffneten sich die Düsen nur in den Bereichen mit invasiven Pflanzen zeitweise, während sie im Großteil des Gebiets ausgeschaltet blieben. Der Monitor zeigte die Fahrspur des Sprühers auf dem Bildschirm an, und vor einem dunkelgrünen Hintergrund waren die hellgrünen Punkte zu erkennen, auf denen das Produkt ausgebracht worden war. Zusätzlich zur Anzeige auf dem Bildschirm erstellte die Steuerung eine Anwendungskarte mit den Anwendungsstellen.

In diesem Fall berechnet der Controller nicht nur den Anteil der behandelten Flächen an den Stellen, an denen die Düsen geschlossen blieben, sondern auch die Menge des aufgetragenen Produkts im Verhältnis zu dem, was verbraucht worden wäre, wenn die gesamte Fläche behandelt worden wäre. In unserem Test ergab sich eine Produkteinsparung von 87 % im Vergleich zu einer herkömmlichen Anwendung auf der gesamten Fläche.

Ironischerweise sahen wir beim Verlassen des Testgebiets eine Sprühmaschine, die die gleichen Bedingungen mit konventioneller Ausrüstung ausführte. Wir leben in einer Zeit, in der einige Agrartechnologien Themen wie Nachhaltigkeit aufgreifen und umweltschonende Praktiken umsetzen.

Um die Grün-auf-Grün-Funktion zu überprüfen, begaben wir uns in einen angrenzenden Bereich, der gleichmäßig mit spontanen Sojapflanzen und dazwischen invasiven Pflanzen bedeckt war. Um die Funktionsfähigkeit des Systems zu gewährleisten, entfernten wir die grüne Bodenschicht und legten einen Bereich frei, dessen Oberfläche frei von Rückständen war. Indem wir einen Teil des Auslegers über diesen Bereich führten, konnte das System die braune Schicht erkennen und die Anwendung stoppen. Natürlich konnte es auch die Sojapflanzenmuster erkennen.

Alle von uns durchgeführten Bewertungen und die Systemvorführung durch die Stara-Techniker erfolgten übrigens mit sauberem Wasser, ohne dass sich im Tank Chemikalien befanden. Das Stara-Protokoll besagt, dass ein Gerät, sobald es für eine Anwendung mit einem chemischen Produkt verwendet wurde, nicht mehr für Tests, Vorführungen und Präsentationen der Sprühgeräte verwendet wird.

Topper 6500 Controller-Monitor

Der neue Topper 6500 Controller, der in den Modellen Imperador 3000 und 4000 verbaut ist, ermöglicht die vollständige Steuerung des Sprühsystems mit Betriebsanpassungen und Echtzeitüberwachung. Eine seiner Funktionen ist die Erstellung von Echtzeitkarten der lokalisierten Anwendung, die später analysiert werden können, um Entscheidungen zum agronomischen Management zu unterstützen.

Der Topper 6500 ist mit einer Wetterstation ausgestattet, die die Umgebungsbedingungen während des Sprühens bewertet. Zeigt ein Parameter ungünstige Bedingungen an, sendet das System Warnmeldungen an den Bediener, der entscheiden kann, ob der Vorgang abgebrochen oder fortgesetzt werden soll. Umweltdaten werden zudem in Karten umgewandelt, die über die Anwendungskarten gelegt werden können, um die Qualität des Vorgangs zu beurteilen.

Conecta System- und Betreiberportal

Stara stellt seinen Kunden das Conecta-System zur Verfügung, das technischen Fernsupport zwischen Bediener und Werksteam in Echtzeit ermöglicht. Über die Internetverbindung und die Aktivierung des Topper 6500-Monitors können Stara-Techniker per Fernzugriff auf die Geräte zugreifen, um Diagnosen, Kalibrierungen, Updates und Betriebsanleitungen durchzuführen. Diese Funktionalität reduziert Maschinenausfallzeiten, vermeidet unnötige Fahrten und trägt zur Betriebskontinuität bei, insbesondere in kritischen Anwendungsphasen.

Das Operator Portal ist eine ebenfalls von Stara angebotene digitale Plattform, auf der virtuelle Schulungen und technische Inhalte zur Funktionsweise und Bedienung von Maschinen bereitgestellt werden, die es dem Benutzer ermöglichen, sein Wissen zu vertiefen und die Nutzung der Geräte zu optimieren.

Testort

Die Testfahrt fand in einem Gewerbegebiet in der Gemeinde Não-Me-Toque (RS) statt. Unterstützt wurden wir bei dieser Feldbewertung von Staras Produktmarketing-Mitarbeitern: Thomas Liska (Produktmarketingkoordinator), Matheus Henrique Baumgratz (Produktmarketinganalyst) und Augusto Posser (Produktmarketinganalyst). Aus dem Bereich Engineering und Produkt wurden wir von den Ingenieuren Cícero Roessler (Produktmanager) und William Gomes (Produktingenieur) unterstützt. Auch PR-Beauftragte Andressa Ficanha begleitete uns bei diesem Test.

José Fernando Schlosser,
Lucas Hemsing Bratz,
Natalia do Nascimento Garcez,
Agrotechnologielabor/Nema/UFSM