Archiv für Gartenbau: Band 17, Heft 3 1969 [Reprint 2021 ed.] 9783112476284, 9783112476277

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE REPUBLIK DEUTSCHE AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN ZU BERLIN

ARCHIV FÜR

GARTENBAU Ü5 k—< J

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BAND 17 • 1969 • HEFT 3

Arch, Gartenbau • Bd. 17 • 1969 • H. 3 • S. 161-215

Berlin

Herausgeber: Deutsche Demokratische Bepublik • Deutsohe Akademie der L&ndwirtsohaftswissenschaften zu Berlin Chefredakteur: Prof. Dr. Dr. h. c. G . FBIEDBICH Redaktionskollegium: Prof. Dr. Dr. h. e.G. BECKES, Dr. J. DEHNE, Dr. habil. W. FEHRMANN, Prof. Dr. Dr. h. c. G. FBIBDEICH, Prof. Dr. Dr. h. c. J. REINHOLD, Prof. Dr. E. SEIDEL, Prof. Dr. H. RTTPPEECHT Redaktionelle Bearbeitung: Prof. Dr. Dr. h. c. G. FBIEDBICH

Das Archiv für Gal tonbau erscheint in Heften mit einem Umfang von je 5 Druckbogen (80 Seiten). Die innerhalb eines Jahres herausgegebenen 8 Hefte bilden einen Band. Das letzte Heft eines Bandes enthält Inhalts-, Autorenund Sachverzeichnis. Der Bezugspreis Je Heft beträgt 10,- M, Doppelheft 2 0 , - M . Sonderpreise für die DDE: Einfachheft 5 , - M, Doppelheft 10,- M. Die Schriftleitung nimmt nur Manuskripte an, deren Oesamtumfang 26 Schreibmaschinenseiten nicht überschreitet Ii cd die bisher noch nicht, auch nicht in anderer Form, im In-oder Ausland veröffentlicht wurden. Jeder Arbeit ist eine Zusammenfassung mit den wichtigsten Ergebnissen (nicht länger als 20 Zeilen), wenn möglich auch in russischer und englischer bzw. französischer Sprache, beizufügen. Gegebenenfalls erfolgt die Übersetzung In der Akademie. Manuskripte sind zu senden an den Chefredakteur, Prof. Dr. Dr. h. c. G. FBIEDBICH, Institut fQr Obstbau, 8057 Dresden. Die Autoren erhalten UmbruchabzQge zur Korrektur mit befristeter Terminstellung. Bei Nichteinhaltung der Termine erteilt die Redaktion Imprimatur. Das Verfügungsrecht über die in dieser Zeitschrift abgedruckten Arbeiten geht ausschließlich an die Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin über. Ein Nachdruck in anderen Zeitschriften oder eine Übersetzung in andere Sprachen bedarf der Genehmigung durch die Akademie, ausgenommen davon bleibt der Abdruck der Zusammenfassungen. Kein anderer Teil dieser Zeitschrift darf in irgendeiner Form - durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren - ohne schriftliche Genehmigung der Akademie reproduziert werden. Für jede Arbeit werden unentgeltlich 100 Sonderdrucke geliefert. Das Honorar beträgt 4 0 , - M je Druckbogen und schließt auch die Urheberrechte für das Bildmaterial ein. Dissertationen, auch gekürzte bzw. geänderte, werden nicht honoriert. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, 108 Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 , Fernruf: 220441. Telex-Nr. 112020. Postscheckkonto: Berlin 35021. Bestellnummer dieses Heftes: 1039/XVII/3. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 127C des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Bepublik. Herstellung; IV/2/14 VEB Werkdruck,445 Gräfenhainichen • 1039. All rights reserved (including those of translations into foreign languages). No part of tlüs lssue, exept the summaries, may be reproduced in »ny form, by photoprint, microfllm or any other means, without written permission from the publisherf.

DEUTSCHE DEMOKRATISCHE REPUBLIK DEUTSCHE AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN ZU BERLIN

ARCHIV FÜR

GARTENBAU 55

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B A N D 17 • 1969 • H E F T 3

Arch. Gartenbau • Bd. 17 • 1Ö69 • H . 3 • S. 161-215

Berlin

I N H A L T SV E R Z E I C H N I S

G . VOGEL u n d L . GEBMANN

Ergebnisse aus der experimentellen E r m i t t l u n g von Windlasten an einem Gewächshausmodell

163

P. L t j x Der Einfluß der Schnittmethode u n d der Baumgröße auf den Arbeitszeitbedarf bei selektiven Schnitteingriffen an Obstgehölzen

177

H . D . HABTMANN

Sägemehl als organische Ausgangssubstanz f ü r die Humusversorgung gemüsebaulich genutzter Böden

187

G . VOGEL

Ergebnisse zur Ertragsleistung von Gurke und T o m a t e in Gewächshäusern aus glasfaserverstärktem Polyester (GFP-Schalenbauweise)

187

Arch. Gartenbau • Ed. 17 • 1969 • H. 3 • S. 163-175 • Berlin Institut für Gemüsebau Großbeeren der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

LUDWIG GERMANN u n d GEORG VOGEL

Ergebnisse aus der experimentellen Ermittlung von Windlasten an einem Gewächshausmodell Eingegangen am 1. Oktober 1968

Problem- und Aufgabenstellung Das Gewächshaus stellt im Gemüsebau unter Glas und Plasten, von der Höhe der Investitionen her, das bedeutendste Produktionsmittel dar. Seit Jahren besteht deshalb die berechtigte Forderung, den Material- und Kostenaufwand beim Bau von Gewächshäusern zu senken. Es sind im Zusammenhang mit dem Einsatz neuer Werkstoffe und der Entwicklung neuer Konstruktionsformen Arbeiten in Angriff genommen und teils auch zum Abschluß gebracht worden, die zu einer Kostensenkung im Gewächshausbau beigetragen haben (VOGEL U. WEICHOLD,

1967

a;

V O G E L U. G E R M A N N , 1 9 6 7

S E I D E L U. P A T Z E L T , 1 9 6 5 u .

b;

G E R M A N N U. V O G E L ,

1968;

1966).

Bei extrem leichten Konstruktionen des Stoff- und Formenleichtbaues sind es in erster Linie Probleme der Windstabilität, die bei der Berechnung und Bemessung des Tragwerkes zu lösen sind. Es werden vergleichsweise Konstruktionen mit und ohne Unterkonstruktionen untersucht, wobei konstruktive Lösungen, bei denen die Haut sowohl tragende als auch raumabschließende Funktionen erfüllt, Vorteile bieten. Trotz aller Erkenntnisse auf dem Gebiet der Stabilitätstheorie der letzten Jahre, die im Hinblick auf die Stabilitätsfälle erheblich zu verfeinerten Rechenverfahren beigetragen haben, lassen sich ohne verfeinerte Windlastannahmen im maßgebenden Lastfall Wind keine durchgreifenden Erfolge im Leichtbau erzielen. Während sich die Staudrücke q aus den Windgeschwindigkeiten errechnen lassen, muß die Windlastverteilung am Modell unter Beachtung der Ähnlichkeitsgesetze u. a. im Windkanal gemessen werden, so daß die Werte übertragbar sind. So wie bei allen statischen Berechnungen Wind als laminar strömend und horizontal fließend als ruhende Last stets senkrecht zur getroffenen Fläche angenommen wird, so werden auch im Windkanal meist horizontale, ungestörte Strömungen erzeugt und ihre Wirkung auf das Modell punktförmig mit Hilfe von Manometern gemessen und registriert. Die wirklichen, tatsächlichen Windverhältnisse an Bauwerken können jedoch sehr kompliziert und schwierig sein, wenn Wind in Böen auftritt, deren Strömung meist gestört ist und die mit ihrer Turbulenz bei weitem keine statische Beil»

164

L . GERMANS u n d G . VOGEL, E r m i t t l u n g von Windlasten a m Gewächshausmodell

lastung mehr darstellen, sondern vielmehr dynamisch wirken; d. h. daß die Belastung nicht nur einmal aufgebracht wird, sondern daß Zustände der Belastung solche der Entlastung oder gar entgegengerichtete Belastungen (schwellende, wechselnde Belastungen) folgen. Dem Tragwerk werden durch periodische Impulse Schwingungen aufgezwungen, die bei mangelnder Stabilität der Konstruktion zur Zerstörung führen können. Bei der Forderung nach maximaler Sturmsicherheit der Gewächshäuser ist es daher notwendig, um Sturmschäden über längere Zeiträume zu verhindern, mit gewissen Sicherheitsfaktoren oder Beiwerten zu rechnen, die als das Verhältnis einer Grenzspannung (zul. Spannung) zu einer vorhandenen Spannung zu verstehen sind. Es ist jedoch davon auszugehen, daß in den meisten Fällen die experimentell ermittelte Windlastverteilung am Bauwerk weitgehend zutrifft und bei stürmischen Winden eine rechnerische Sicherheit von 1,5 gegen Beulen oder Knicken erfahrungsgemäß als ausreichend angesehen werden kann, kurzzeitig schwellende und wechselnde Belastungen aufzunehmen, wenn die zugrunde gelegten Windgeschwindigkeiten und damit die Staudrücke real sind. Beim Studium der Windgesetze ist zu erkennen, daß vom sogenannten Regelverfahren, bei dem nur die dem Wind zugewandte Seite als belastet gilt, auf den leeseitigen Flächen jedoch keine Windlast anzunehmen ist, abgegangen wird und dem sogenannten Sonderverfahren, nach dem getrennt nach Druck und Sog zu rechnen ist, der Vorzug gegeben wird. Das ist bereits die Tendenz, zu verfeinerten Windlastannahmen zu kommen, die den tatsächlichen Verhältnissen am Bauwerk weit besser entsprechen, obgleich diese Angaben meist nur grob sind und sich auf Seitenwind beziehen. Der Wind strömt aber aus allen Richtungen, der Unterschied zur Hauptwindrichtung liegt nur in der Häufigkeit. Außerdem bestehen in der Praxis in den meisten Fällen keinerlei Möglichkeiten, ein Bauwerk nach der sogenannten Hauptwindrichtung hin zu orientieren. In den meisten Ländern wird auf eine Unterteilung in Windzonen verzichtet, weil sich die Windgeschwindigkeiten auftretender Spitzenböen im Binnenland, an der Küste sowie im Flachland und im Gebirge nur unwesentlich unterscheiden. Der Unterschied liegt in der Häufigkeit ihres Auftretens (o. Verf., 1966). Obgleich die Notwendigkeit einheitlicher Vorschriften allgemein anerkannt wird, weichen die in den einzelnen Ländern gültigen baugesetzlichen Bestimmungen noch erheblich voneinander ab (TITTEL, 1962; SIEBEBT, 1966; o.Verf., 1956). Um im Hinblick auf den Leichtbau von Gewächshäusern zu verfeinerten Windlastannahmen und verfeinerten Rechenverfahren zu kommen, werden deshalb im Auftrag des Instituts für Gemüsebau Großbeeren der DAL zu Berlin v o n N E E K , KOSCIEI/NY U. VOIGTLÄNDER ( 1 9 6 8 ) a m I n s t i t u t f ü r L e i c h t b a u u n d

ökonomische Verwendung von Werkstoffen, Dresden, Gewächshausmodelle im Windkanal untersucht. Aus einer Serie von Windkanalversuchen, die systematisch und zielgerichtet fortgesetzt werden, sollen die ersten Ergebnisse mitgeteilt werden.

165

Archiv für G artenbau, X V I I . Band, Heft 3, 1969

2.

Windlastannahmen für kratischen Republik

Gewächshäuser

in

der

Deutschen

Demo-

Die bei statischen Berechnungen für Gewächshäuser in der D D R anzunehmenden Staudrücke sind in TGL 116—0640, Bl. 1 und ihre Windlastverteilung in T G L 20167, Bl. 1 festgelegt (o. Verf., 1962, 1966). Die auf die Flächeneinheit (m 2 ) eines Bauteils entfallende Windlast W (kp/m 2 ) ist abhängig von: der Windgeschwindigkeit v der Gestalt und Lage des Bauwerkes Die Windlast berechnet sich aus der Gleichung W = c • q [kp/m 2 ], wobei

c = ärodynamischer Beiwert oder Gestaltwert q = Staudruck [kp/m 2 ]

Der Staudruck kann aus der Windgeschwindigkeit v mit Hilfe folgender Gleichung berechnet werden: q = d 2 /16 [kp/m 2 ], Nach T G L 116-0640, Bl. 1 sind folgende Staudrücke (q) in Abhängigkeit von der maximalen Höhe H des Gebäudes über dem umgebenden Gelände anzunehmen : H bis 4,0 m q — 25 kp/m 2 H bis 6,0 m q = 40 kp/m 2 , Für Gewächshäuser bis 4,0 m Gebäudehöhe gilt damit ein Staudruck von 25kp/m 2 ; das entspricht einer maximalen Windgeschwindigkeit von v = 20 m/s und für Gewächshäuser bis 6,0 m Gebäudehöhe ein Staudruck von q = 40 kp/m 2 , das entspricht einer Windgeschwindigkeit von v = 25,3 m/s. Aus der T G L 20167, Bl. 1 sind in Tabelle 11 die Windlastverteilung und die ärodynamischen Beiwerte c für übliche Bauwerksformen zu entnehmen. Die Angaben beziehen sich jedoch nur auf Seitenwind, das Längen-Breitenverhältnis des Bauwerks bleibt unberücksichtigt. Über mehrschiffige Bauten in Blockbauweise, die im Gewächshausbau dominieren, werden keinerlei Angaben gemacht. Im Rahmen der Verfeinerung der Windlastannahmen ist daher im Hinblick auf die Windlastverteilung die TGL in wesentlichen Punkten zu ergänzen, um dem Leichtbau zum Durchbruch zu verhelfen und die Tragsicherheit solcher extrem leichten Konstruktionen zu erhöhen.

166

L . GERMANN und G. VOGEL, E r m i t t l u n g von Windlasten a m Gewächshausmodell

3.

Versuchsanordnung

3.1.

Gewächshausmodell und Meßverfahren

Es wurde zunächst ein dreischiffiges Modell eines Gewächshauses in Blockbauweise mit einer Schiffbreite von 6,0 m und einer Stehwandhöhe von 2,40 m mit einem Dach aus einfach gekrümmten kreiszylindrischen PVC-Schalen mit seitlichen Bördelrändern im Windkanal untersucht (Abb. 1). Bei horizontaler

2055

Ansicht

Z

Abb. 1. Gewächshausmodell — Maßskizze

Anströmung wurde die Windlastverteilung über den Dachflächen mit Manometer gemessen. Das Modell war drehbar auf einer Bodenplatte angeordnet, so daß jeder Anströmwinkel von 0 bis 360° eingestellt werden konnte (Abb. 2). Die Druckverteilungsmessungen wurden in Intervallen von ß = 15° (Anströmwinkel) fotografisch registriert und später in Form von Isobaren, die nicht nur die Spitzenbelastungen, sondern auch deren Ausdehnung erkennen lassen, dargestellt. Zum Zweck der Ermittlung der Druckverteilung über den Dachflächen wurde das Modell mit einer Vielzahl von Druckmeßröhrchen versehen, die über Schläuche mit einem Vielfachmanometer verbunden waren. Der Modellmaßstab betrug 1:8,8. An den Dachschalen, die die Konstruktion frei-

Archiv für Gartenbau, XVII. Band, Heft 3, 1969

167

tragend überspannen, wurden zur Vereinfachung der Modellarbeiten geringfügige Veränderungen vorgenommen, die jedoch keinen Einfluß auf das E r gebnis der Druckverteilung h a t t e n . Das Modell wurde m i t einer Windgeschwindigkeit von v = 5 8 m/s (das sind q = 2 0 4 0 N/m2) angeströmt. F ü r d i e W i n d -

Abb. 2. Versuchsaufbau des Gewächshausmodells 1 Bodenplatte 2 Bodenplattenständer 3 Drehring 4 Meßschläuche richtungen ß — 0°, 4 5 ° und 90° erfolgte außerdem eine Untersuchung des Einflusses der Reynoldszahl, wozu die Windgeschwindigkeit im B e r e i c h 18 = v = 5 8 m/s variiert wurde. U m die Ü b e r t r a g b a r k e i t der D r u c k - b z w . Sogbeiwerte zu gewährleisten, sind neben der geometrischen Ähnlichkeit von Modell und Original gleiche Reynolds-, gleiche Mach- und gleiche Strouhalzahlen erforderlich. Die Untersuchungen haben diese Voraussetzungen bestätigt, so daß die Ü b e r t r a g b a r k e i t der Windlastverteilung vom Modell auf das Original gewährleistet ist.

3.2.

Meßtechnische Grundlagen

Die Messungen wurden von VOIGTLÄNDER unter Leitung von NEEK und K o SCIELNY (1968) im großen Niedergeschwindigkeitswindkanal des I n s t i t u t s für L e i c h t b a u in Dresden durchgeführt (Abb. 3), einem R i n g k a n a l der „Göttinger B a u a r t " m i t zur A t m o s p h ä r e hin offener Meßstrecke und geschlossener R ü c k führung. Die quasielliptische Düse besitzt einen Querschnitt von A D = 10 m 2

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L. GERMANN und G. VOGEL, Ermittlung von Windlasten am Gewächshausmodell

Abb. 3. Versuchsaufbau im Windkanal. 1 Düse, 2 Gewächshausmodell, 3 Bodenplatte

(D = 4,25 m, d = 3,0 m), der bei Verwendung einer Bodenplatte, wie im vorliegenden Fall (Abb. 2), auf etwa AD = 8,2 m 2 nutzbaren Strahlquerschnitt verringert wurde. Die Windgeschwindigkeit wird durch eine elektrisch angetriebene, elfblättrige Luftschraube erzeugt und ist im Bereich 0 = v [m/s] = 65 stufenlos regelbar. Weitere Einzelheiten zum verwendeten Windkanal können einer vorliegenden Arbeit von S T E A U S S (1959) entnommen werden. 4.

Ergebnisse

Die Darstellung der Meßergebnisse erfolgte in Form von Isobaren, die, wie die Abbildungen 4 bis 7 erkennen lassen, nicht nur die Spitzenbelastungen, sondern auch deren Ausdehnungsbereiche in anschaulicher Weise zeigen (Abb. 4, 5, 6, 7). So ist aus den Abbildungen 4, 5 und 6 die Druckverteilung an den entsprechenden Dachschalen 1/1, I I / l und I I I / l bei einem Anströmwinkel von ß = 0° zu ersehen, während in Abbildung 7 die Druckverteilung über das gesamte Dach des Gewächshausmodelles für ß = 0° dargestellt ist. So wurde für alle Anströmungsrichtungen von ß = 0° bis 90° in Intervallen von ß = 15° die Windlastverteilung an den Schalen und über dem gesamten Dach in Form von Isobaren aufgetragen. Aus der Vielzahl der sich daraus ergebenden Diagramme wurde mit Rücksicht auf den Umfang dieser Arbeit nur eine Auswahl für ß = 0° getroffen, die jedoch zum Verständnis des Auswertungsverfahrens ausreichend erscheint. Aus den Darstellungen der Druckverteilung in Form von Isobaren bei verschiedenen Windrichtungen, die durch den Winkel ß gekennzeichnet sind, wurde durch Integration der max. Meßwerte an den Schalen für einen Geltungsbereich

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dargestellt in Form von Isobaren

von ß = 0° bis 360° und horizontaler Anströmung a = 0° sowie einem Gebäudeinnendruck, der dem Atmosphärendruck gleich ist, das in Abbildung 8 dargestellte Diagramm gewonnen (Abb. 8). Aus dieser Darstellung ist zu erkennen, daß über den gesamten Dachflächen nur reine Sogbeanspruchungen auftreten, die über den Dachoberflächen bezüglich ihrer Größe unterschiedlich verteilt

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L . GERMANN und G. VOGEL, Ermittlung von Windlasten am Gewächshausmodell

sind. Eine eindeutige Abschirmung des'Mittelschiffes bzw. des dahinterliegenden Außenschiffes erfolgt (Abb. 8 ) nur bei Seitenwind (ß = 9 0 ° ) ( V O I G T L Ä N D E R , N E E K U . K O S C I E L T S ' Y , 1 9 6 8 ) . Um die Abschirmwirkung beim Gewächshausblock

171

Archiv für Gartenbau, X V I I . Band, Heft 3, 1969

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Abb. 6. Druckverteilung an der Dachschale I I I / l bei einem Ausströmwinkel von ß = 0° dargestellt in Form von Isobaren

richtig beurteilen zu können, sind die Untersuchungen an einem vielschiffigen Block zu wiederholen, damit diese Wirkungen, wie es am nur 3schiffigen Block offenbar durch entgegengesetzten Wind (ß = 0° — 360°) der Fall ist, nicht wieder aufgehoben werden können. Aus dem Diagramm ergibt sich ferner, daß

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Abb. 7. Druckverteilung über das gesamte Dach des Gewächshausmodells bei einem Anströmwinkel von = 0°, dargestellt in Form von Isobaren Geltungsbereich " Seitenwind nchtung

0 i ß [°] = 360

- Horizontale Anströmung

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Abb. 8. Vorschlag eines Lastannahmediagramms auf Grund einer Zusammenstellung der bei verschiedenen Seitenwindrichtungen möglichen Maximalwerte der über den einzelnen Dachschalen gemittelten Druckverteilungen

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die Konzentrationen der Windlast (maximale Sogbeanspruchungen) sich unmittelbar hinter den Giebelflächen aufbauen und nach der Mitte hin ständig abfallen, so daß die Dachflächen bis zu 3 Meter hinter den Giebeln am stärksten beansprucht werden (Abb. 8). 5.

Diskussion der Ergebnisse und Schlußfolgerungen

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß die in der Baugesetzgebung festgelegten ärodynamischen Beiwerte (c-Werte) für geschlossene Gebäude mit Satteldach (o. Verf., 1966) für die untersuchte Blockbauweise mit drei Schiffen (Steh wand und Satteldach) nicht zutreffen. Bei einem Dachneigungswinkel von etwa 30° und Seitenwind ( ß = 90°) ergeben sich nach der TGL 20 167, Blatt 1 auf der windzugewandten Dachfläche weder Druck- noch Sogbeanspruchungen, während auf der windabgewandten Dachfläche in der statischen Berechnung ein ärodynamischer Beiwert von — 0,4 zugrunde gelegt werden muß (o. Verf., 1966). Dagegen sind beim untersuchten dreischiffigen Block die äußeren seitlichen Dachflächen eindeutig durch unterschiedliche Sogbelastungen —0,4 bis —1,1 (von der Mitte des Gewächshauses zum Giebel) gekennzeichnet. Das gleiche trifft für die gegenüberliegende seitliche Dachfläche des gleichen Schiffes zu ( - 0 , 4 bis - 0 , 9 ) . Während nach der TGL 20167 die Dachflächen in ihrer gesamten Länge gleichmäßig belastet werden, ergibt sich aus den Untersuchungen am dreischiffigen Block, daß die Dachflächen in der Längsrichtung des Bauwerks unterschiedlich beansprucht werden, und zwar steigend von der Mitte zu den Giebeln hin (Abb. 8). Daraus ergeben sich entscheidende Ansatzpunkte für verfeinerte Windlastannahmen, die eine unterschiedliche Dimensionierung der Binderkonstruktionen bzw. unterschiedliche Binderabstände im Falle der Gewächshäuser ermöglichen. Zunächst unerklärlich erscheint die Tatsache, daß das Mittelschiff des untersuchten Blockes, wenn auch unbedeutend, stärker belastet wird als die beiden Außenschiffe. Sehr wahrscheinlich ist, daß dies auf das Höhen-Breiten-Längenverhältnis (1/4,5:9) des untersuchten Bauwerks zurückzuführen ist, wie sich das aus den Windlastvorschriften der Schweiz (o. Verf., 1956) und auch aus den Untersuchungen von S I E B E R T (1966) ableiten läßt. Die bisher durchgeführten Versuche an einem Modell reichen daher noch nicht aus, um für Gewächshäuser in Blockbauweise mit verschiedenen Dachformen allgemeinverbindliche Angaben zu machen, so wie sie bereits die schweizerischen Windlastnormen für Einzelhäuser beinhalten (o. Verf., 1956). Notwendig dazu sind vor allem Untersuchungen mit einer noch größeren Anzahl von Gewächshausschiffen und mit größeren Bauwerkslängen und u. a. in Abhängigkeit von der Dachform. Zusammenfassung Um im Gewächshausbau im Zusammenhang mit dem Einsatz neuer Werkstoffe und der Entwicklung neuer oder verbesserter Konstruktionsformen zu verfeinerten Windlastannahmen und verfeinerten Rechenverfahren zu kommen,

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L. GERMANN und G. VOGEL, Ermittlung von Windlasten am Gewächshausmodell

werden im Auftrag des Instituts für Gemüsebau Großbeeren der DAL zu Berlin am Institut für Leichtbau und ökonomische Verwendung von Werkstoffen, Dresden, Gewächshausmodelle im Windkanal untersucht. Zunächst wurde ein dreischiffiges Modell eines Gewächshauses in Blockbauweise mit einer Schiffbreite von 6 m und einer Steh wandhöhe von 2,40 m mit einem Dach aus einfach gekrümmten Kreiszylinderschalen aus PVC (Satteldach) in die Untersuchungen einbezogen. Die Druckverteilungsmessungen erfolgten in Intervallen von ß = 15° (Anströmrichtung) im Bereich von ß = 0° bis 90°. Sie sind fotografisch registriert und in Form von Isobaren dargestellt worden. Die dazu vorliegenden Ergebnisse wurden mitgeteilt und diskutiert.

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Summary Title of the paper: Results of the experimental determination of the wind load with a model greenhouse At the Institute of Light Construction and Economic Use of Materials, Dresden, model greenhouses are tested in the wind tunnel on behalf of the Institute of Vegetable Growing, GroBbeeren, of the German Academy of Agricultural Sciences, Berlin, in order to reach improved wind load acceptance as well as refined calculation methods in greenhouse construction in connection with the use of new materials and the development of new or improved constructions. First of all, a three-bayed greenhouse model in block-system construction (bay width 6 m, pillar wall height 2.40 m) with a roof of single-curved circular-

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cylinder shells made of PVC (ridged roof) was included in the tests. Pressure distribution was measured in intervals of ß = 15° (direction of air flow) in the range of ß = 0° to 90°. The measurements were photographically recorded and are presented as isobars. The available results are presented and discussed. Literatur und G . V O G E L : Ergebnisse beim Einsatz von lichtstabilisierten S - P V C E x t r u d e r p l a t t e n im Gewächshausbau. Archiv f. Gartenbau (1968), Bd 16, H . 3., S. 215-237. o. Verf.: Normen f ü r die Belastungsannahmen, die Inbetriebnahme u n d die Überwachung der Bauten. Schweizerischer Ingenieur- u n d Architekten-Verein (1956), Nr. 160, S. 3 - 4 0 . o. Verf.: TGL 20 167, B l a t t 1, Windlastannahmen. V E B Verlag f ü r Bauwesen (1966) o. Verf.: Fachbereich-Standard Gewächshäuser, H a u p t k e n n w e r t e Projektierung, Berechnung. TGL 116-0640, Blatt 1. V E B Verlag f ü r Bauwesen, Berlin W 8 (1962) SEIDEL, E., und 0 . PATZELT: Ergebnisse aus der E r p r o b u n g von Plastfoliengewächshäusern in Stabnetzbauweise. Der Deutsche Gartenbau 13 (1966), S. 134—137 SEIDEL, E., und O. PATZELT: Leichtbauweise im Gartenbau. Der Deutsche Gartenbau 12 (1965), S. 2 0 6 - 2 1 0 SIEBERT, L.: Modellversuche zwecks Ermittlung von Windlasten an Gewächshäusern. Die Gartenbauwissenschaft 32 (14.) B a n d (1967), S. 4 7 - 1 0 6 STRAUSS, K . : Die ärodynamischen Laboratorien der Dresdener Flugzeugwerke. J a h r b u c h der Luftfahrtforschung (1959), S. 9 2 - 1 0 0 TITTEL, E . : Der Entwicklungsstand und die Perspektive des Gewächshausbaues in der Deutschen Demokratischen Republik. Tagungsbericht Nr. 58 der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin (1962), S. 39—67 V O G E L , G . , u n d R . W E I C H O L D : Anwendungstechnik, Nutzung und Ökonomik beim Einsatz von Plastfoliengewächshäusern und -zelten f ü r die Produktion von Treib- und Frühgemüse. Internationale Gartenbauausstellung der D D R E r f u r t (1967 a), 83 S. V O G E L , G . , und L. G E R M A N N : Untersuchungen zur F o r m und Abmessung von Plastfoliengewächshäusern mit Unterkonstruktion und ihre Anwendungsbereiche in der Treibgemüseproduktion. Archiv f. Gartenbau (1967b), Bd. 15, H . 6, S. 329-349 V O I G T L Ä N D E R , N E E K und K O S C I E L N Y : Experimentelle E r m i t t l u n g der Windlasten an einem Gewächshausmodell. Bericht Nr. 81—1/68 des Forschungsbereiches Strömungstechnik des I n s t i t u t s f ü r Leichtbau und ökonomische Verwendung von Werkstoffen (1968) GERMANN, L . ,

Anschrift der Autoren: Dipl.-Ing. L. Germann und Dr. habil. G. Vogel I n s t i t u t f ü r Gemüsebau der DAL zu Berlin 1722 Großbeeren

Arch. Gartenbau • Bd. 17 • 1909 • H. 3 • S. 177-186 • Berlin Institut für Obstbau Dresden-Pillnitz der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

PETER

LUX

Der Einfluß der Schnittmethode und der Baumgröße auf den Arbeitszeitbedarf bei selektiven Schnitteingriffen an Obstgehölzen Eingegangen am 23. Oktober 1968

1.

Einleitung:

I n den letzten J a h r e n sind in vielen obstanbauenden Ländern Bestrebungen zur Verminderung des Schnittaufwandes zu erkennen. Die z. T. recht umfangreichen Versuche u n d Maßnahmen lassen sich in zwei Arbeitsrichtungen aufteilen: 1. Suche nach zweckmäßigen Mechanisierungsmöglichkeiten des Schneidens und der damit verbundenen Teilarbeitsgänge u n d 2. Verminderung des Aufwandes durch pflanzenbauliche Maßnahmen. Beide Arbeitsrichtungen lassen Ergebnisse erkennen, doch sind durchschlagende Erfolge noch nicht zu verzeichen. Bis zur allgemeinen Empfehlung mechanisierter Schnittverfahren gilt es, die Ursachen des hohen Arbeitszeitbedarfes f ü r selektive Schnitteingriffe zu erklären, um daraus zeitsparende Schnittmethoden abzuleiten. 2.

Material und Methodik

Über mehrere Schnittperioden f ü h r t e n wir in einigen Produktionsbetrieben Arbeitsstudien und Zeitmessungen durch. Es wurden Apfelbäume in den Baumformen Spindel, Viertelstamm und Hochstamm in mehreren Sorten geschnitten. Die B ä u m e befanden sich fast alle im Vollertrag. Der Schnitt bestand im Herausnehmen einzelner stärkerer Äste mit der Handsäge und zu dicht stehender, dünner ein- und mehrjähriger Verzweigungen mit der Schere. S t a m m Verlängerungen und Gerüstäste wurden nur selten angeschnitten. Der Schnitt wurde bei den Spindeln vom Boden, bei den Viertelstämmen von Dreibockleitern aus Stahlrohr und bei Hochstämmen von Zweiholmleitern aus vorgenommen. Es wurden folgende Werte e r f a ß t : y — Zeitaufwand (min/Baum), gemessen wurde die operative Zeit. Sie setzt sich aus der Grundzeit und den Hilfszeiten zusammen. x, = Anzahl der Scherenschnitte / Baum x2 — Anzahl der Sägeschnitte / Baum x t = Baumhöhe (m), gemessen wurde die oberste Schnittstelle des Baumes. 12

Archiv für Gartenbau, Band 17, Heft 3, 1969

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P. L u x , Arbeitszeitbedarf bei Schnitteingriffen (Obstgehölze

x t = Baumdurchmesser (m), verwendet wurde der mittlere Durchmesser des Baumes aus zwei Messungen über Kreuz nach dem Schnitt. x 6 = Häufigkeit des Anstellens der Leiter/Baum, erfaßt wurde die Zahl, wie oft eine Leiter an- bzw. umgestellt wurde. x 7 = Produkt aus Baumhöhe (x:i) und Baumdurchmesser (x()

Der Zeitaufwand wurde mit Stoppuhren mit Dezimalteilung, die Kronenausdehnung mit Meßlatten gemessen. Die Versuchsbäume wurden von eingearbeiteten Facharbeitern geschnitten, die bereits mehrere Tage in der betreffenden Schnittperiode geschnitten hatten. In allen Versuchen schnitten zwei Arbeitskräfte jeweils die gleiche Anzahl Bäume, doch wurde aller zwei Bäume die Sorte gewechselt. Die Zeitmessungen erstreckten sich in der Regel über mehrere Arbeitstage. Zur Erklärung der Ursachen des unterschiedlichen Zeitbedarfes bei verschiedenen Schnittmethoden und Arbeitstechniken führten wir bei einem Teil des Versuchsmaterials Multimomentaufnahmen durch, da Messungen von sehr kurzen Teilzeiten mit der Stoppuhr nicht möglich sind. Wir analysierten dazu den gesamten Arbeitsgang und erfaßten in Abständen von j /io m i n einzelne Bewegungselemente.

3.

Ergebnisse

3.1.

Die Bestimmung der die Schnittleistung beeinflussenden Faktoren

Um herauszufinden, welche der erfaßten Faktoren xL bis x1 den Arbeitszeitbedarf beeinflussen, untersuchten wir deren Einfluß auf den Arbeitszeitbedarf je Baum (y) mit Hilfe der multiplen Regressionsanalyse und prüften die partiellen Regressionskoeffizienten mit dem ¿-Test bei einer Grenzwahrscheinlichkeit von P < 0,05. I n allen Versuchen wurden die Daten beider Versuchspersonen gemeinsam verrechnet. Die Gleichungen lauten für Schnittarbeiten vom Boden: y = 1,634 + 0,047 xL + 0,230 x2 - 0,984 x3 + 0,271 x7 w = 76, B = 0,78, PB < 0,001, für Schnittarbeiten von Dreibockleitern: y = 0,841 + 0,030 xL + 0,396 x2 + 0,282 x3 + 0,672 xk n = 356, B = 0,77, PB < 0,001 und für Schnittarbeiten von Anlegeleitern: y = 0,475 + 0,059 xL + 0,276 a;2 + U 7 3 xß n = 115, B = 0,89, PB < 0,001

(1) (2) (3)

Den größten Einfluß auf den Arbeitszeitbedarf hat die Anzahl Schnittstellen, wobei sich erwartungsgemäß die Zunahme der mit einer Baumsäge durchgeführten Schnitte wesentlich deutlicher auswirkt als die Zunahme der Scherenschnitte. Aus den Abbildungen 1, 2 und 3 ist der untersuchte Bereich der signifikant wirkenden Einflußgrößen für die drei Gleichungen zu erkennen (Abb. 1, 2 und 3).

Archiv für Gartenbau, XVII. Band, Heft 3, 1969

Abb. 1. Einfluß der Merkmale — Anzahl der Scherenschnitte (x\), Baumhöhe (x 3 ), Anzahl der Sägeschnitts (x2) und dem Produkt aus Baumhöhe und Baumdurchmesser (x7) auf die Schnittleistung (y).

179

20 30 40 50 60 70 »0 90 100 110 120 X7

Scherenschnitte

min/Baum

10 20 30 40 50 60 70 SO 90 100 110 110 1301W 150 160170180110 200 210X7 Abb. 2. Einfluß der Merkmale — Anzahl der Scherenschnitte (x,), Baumhöhe (x:t), Baumdurchmesser (x 4 ) und Anzahl der Sägeschnitte (x2) auf die Schnittleistung (y)

Wesentlich schwieriger ist die Wirkung der Baumhöhe (x3) und des Kronendurchmessers (xA) zu erklären. Beim Schnitt vom Boden (1) wirkt die Baumhöhe sehr stark auf die Arbeitsleistung, indem eine zunehmende Baumhöhe den Zeitbedarf bei gleichbleibender Schnittstellenanzahl verringert. Die Stärke der Wirkung des Faktors Baumhöhe wird in starkem Maße vom Durchmesser der Bäume beeinflußt, wobei bei größeren Bäumen ein zunehmender Durchmesser deutliche, den Zeitbedarf erhöht als bei kleinen Bäumen. Andererseits übt die Höhe der Bäume bei kleinem Durchmesser eine größere Wirkung aus als bei großem Durchmesser. Wir erklären uns diese Erscheinung aus der Tatsache, daß nahezu alle Schnittstellen vom Boden gut erreichbar, bei höheren Bäumen also mehr Schnittstellen ohne Ortswechsel der Versuchspersonen möglich waren. Günstig für eine hohe Arbeitsleistung scheint demnach zu sein, wenn eine hohe Anzahl Schnitte ohne Stellungswechsel der Arbeitskraft von einem Ort aus vorgenommen werden kann (Abb. 4). 12*

180

P. L u x , Arbeitszeitbedarf bei Schnitteingriffen (Obstgehölze)

min/Baum

0A—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i— 20 40 60 SO 100 120 W160 ISO 200220 HO 2Ö0 ISO 300 320 M 360 3S0 400 m HO M W X-, Scherenschnitte Abb. 3. Einfluß der Merkmale — Anzahl der Scherenschnitte (a^), Anzahl der Leiterstellungen (xg) und Anzahl der Sägeschnitte (x2) auf die Schnittleistung (y).

y(min/Baum) Xh- 3,5 m

2,5 m 3,5Xf 75m 2P 1,5

Abb. 4. Der Einfluß von Baumdurchmesser und -höhe auf die Arbeitsleistung

Beim Schnitt unter Verwendung von Dreibockleitern aus (2) wirken Baumhöhe (x3) und Baumdurchmesser (a:4) stark positiv, d. h. der Arbeitszeitbedarf wächst mit zunehmender Kronenausdehnung, jedoch deutlicher mit zunehmendem Baumdurchmesser als mit zunehmender Baumhöhe. Bei Schnittarbeiten von Holmleitern wirkten die die Baumausdehnung kennzeichnenden Regressoren nicht signifikant. E s ist anzunehmen, daß der Einfluß der Anzahl der Leiterstellungen (x6) den Einfluß der Kronenmaße einschließt. Die Anlegeleitern mußten bei großkronigen Bäumen bis zu 6mal umgestellt

Archiv für Gartenbau, XVII. Band, Heft 3, 1969

181

werden. Der hohe Einfluß von x6 ist aus dem Regressionskoeffizienten von 66 = 1,173 ersichtlich, d. h. mit jeder Veränderung der Stellung einer Leiter am Baum erhöht sich in unserem Versuch der Arbeitszeitbedarf um 1,17 min. Aus der nahezu konstanten Reichweite der H a n d bei der Arbeit von der Leiter ist der wesentliche Zusammenhang zwischen Baumdurchmesser (xA) und Anzahl der Leiterstellungen/Baum (x6) zu erklären. Um die Beziehungen zwischen diesen beiden Faktoren zu verdeutlichen, berechneten wir: x4 =

a +

b

x6

und erhielten = 2,02 + 0,590 x6 B = 0,65, Pb < 0,05, PB < 0,001, n = 115

(4)

Aus (4) ist ersichtlich, daß unter den Versuchsbedingungen bei Bäumen ab einem Durchmesser von 2,61 m eine mittlere Zunahme des Kronendurchmessers um 0,59 m jeweils eine Veränderung der Stellung einer Leiter erforderlich macht. Das Bestimmtheitsmaß mit B = 0,65 läßt jedoch noch weitere Streuungsursachen erwarten. Aus den Vertrauensgrenzen (Abb. 5) ist zu erkennen, daß die Regressionswerte nur mit einer geringen Unsicherheit behaftet sind (Abb. 5). Baumdurchmesser 76 -

5-

43-

Abb. 5. Regressionsgerade Vertrauensgrenzen

3.2.

mit

2 -

-| Oft

, 1ß

, 20

1 3,0

1 hfl

1 5,0

1 6,0

1 7,0 X6

Der Einfluß der Arbeitstechnik auf die Arbeitsleistung

Die in Abschnitt 3.1 durchgeführten Regressionsanalysen gestatten nur in wenigen Fällen Erklärungen über den kausalen Zusammenhang der Wirkung der einzelnen Faktoren bei verschiedenen Schnittmethoden bzw. Arbeitstechniken. Einen deutlicheren Einblick ermöglichen die am z . T . gleichen Versuchsmaterial vorgenommenen Multimomentaufnahmen.

P. Lux. Arbeitszeitbedarf bei Schnitteingriffen (Obstgehölze)

182

Tabelle 1 Relative Zeitanteile der einzelnen Bewegungselemente beim Schnitt von Kernobstbäumen f ü r verschiedene Arbeitstechniken Bewegungselemente Beobachten Bewegung u m den B a u m Gerät rücken Gerät be- u n d entsteigen und im B a u m klettern Bewegung zur Schnittstelle Aste heranziehen und loslassen Schneiden, Nachschneiden Unterlagentr. schneiden Sägen mit einer H a n d bzw. mit zwei H ä n d e n Werkzeugwechsel Schnittholz aus der Krone entfernen u n d ablegen Arbeitsbedingte Verlustzeiten, pers. Verlustzeiten Beobachtungselemente Versuchspersonen

vom Boden 7,0 8,3

mit Pflückschlitten

mit Dreibockleitern

6,7 7,3 2,6

9,8 6,3 3,2

0,3 25,9 1,4

3,5 32,6 7,0

6,7 28,5 8,8

42,8

35,2

28,5

3,3 0,8

0,9

-A

1,8 1,7

9,9

3,0

4,3

—

0,3

0,1

3844 4

13202 2

0,4 15305 6

Zur besseren Übersicht wurden die Werte f ü r die einzelnen Bewegungselemente in Gruppen zusammengefaßt. Tabelle 2 Relative Zeitanteile f ü r bestimmte Gruppen von Bewegungselementen beim Schnitt von Kernobstbäumen f ü r verschiedene Arbeitstechniken Bewegungselemente

vom Boden

mit Pflückschlitten

mit Dreibockleitern

Ortsbewegungen, Armbewegungen zu und von den Schnittstellen, Holz ablegen Beobachten Schneiden und Sägen Sonst. Verlustzeiten

45,8 7,0 46,1 1,1

56,0 6,7 36,3 1,0

57,8 9,8 30,3 2,1

Beobachtungselemente Versuchsperson

3844 4

13202 2

15305 6

Der Anteil der Bewegungselemente, die zur Vorbereitung der eigentlichen S c h n i t t f ü h r u n g erforderlich sind, n i m m t m i t h ö h e r e n B a u m f o r m e n zu. Dies ist insofern zu e r k l ä r e n , als die V e r w e n d u n g v o n H i l f s m i t t e l n z u m E r r e i c h e n der Schnittstellen einen bestimmten Zeitbedarf erfordert, während beim Schnitt v o m B o d e n bis z u einer b e s t i m m t e n H ö h e alle S c h n i t t s t e l l e n g u t z u e r r e i c h e n sind u n d Ortsbewegungen u m d e n B a u m fast i m m e r bei gleichzeitiger Ausf ü h r u n g anderer Bewegungselemente erfolgen. A r m b e w e g u n g e n zu den Schnitt-

Archiv für Gartenbau, XVII. Band, Heft 3, 1969

183

stellen erfordern bei den genannten Arbeitstechniken keinen deutlich unterschiedlichen Zeitanteil (Tab. 1). Trotzdem ist erstaunlich, daß diese gesamte Gruppe der Bewegungselemente bis zu fast 60% der Gesamtzeit in Anspruch nimmt, obwohl nur geübte und eingearbeitete Personen zur Durchführung der Versuche herangezogen wurden. Der hohe Zeitbedarf für das Bewegungselement „Äste heranziehen" beim Einsatz von Pflückschlitten und Dreibockleitern ist aus dem Bestreben zu erklären, möglichst viele Schnitte von einem Standort auszuführen bzw. die Geräte so wenig wie möglich umzustellen. Trotzdem ist durch rechtzeitiges Umstellen der Hilfsmittel eine Zeiteinsparung gegenüber dem mühsamen Heranziehen der zu schneidenden Verzweigungen zu erwarten. Der Anteil für das Beobachten liegt bei geübten Schneidern in der Regel unter 10%. I m Gegensatz zu zahlreichen anderen Tätigkeiten erfordern die Schnittarbeiten eine dauernde Wiederholung der Entscheidung, ob und an welcher Stelle geschnitten wird. Hierin wird die Kompliziertheit des Gehölzschnittes deutlich, die im wesentlichen durch die Art des jeweiligen Eingriffes bestimmt wird. Beim Fruchtholzschnitt z. B. muß die Arbeitskraft nur die äußere Form der Baumkrone erfassen, um dann nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten und Regeln nahezu jeden Trieb einzukürzen, während beim Auslichtungsschnitt wesentlich mehr Überlegungen erforderlich sind. I m vorliegenden Fall erforderte der Erziehungs- und Instandhaltungsschnitt mit Hilfe der Dreibockleiter den größten Zeitanteil für „Beobachten". Das Bewegungselement der eigentlichen Schnittführung sowohl mit der Schere als auch mit der Säge erfordert nach den Ergebnissen der Multimomentanalyse einen hohen Zeitanteil zwischen 30,3 und 46,1%. Vermutlich liegen diese Werte niedriger als in den Tabellen 1 und 2 angegeben, weil sich alle übrigen Bewegungselemente optisch erfassen lassen und nur Scherenschnitte zusätzlich akustisch wahrgenommen werden, wodurch sie in einer zu großen Häufigkeit erfaßt werden. Dieser Versuchsfehler ist bei allen Multimomentaufnahmen gleich, wobei ein Teil der zu hohen Werte für das Bewegungselement „Schneiden" den „Armbewegungen zu und von der Schnittstelle" zuzurechnen ist. Die Zeit für die eigentliche Schnittführung ist außerordentlich gering; zur Anfertigung eines Scherenschnittes wird bei geringen Schnittstellendurchmessern oft nur ein Teil einer Sekunde benötigt, doch wächst der Zeitbedarf stark, sobald sich eine Verzweigung nicht mit einmaligem Zusammendrücken der Griffschenkel abtrennen läßt. Die Ursachen des höheren Zeitbedarfes beim Schnitt relativ enggepflanzter kleinkroniger Bäume sind in der höheren Schnittstellenanzahl je Flächeneinheit zu suchen, obwohl das Verhältnis des Zeitbedarfes für Nebenarbeiten günstiger ist als bei großkronigen Bäumen. 4.

Besprechung der Ergebnisse

I n den vorangegangenen Untersuchungen konnten wir feststellen, daß die Anzahl Schnittstellen bei selektiven Schnitteingriffen den entscheidenden Einfluß auf den Arbeitszeitbedarf ausübt. Zur Verminderung des Zeitaufwandes

184

P. L u x , Arbeitszeitbedarf bei Schnitteingriffen (Obstgehölze)

muß die Schnittstellenanzahl möglichst verringert werden, ohne die Wirkung des bestimmten Schnitteingriffes zu beeinträchtigen. Aus dem statistischen Material des Abschnittes 3.1. ist ersichtlich, daß ein Sägeschnitt den gleichen Zeitbedarf erfordert wie eine bestimmte Anzahl Scherenschnitte. Die Verringerung der hohen Anzahl Scherenschnitte zugunsten möglichst weniger Sägeschnitte dürfte daher eine deutliche Verminderung des Arbeitszeitbedarfes ermöglichen. Die Folge dieser Überlegungen ist eine Änderung der Schnittmethode, indem möglichst große Verzweigungen und ganze Teil Verzweigungssysteme z. T. an der Basis ihrer Entstehung oder über der Insertionsstelle jüngerer Verzweigungen mit der Säge entfernt werden. Andererseits ist eine Verminderung des Arbeitszeitbedarfes dadurch zu erreichen, daß aufwendige Sägeschnitte durch eine möglichst geringe Anzahl Scherenschnitte ersetzt werden. Dann muß der Schnitt allerdings erfolgen, bevor die Astdurchmesser für den Einsatz der Handschere zu groß werden. Die kausalen Zusammenhänge des höheren Zeitbedarfes beim Schnitt höherer Baumformen konnten durch die Multimomentaufnahmen z.T. erklärt werden. Größere Bäume erfordern durch den Einsatz von Hilfsmitteln einen größeren Zeitbedarf für Bewegungen, die für die Vorbereitung der Schnittführung erforderlich sind als kleinere Bäume, während der Zeitanteil für das eigentliche Abtrennen geringer wird. Eine Mechanisierung oder Teilmechanisierung selektiver Schnitteingriffe wird nur dann einen Zeitgewinn erwarten lassen, wenn nicht nur der Schneidvorgang sondern auch die damit verbundenen Bewegungen zum Erreichen der Schnittstellen ökonomischer gestaltet werden. Der Schnitt erfordert von den beteiligten Arbeitskräften eine ständige Widerholung der Entscheidung, ob und an welcher Stelle ein Ast oder Trieb geschnitten wird. Aus den Multimomentaufnahmen war für „Beobachten" ein Zeitaufwand bis 9,8% der Gesamtzeit erforderlich. In Wahrheit liegt dieser Wert aber wesentlich höher, da die Versuchspersonen die jeweils nächste Schnittstelle bereits während der Ausführung anderer Bewegungen erfassen. Es ist also zu erwarten, daß die Veränderung der Schnittmethode unter dem Gesichtspunkt der Verminderung der Schnittstellenanzahl und der Vereinfachung der Entscheidung, an welcher Stelle geschnitten wird, eine wesentliche Arbeitszeiteinsparung ergeben Vird. Die Entscheidungserleichterung ist nur über gleichartigen Rückschnitt nahezu aller Triebe (Fruchtholzschnitt) oder über das Entfernen ganzer Teilverzweigungssysteme zu erreichen. Die notwendige Verringerung der Schnittstellenanzahl ist nur in letzterem Fall zu erreichen. Zu ähnlichen Ergebnissen kam H I L K E N B Ä U M E B ( 1 9 6 6 ) durch Zeitmessungen, wodurch der Ableitungsschnitt nach Abschluß des Kronenaufbaues eine um ein Drittel geringere Arbeitszeit erfordert als der Überwachungs- und Verjüngungsschnitt. Überlegungen dieser Art sollten verstärkt in Versuche eingebaut werden, die den Einfluß des Schnittes auf die vegetative Leistung der Gehölze und die Qualitätsausbildung der Früchte untersuchen.

Archiv für Gartenbau, XVII. Band, Heft 3, 1969

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Zusammenfassung Am Beispiel der Obstart Apfel in verschiedenen Baumformen wurden durch Anwendung mathmatischer Methoden die wesentlichsten arbeitszeitbestimmenden Faktoren und deren Wirkung ermittelt. Es sind dies die Anzahl der Scheren- und Sägeschnitte, Höhe und Durchmesser der Gehölze und die Häufigkeit des Anstellens der Leiter. Multimomentanalysen ergaben, daß der Zeitanteil für Bewegungen zur Vorbereitung der Schnittführung bei größeren Bäumen wesentlich größer ist als bei kleineren Bäumen und der Zeitanteil für das Abtrennen geringer wird. Deshalb wird eine Mechanisierung selektiver Schnitteingriffe nur dann einen Zeitgewinn erwarten lassen, wenn nicht nur der Schneidvorgang sondern auch die Bewegungen zum Erreichen der Schnittstellen ökonomischer gestaltet werden. Es ist zu erwarten, daß vorerst nur eine Veränderung der Schnittmethode unter dem Gesichtspunkt der Verminderung der Schnittstellenanzahl und der Vereinfachung der Entscheidung, an welcher Stelle geschnitten wird, eine wesentliche Arbeitszeiteinsparung ergeben wird.

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186

P . L u x , Arbeitszeitbedarf bei Schnitteingriffen (Obstgehölze)

Summary Title of the paper: The effect of the cutting method and tree size on the labour requirements in selective pruning of fruit trees Apple trees of various shapes were used to determine the major labour-deter mining factors and their effects by means of mathematical methods. These factors include: number of cuts with shear and with saw, height and diameter of trees, and frequency of adjusting the ladder. Multimomentous analyses revealed that the time percentage required for movements to prepare the cutting is considerably higher with larger trees than in case of small ones, while the time percentage required for the actual cutting decreases. Therefore, mechanization of selective pruning will result in a saving of time only if both the actual cutting operation and the movements made to reach the cutting points are rendered more economical. I t is expected that for the time being essential savings of time will result only from a change in the cutting method under the aspect of reduced number of cutting points and simplified decision where to cut. Literatur L u x , P . : Untersuchungen über den Arbeitszeitbedarf und Möglichkeiten zur Rationalisierung des Obstbaumschnittes. Berlin, DAL, Diss. 1968 H i l k e n b ä u m e r , F . : Zweckmäßiger Obstbaumschnitt. Erwerbsobstbau 8 (1966), 21—25 Anschrift des Autors: Dr. Peter L u x 8057 Dresden-Pillnitz Institut für Obstbau

Arch. Gartenbau • Bd. 17 • 1969 • H . 3 • S. 187-198 • Berlin Institut f ü r Gemüsebau der Hessischen Lehr- und Forschungsanstalt für Wein-, Obst- und Gartenbau, Geisenheim am Rhein

H. D.

HARTMANN

Sägemehl als organische Ausgangssubstanz f ü r die Humusversorgung gemüsebaulich genutzter Böden Erweitertes R e f e r a t d. Wiss. Vortragstagung, F a c h k . Gartenb. D t . Agrarwiss. Gas. E r f u r t , 30. 9. 1966 Eingegangen am 28. Oktober 1968

1.

Einleitung

I n der L i t e r a t u r wird über die Eignung von Sägemehl f ü r die H u m u s v e r s o r g u n g sehr unterschiedlich geurteilt. Die Auffassungen schwanken zwischen wohlmeinender E m p f e h l u n g u n d völliger Ablehnung. N a c h den Angaben über eine erfolgreiche A n w e n d u n g ist offensichtlich eine zusätzliche N-Gabe notwendig ( I T I N S K I J u . O S T E R - V O L K O W 1 9 5 6 , B O L L E N U. L U

1957,

E . KNICKMANN

1962,

1965), da das Ausgangsmaterial bei der R o t t e den Mikroorganismen n u r ungenügend Sticksoff zur Verfügung stellen k a n n . W i r d diese E r k e n n t n i s mißachtet, f ü h r t eine Sägemehldüngung zu Wachstumsdepressionen. (ITINSKIJ U.

ALLISON

OSTER-VOLKOW

1962,

2.

ALLISON

1 9 5 6 , B O L L E N U. L U

1965,

KENDER

und

1957, W H I T E et al 1959, E .

EGGERT

KNICKMANN

1966).

Methodik

I m I n s t i t u t f ü r Gemüsebau der Hessischen Lehr- u n d Forschungsanstalt in Geisenheim/Rhein wurden seit 1961 Düngungsversuche mit Sägemehl, das n a c h einem patentrechtlich geschützten Verfahren hergestellt wird, d u r c h g e f ü h r t . ( S P A N I E R 1961). Dieses Sägemehl, das überwiegend von Nadelholz s t a m m t e , wurde m i t entsprechenden Mengen K a l k (Branntkalk, K o h l e n s a u r e m Kalk, Mergel) oder s t a r k kalkhaltigen Stickstoff-Düngemitteln (Kalksalpeter, K a l k a m m o n s a l p e t e r , Kalkstickstoff) versetzt, u m den natürlichen niedrigen p H von ungefähr 3,3 auf über 6,0 zu erhöhen. A u ß e r d e m wird durch die K a l k u n g des Sägemehls eine günstige R e a k t i o n w ä h r e n d der R o t t e erhalten. (E. K N I C K M A N N 1962, A L L I S O N 1965) Das C :N-Verhältnis wird durch eine N - D ü n g u n g auf 1:50 bis 1:20 verengt . Bei einem C-Gehalt v o n 4 4 % setzten wir insgesamt 1,27 kg N/100 kg Sägemehl zu. Das auszubringende Sägemehl wurde auf eine Trockensubstanzmenge v o n 250 d z / h a u n d 500 d z / h a Stallmist bezogen. Bei der Berechnung setzten wir voraus, d a ß Stallmist einen durchschnittlichen Gehalt a n Trockensubstanz von

188

H . D. HARTMANN, Sägemehl f ü r die Humusversorgung (Gemüsebau)

25% besitzt. (KNICKMANN-TEPE, 1966) Unter diesen Voraussetzungen ergab isch folgende Versuchsanordnung: 1. Kontrolle ohne organische S u b s t a n z . 2. 2 5 % Trockensubst, v o n 250 d z / h a Stallmist = 62,5 d z / h a 3. 2 5 % Trockensubst, von 500 d z / h a Stallmist = 125,0 d z / h a

Die Trockensubstanz des Sägemehls wurde jährlich bestimmt und danach die auszubringende Menge berechnet. Der Versuch wurde in Anlage A und B gegliedert. A wurde in einem Kasten quartier in achtfacher Wiederholung eingerichtet und wie Wander kästen behandelt, d. h. die Pflanzen wurden einen Teil der Kulturzeit mit Glas bedeckt; B wurde im Freiland in dreifacher Wiederholung angelegt. Der Ausgangsboden des Versuches A war bereits mehr als 10 J a h r e unter Glas genutzt worden; der Ausgangsboden des Versuches B war nach einer Baumaßnahme aufgeschüttet und deshalb in einem wesentlich schlechterem Zustand. Da die Auswirkung organischer Düngungsmaßnahmen nur in langjährigen Versuchen zu erkennen ist, war es notwendig, die Parzellen durch Eternitplatten abzugrenzen. Außerdem wurde ein Fruchtfolgeplan ausgearbeitet, wobei die Versuchsfläche möglichst das ganze J a h r über in Anspruch genommen werden sollte. Nähere Angaben über Art, Sorte, Aussaat, Standweite bzw. Aussaatmenge, Pflanzung und Ernte sind aus Tabelle 1 a und b zu entnehmen. Das Sägemehl wurde im Sommer auf die Parzellen ausgestreut und eingearbeitet. Durch die Wahl dieses Zeitpunktes hatten wir die Möglichkeit, die Auswirkung sofort nach der Düngung und nach einer längeren Umsetzungszeit während des Winters im darauffolgenden Frühjahr, also die Nachwirkung, zu untersuchen. Düngung und Pflanzenschutz wurden praxisüblich durchgeführt (Tabelle 2). Die Bekämpfung der Unkräuter erfolgte mechanisch. Der Boden wurde auf K 2 0 nach der Doppellaktatmethode flammenphotometrisch auf P2O5 mit Molybdänblau photometrisch untersucht. Der organisch gebundene Kohlenstoff (Humus) wurde durch nasse Verbrennung mit Kaliumdichromat (Methode Lichterfelde) und der Gesamtstickstoff nach KJELDAHL bestimmt. Das Porenvolumen wurde aus dem Luft- und Wasservolumen bei Bodenproben (ungestörte Lagerung) in 100 cm 3 Zylindern ermittelt. Mit einem Luftdruckpyknometer nach THUN et al (1955) wurde zunächst das luftgefüllte Porenvolumen und anschließend nach Trocknung bei 105°C das wassergefüllte Porenvolumen gemessen.

3.

Ergebnisse

3.1.

Anbauversuche

Betrachtet man die einzelnen Erträge nach Jahren und Gemüsearten, so ist festzustellen, daß sowohl in Versuch A als auch in Versuch B die Erträge der Kulturen, die direkt nach der organischen Düngung angebaut wurden, an-

Archiv für Gartenbau , XVII. Band, Heft 3, 1969

189

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