Maßnahmen im Überblick
Schutz vor Spätfrost

Besprühten Sprinkler am Gerüstspalier mit Eis umhüllte Pfirsichbäume

Die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) hat bereits zahlreiche Geräte und Maßnahmen zur Minderung von Spätfrostschäden im Obst- und Weinbau getestet und bewertet. Die Seite soll einen Überblick über den aktuellen Stand der Maßnahmen geben. Die Finanzierung der Versuche erfolgte überwiegend durch das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF) sowie durch das Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL).

Entstehung von Spätfrösten

Generell wird zwischen Strahlungsfrösten und Windfrösten unterschieden. Strahlungsfröste treten meist lokal unterschiedlich auf und sind vor allem in den Tallagen spürbar. Windfröste können dagegen einer ganzen Anbauregion Schäden zuführen und sind in den meisten Fällen schwieriger abzuwehren. Im Zuge der Klimaerwärmung sind in vielen Regionen Deutschlands und Europa die Winter und Frühjahre in den letzten Jahren milder als das langjährige Mittel. Dadurch können Gehölze im Spätwinter oder Frühjahr zeitiger austreiben und zur Blüte kommen. In den letzten 60 Jahren hat sich z. B. die durchschnittliche Apfelblüte um ca. 14 Tage verfrüht. Fröste im April und Mai treten aber weiterhin in regelmäßigen Abständen auf. Durch die Vegetationsverfrühung verlängert bzw. erhöht sich somit das Spätfrostrisiko bei Obstkulturen.

Strahlungsfrost

Während normalerweise die bodennahe Luft wärmer ist als die darüber liegenden Schichten, kehrt sich das in kalten Frostnächten um. Ohne eine schützende Wolkenschicht kann die aus dem Boden aufsteigende Warmluft nach oben entweichen. Gleichzeitig fließt Kaltluft von den Höhenlagen ins Tal. So entsteht die Inversionsschichtung, bei der in Bodennähe die Temperaturen sehr kalt sind und in einigen Metern Höhe deutlich wärmere Luftmassen liegen. In dieser Situation gibt es keinen Luftaustausch durch Wind, weil die kalten und schwereren Luftmassen unter leichteren warmen Luftschichten liegen. Das führt zu den gefürchteten Spätfrostschäden meist in Senken oder Staulagen.

Windfrost

Bei Windfrost zieht eine Kaltluftfront meist aus Nordosten und bringt Luftmassen mit Minustemperaturen mit sich. Diese verursachen ohne eine Inversionsschichtung Frostschäden, die mal an Hangkuppen, dann wieder am Hangfuß zu finden sind.

Überwachungsmöglichkeiten

Zur Kontrolle und Überwachung von Obstanlagen im Freiland, aber auch im geschützten Bereich gibt es mittlerweile eine Vielzahl von Geräten. Sogenannte Frostwächter können via SMS, Telefonanruf, Mail oder App-Benachrichtigung den Nutzer bei Unterschreiten einer vorher festgelegten Tiefst-, aber auch Höchsttemperatur informieren. Eine weitere kostenfreie Möglichkeit zur Frostwarnung bietet die AgrarMeteorologie Bayern an.

Eine oder mehrere Wetterstationen aus dem Messnetz können ausgewählt werden und den Nutzer bei Unterschreiten einer vorher festgesetzten Temperatur benachrichtigen.

Die Kontrolle mithilfe von gewöhnlichen Thermometern kann bei Spätfrösten ungenau sein. Es empfiehlt sich daher, Geräte mit einem Feuchtthermometer (Psychrometer) oder auch ein Gerät mit Thermometer und Hygrometer zu verwenden. Diese können anhand der Trockentemperatur und der Luftfeuchtigkeit die Feuchttemperatur berechnen. In folgender Tabelle wird ersichtlich, wie die Feuchttemperatur bei geringer Luftfeuchtigkeit absinken kann, aber das einfache Thermometer (Trockentemperatur) eigentlich keine Veränderungen zeigt. Die Feuchttemperatur ist die tiefste Temperatur, die sich durch Verdunstungskühlung z. B an Blüten oder jungen Früchten erreichen lässt.

Tabelle: Werte der Trockentemperatur, Luftfeuchtigkeit und Feuchttemperatur

TrockentemperaturRelative LuftfeuchtigkeitErrechnete Feuchttemperatur
0,5 °C100 %0,5 °C
0,5 °C90 %-0,06 °C
0,5 °C80 %-0,63 °C
0,5 °C70 %-1,21 °C
0,5 °C60 %-1,81 °C
0,5 °C50 %-2,41 °C
0,5 °C40 %-3,01 °C

Bei der Verdunstungskühlung verdunstet Wasser bereits bei geringen Temperaturen, sofern die Luft nicht mit Wasserdampf gesättigt ist. Beim Verdunstungsprozess kühlt sich eine der beiden Phasen ab, dies führt zur sogenannten Verdunstungskühlung. Somit können sehr trockene Frostnächte für Blütenorgane und junge Früchte sehr kritisch sein.

Überblick über Maßnahmen zu Spätfrostabwehr

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Schäden durch Spätfröste zu verringern. In Grafik 1 sind die zurzeit möglichen Maßnahmen ersichtlich.

Eine Konstruktionsskizze der aktiven und passiven Frostschutzmaßnahmen.

Grafik 1: Überblick Frostschutzmaßnahmen

Oft wird von Herstellern ein zu höher Wirkungsgrad bzw. Wirkungsfläche angegeben, die sich in der Praxis kaum realisieren lassen bzw. nur unter Idealbedingungen erreichbar sind. Nach Erfahrung der Autoren kann für die meisten Kulturen folgende Reihung der Maßnahmen nach Wirkung im Freiland absteigend aufgelistet werden.

  1. Frostschutzberegnung Kreisregner
  2. Windrad stationär
  3. Frostschutzberegnung Reihenregner
  4. Frostkerzen
  5. Frostöfen
  6. Frostschutzberegnung Unterkrone
  7. Windrad mobil
  8. Gasheizgerät mobil
  9. Gasheizgerät stationär
  10. Nebelmaschine mobil

Eine mögliche Entscheidungshilfe kann das Entscheidungsprotokoll in Grafik 2 bieten. Pflanzenbauliche Maßnahmen wie Auswahl der richtigen Fläche oder ein guter Ernährungszustand der Pflanzen wurde dabei als Voraussetzung genommen.

Eine Konstruktionsskizze eines Bestandteils der Entscheidungshilfe.

Grafik 2: Entscheidungsprotokoll

Investitionen und Verfahrenskosten

Die Anschaffungspreise sind in den meisten Fällen auf den Stand von Herbst 2022. Die Datenerhebung zum Arbeitszeitbedarf fand je nach Frostschutzmethode in unterschiedlicher Weise statt. Bei den Maßnahmen Frostkerzen, Frostöfen (Wiesel, Voen), Gasheizgerät mobil, Gasheizgerät stationär, Nebelmaschine, Frostschutzberegnung und Frostüberwachung wurde die Arbeitszeit von den Bearbeitern des Berichtes auf dem Versuchsbetrieb sowie teilweise auf Praxisbetrieben (Frostöfen, Gasheizgerät mobil) in den Jahren 2020 und 2021 notiert. Im Jahr 2022 sind aufgrund der Witterung im Frühjahr kaum Frostschutzmaßnahmen nötig gewesen. Somit konnten 2022 nur Maßnahmen (Einsatz von Öfen, Gasheizgerät mobil) auf Praxisbetrieben zeitlich erfasst werden. Bei Windrädern stationär und mobil wurde auf die Erfahrung von Betriebsleitern, einer Bachelorarbeit, Versuchsberichten sowie Praxisberichten zurückgegriffen.

Der Arbeitszeitbedarf für das jeweilige Arbeitsverfahren befindet sich detailliert aufgeschlüsselt auf den einzelnen Unterseiten. Dabei wird von einer Fläche von einem Hektar (100 x 100 Meter) mit einem Reihenabstand von 3,30 Meter und einem Pflanzabstand von ein Meter ohne Hangneigung ausgegangen. Der Reihen- und Pflanzabstand entspricht einer Standard-Apfelanlage. Pflanz- und Reihenabstände bei anderen Kulturen wirken sich auf die Investitions- sowie Installationskosten bei Frostschutzberegnung, Reihenregner sowie Unterkronenfrostschutz aus. Bei Reben werden die Kosten aufgrund des geringeren Zeilenabstands steigen und bei Steinobst eher niedriger sein. Dies wurde bei den weiteren Berechnungen nicht berücksichtigt.

Bei der Betriebsdauer in einer Frostnacht wurde eine definierte Zeit von acht Stunden festgelegt. Je nach Witterungssituation kann dies kürzer oder auch länger sein. Weiterhin wurde in einer weiteren Tabelle davon ausgegangen, dass im Jahr zehn Frostschutzmaßnahmen zu je acht Stunden Betriebszeit notwendig sind. In einer weiteren Ausführung ist der Einsatz auf fünf Jahre mit zehn Frostschutzmaßnahmen und acht Stunden Betriebszeit je Hektar dargestellt. Somit sollen hohe Investitionskosten sowie Geräte, die für mehrere Hektar einsetzbar sein sollen, genauer vergleichbar gemacht werden. Für den Einsatzbereich wurden die Herstellerangaben angenommen. Aus Versuchen an anderen Institutionen und der LWG ist bei einigen Maßnahmen die schützbare Fläche eher geringer einzustufen. Hierzu müssten aber weitere Wirkungsversuche mit allen Methoden durchgeführt werden. Von daher kann eine Minderwirkung in der Auflistung nicht mitberücksichtigt werden.

Am Beispiel des Gasheizgerätes mobil wurden folgende Arbeiten zeitlich erfasst.

  • Bestücken am Hof (Gasflaschen etc.)
  • Bestücken und anschließen der Flaschen
  • Frostschutzgerät - Transport zum Feld
  • Gasflaschen in Halterung - Transport zum Feld
  • Betriebsbereit machen
  • Maschinenstart
  • Kontrolle
  • Abbau
  • Transport zum Betrieb
  • Einlagern

Einmaligen Anwendung für acht Stunden

Tabelle: Investitionskosten und laufende Kosten Frostschutzmaßnahmen je Hektar sowie einer einmaligen Anwendung für acht Stunden

Nr.Methodezu schützende Fläche laut HerstellerInvestitionskostenLaufende Kosten Heizmaterial **Arbeitszeitbedarf einmalige AnwendungInstallationszeit für dauerhafte Anlagenzusätzliche Installations-kosten für dauerhafte Anlagenjährliche Kostenjährlicher Zeitbedarf für Wartung etc.
1Frostkerzen (300/ha)1 ha-4.200,- € 6,8 Akh----
2Frostschutzberegnung Kreisregner*1 ha4.800,- € 328,- € 1 Akh21,25 Akh--7 Akh
3Frostschutzberegnung Reihenregner*1 ha7.300,- € 168,- € 1 Akh152,60 Akh--13 Akh
4Unterkronenfrostschutzberegnung*1 ha8.000,- € 248,- € 1 Akh143,83 Akh--13 Akh
5Frostöfen Voen (70 Stk./ha)1 ha17.500,- € 1.680,- € 10,4 Akh----
6Frostöfen Wiesel (300 Stk./ha)1 ha12.495,- € 5.850,- € 23,7 Akh15 Akh---
7Windrad stationär6 ha53.000,- € 480,- € 2 Akh68 Akh13.000,- € 420,- € 10 Akh
8Windrad mobil4 ha36.000,- € 91,20 € 2 Akh2,75 Akh-120,- € 5 Akh
10Nebelmaschine mobil5 ha25.500,- € 544,40 € 9,5 Akh---2 Akh
11Gasheizgerät stationär0,75 ha8.000,- € 156,- € 2,53 Akh---1 Akh
12Gasheizgerät mobil6 ha18.000,- € 664,80 € 8,9 Akh----
14Frostschutzüberwachung1 ha1.000,- € -1 Akh--120,- € 1 Akh

* Die Daten beziehen sich auf Bau einer der Beregnungsanlage im Feld mit Wasserentnahmestelle am Feld. Der Bau einer Wasserversorgung (Brunnen, Becken, Pumpe, Zuleitung) ist nicht mit einbezogen.
** 8 Stunden Betrieb für Gas, Holzpellets und Holzbriketts

Zehnmaligen Anwendung für jeweils acht Stunden

Tabelle: Investitionskosten und laufende Kosten Frostschutzmaßnahmen je Hektar sowie einer zehnmaligen Anwendung für jeweils acht Stunden

Nr.Methodezu schützende Fläche laut HerstellerInvestitionskostenLaufende Kosten Heizmaterial **Arbeitszeitbedarf einmalige Anwendung
1Frostkerzen (300/ha)1 ha-42.000,- € 68 Akh
2Frostschutzberegnung Kreisregner*1 ha4.800,- € 3.280,- € 10 Akh
3Frostschutzberegnung Reihenregner*1 ha7.300,- € 1.680,- € 10 Akh
4Unterkronenfrostschutzberegnung*1 ha8.000,- € 2.480,- € 10 Akh
5Frostöfen Voen1 ha17.500,- € 16.800,- € 104 Akh
6Frostöfen Wiesel1 ha12.495,- € 58.500,- € 237 Akh
7Windrad stationär6 ha53.000,- € 4.800,- € 20 Akh
8Windrad mobil4 ha36.000,- € 912,- € 20 Akh
10Nebelmaschine mobil5 ha25.500,- € 5.444,- € 95 Akh
11Gasheizgerät stationär0,75 ha8.000,- € 1.560,- € 25,3 Akh
12Gasheizgerät mobil6 ha18.000,- € 6.648,- € 89 Akh
14Frostschutzüberwachung1 ha1.000,- € -10 Akh

* Die Daten beziehen sich auf Bau einer der Beregnungsanlage im Feld mit Wasserentnahmestelle am Feld. Der Bau einer Wasserversorgung (Brunnen, Becken, Pumpe, Zuleitung) ist nicht mit einbezogen.
** 8 Stunden Betrieb für Gas, Holzpellets und Holzbriketts

Kosten für eine zehnmalige Anwendung im Jahr für fünf Jahre

Tabelle: Kosten und Aufwand je Hektar und Jahr in Bezug auf die vom Hersteller angegebene zu schützende Fläche

Nr.Methodezu schützende Fläche laut HerstellerInvestitions-kosten je hazusätzliche Installations-kosten** jährliche KostenLaufende Kosten Heizmaterial ***Kosten/ha und Jahr ****Kosten nach 5 Jahren/ha ****
1Frostkerzen (300/ha)1 ha---42.000,- € 42.000,- € 210.000,- €
2Frostschutzberegnung Kreisregner*1 ha4.800,- € --3.280,- € 8.080,- € 21.200,- €
3Frostschutzberegnung Reihenregner*1 ha7.300,- € --1.680,- € 8.980,- € 15.700,- €
4Unterkronenfrostschutzberegnung*1 ha8.000,- € --2.480,- € 10.480,- € 20.400,- €
5Frostöfen Voen1 ha17.500,- € --16.800,- € 34.300,- € 101.500,- €
6Frostöfen Wiesel1 ha12.495,- € --58.500,- € 70.995,- € 304.995,- €
7Windrad stationär6 ha8.833,33 € 1.833,33 € 70,- € 800,- € 11.536,67 € 15.016,67 €
8Windrad mobil4 ha9.000,- € -30,- € 228,- € 9.258,- € 10.290,- €
10Nebelmaschine mobil5 ha5.100,- € --1.088,80 € 6.188,80 € 10.544,- €
11Gasheizgerät stationär0,75 ha10.666,67 € --2.080,- € 12.746,67 € 21.066,67 €
12Gasheizgerät mobil6 ha3.000,- € --1.108,- € 4.108,- € 8.540,- €
14Frostschutzüberwachung1 ha1.000,- € -120,- € -1.120,- € 1.600,- €

* Die Daten beziehen sich auf Bau einer der Beregnungsanlage im Feld mit Wasserentnahmestelle am Feld. Der Bau einer Wasserversorgung (Brunnen, Becken, Pumpe, Zuleitung) ist nicht mit einbezogen.
** für dauerhafte Anlagen
*** 8 Stunden Betrieb für Gas, Holzpellets und Holzbriketts
**** 8-mal pro Jahr

Frostkerzen

Frostkerzen dienen dazu, die Umgebungsluft und Umgebungstemperatur aufzuwärmen, um die Blüten, Knospen oder Früchte vor kritischen Temperaturen zu schützen. Dabei ist die Wirkungsweise eher für Strahlungsfröste konzipiert. Je nach Hersteller sind die ca. 28 cm hohen Blecheimer mit 20 cm Durchmesser befüllt mit Paraffin (auf Erdölbasis) oder Stearin (auf Basis tierischer und pflanzlicher Öle). Sie beinhalten meist einen quadratischen Docht aus Pappe, der für ein Abbrennen sorgt. Die Brenndauer liegt dabei zwischen sechs bis acht Stunden. Nach Herstellerangaben müssen 300 Kerzen je Hektar aufgestellt werden. Je nach Kältesituation sind auch bis zu 500 Stück je Hektar notwendig. Die meisten Personalkosten entstehen dabei beim Verteilen, Anzünden und Einsammeln der Kerzen. Auch die Entsorgung der Blecheimer ist nicht zu unterschätzen.

Versuchsergebnisse zu Frostkerzen sind unter folgendem Link zu finden.


Im Jahr 2018 wurden an der LWG verschiedene Fabrikate von Frostkerzen auf ihre Brenndauer und Rauchentwicklung getestet. Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle aufgeführt.

Tabelle: Daten und Abbrennverhalten verschiedener Frostkerzenhersteller aus dem Jahr 2018.

FabrikatVollgewichtGewicht nach AbbrandBrennstoffverbrauchBrenndauerBrennstoffverbrauch je MinutenRauchentwicklung (normal x, stark xx)
Stop-Ice5,02 kg0,4 kg4620 g665 min.6,9 gxx
stopGel5,46 kg0,5 kg4960 g555 min.8,9 gx
Plastoflex5,02 kg0,4 kg4620 g775 min.6 gxx
EWA Frost FRO 40004,32 kg0,4 kg3920 g675 min.5,8 gxx
Plastoflex green5,44 kg0,58 kg4860 g600 min.8,1 gxx

Tabelle: Arbeitszeit je Frostnacht (300 Stück je Hektar)

ArbeitsgangZeitAkGesamtMaschinenTypBetriebsmittel (Einzelpreis)MengePreis
Frostkerzen-----14,- €300 Stck./ha4.200,- €
Frostkerzen beladen am Hof10 min.110 min.• Aufladen (144  Kerzen/Palette)
• Verzurren (2  Paletten)
Hänger + Schlepper + Gabelstapler-280-300 Stck./ha-
Transport Frostkerzen zum Feld10 min.110 min.Traktor-TransportHänger + Schlepper-280-300 Stck./ha-
Palette auspacken und vorereiten der Kerzen auf Hänger10 min.220 min.---280-300 Stck./ha-
Aufstellen Frostkerzen30 min.390 min.Traktor-TransportHänger + Schlepper-280-300 Stck./ha-
Frostkerzen Deckel abnehmen und anzünden30 min.260 min.AnheizenGasbrenner-280-300 Stck./ha-
Kontrolle30 min.130 min.-----
(optional: Deckel Schließen)20 min.240 min.---280-300 Stck./ha-
Einsammeln Frostkerzen30 min.390 min.Traktor-TransportHänger + Schlepper-280-300 Stck./ha-
Transport zum Betrieb10 min.110 min.Traktor-TransportHänger + Schlepper-280-300 Stck./ha-
Aufstapel leere Behälter auf Paletten zur Lagerung/Entsorgung24 min.248 min.2-4 PalettenHänger + Schlepper + Gabelstapler-280-300 Stck./ha-
Summe Arbeitszeit408 min.
Summe Akh6,8 Std.
Summe Verbrauchsgüter4.200,- €

Überkronenberegnung Kreisregner

Die Schutzwirkung der Frostschutzberegnung liegt physikalisch gesehen in der frei werdenden Erstarrungswärme, die bei der Umwandlung des Wassers in Eis frei wird. Die frei werdende Wärme erhöht die Temperatur der Pflanzenteile bzw. der gesamten Anlage und verhindert ein Sinken unter -0,5 bis -1 °C. Bei der Überkronenberegnung benetzt das versprühte Wasser die Blüten und gefriert. Die Beregnung muss so lange laufen, bis die 0 °C Feuchttemperatur wieder überschritten werden, weshalb ausreichend Wasser für die Frostperiode zur Verfügung stehen muss. Die Überkronenberegnung wird i. d. R. mit Kreis- oder Schlagregnern über den Baumkronen betrieben. Sie ist als effektivste Methode zur Spätfrostabwehr zu nennen, benötigt aber hohe Wassermengen.


Berechnung für eine Anlagengröße von 1 Hektar Größe (100 x 100 Meter) mit einer Reihenbreite 3,30 Meter, Pflanzabstand 1 Meter

Tabelle: Installation

Installation-ArtZeitStückzahlSummeAK Akh
Befestigung PE-Rohr60 min.5 Reihen300 min.2600 min.
Befestigung Sprinkler an vorhandene Pfähle10 min.30 Metallschlagregner300 min.1300 min.
Befestigung Microschläuche an PE-Rohr und Sprinkler2 min.30 Microschläuche60 min.160 min.
Installation an vorhanden Zuleitung15 min.5 Reihen75 min.175 min.
Installation Filter und Verschraubungen120 min.120 min.2240 min.
Summe Installtion 1275 min.
Summe Installtion Akh21,25 Std.

Tabelle: Jährliche Arbeiten

ArbeitsgangZeitAK Akh
Spülen und Kontrolle vor Inbetriebnahme3 Std.13 Std.
Wartungsarbeiten4 Std.14 Std.
Summe jährliche Arbeiten Akh7 Std.

Tabelle: Arbeiten pro Frostschutznacht

ArbeitsgangZeitAkAkh
Ein- und Ausschalten sowie Kontrolle während Betrieb1 Std.11 Std.
Summe1 Std.

Tabelle: Verbrauch pro Frostnacht

VerbrauchZeitStückzahlVerbrauch pro FrostnachtKostenGesamtsumme
Elektrische Pumpe8 Std.4 KW16 KW0,5 €/KW8,- €
Wasserverbrauch8 Std.40 m3/h320 m31 €/m3320,- €
Summe Verbrauch328,- €

Reihenregner

Die Reihenregner (Flipper u. a.) zählen zu den wasserbasierten Methoden der Überkronenberegnung. Unterschied zu den Regnern ist dabei, dass sich die Flipper nicht im Kreis bewegen, sondern auf und ab im Baumstreifen. Dadurch wird die Fahrgasse größtenteils nicht mit beregnet, sondern nur über den Bäumen in einer Breite von ein Meter. Dadurch ist eine Wassereinsparung von bis zu ca. 50 % gegenüber den herkömmlichen Regnern möglich. Ebenfalls ausschlaggebend für den Frostschutz ist hierbei die Erstarrungswärme, die beim Gefrieren der Tropfen frei wird und die Knospen bzw. Blüten schützt. Hierfür muss ausreichen Wasserkapazität vorhanden sein, um von 0 °C Feuchttemperatur an beregnen zu können. Nachteilig an der Reihenfrostschutzberegnung ist der erhöhte Einsatz von Regner und somit höheren Investitions- und Wartungskosten. Sobald Wind auftritt, kann das versprühte Wasser aus der Baumreihe geweht werden. Die Maßnahme kann dann sogar zu größeren Schäden führen als ohne Beregnung. Weiterhin kann bei sehr niedrigen Temperaturen die Zuleitung zu dem Regner einfrieren und den Einsatz verhindern. Für die feinen Regner sollte zudem nur Wasser ohne größere Schmutzpartikel verwendet werden, da es sonst leicht zu Verstopfungen kommen kann. Filter sind zusätzlich empfehlenswert.

Die Ergebnisse der Ertrag in Kilogramm pro Baum aus dem Jahr 2020 mit dem Einsatz von Reihenregnern während der Pfirsichblüte sind in folgender Tabelle aufgeführt.

Tabelle: Ertrag in Kilogramm pro Baum mit dem Einsatz von Reihenregnern

SorteDrapeu (Flipper)Spindel (Frostkerzen)Spindel (Freiland)
Sanguine4,7 kg/Baum1,79 kg/Baum0 kg/Baum
Royal Glory4,57 kg/Baum1,51 kg/Baum0 kg/Baum
Fidelia4,86 kg/Baum8,13 kg/Baum0 kg/Baum


Berechnung für eine Anlagengröße von 1 Hektar Größe (100 x 100 Meter) mit einer Reihenbreite 3,30 Meter, Pflanzabstand 1 Meter

Tabelle: Installation

Installation-ArtZeitStückzahlSummeAK Akh
Befestigung PE-Rohr60 min.28 Reihen1680 min.23360 min.
Befestigung Sprinkler (364 Stück) an vorhandene Pfähle10 min.448 Sprinkler4480 min.14480 min.
Befestigung Microschläuche an PE-Rohr und Sprinkler2 min.448 Microschläuche896 min.1896 min.
Installation an vorhanden Zuleitung15 min.28 Reihen420 min.1420 min.
Summe Installtion9156 min.
Summe Installation Akh152,60 Std.

Tabelle: Jährliche Arbeiten

BeschäftigungZeitAKAkh
Spülen und Kontrolle vor Inbetriebnahme3 Std.13 Std.
Wartungsarbeiten10 Std.110 Std.
Summe13 Std.

Tabelle: Arbeiten pro Frostschutznacht

ArbeitsgangZeitAkAkh
Ein- und Ausschalten sowie Kontrolle während Betrieb1 Std.11 Std.
Summe1 Std.

Tabelle: Verbrauch pro Frostnacht

VerbrauchZeitStückzahlVerbrauch pro FrostnachtKostenGesamtsumme
Elektrische Pumpe8 Std.4 KW16 KW0,5 €/KW8,- €
Wasserverbrauch8 Std.20 m3/h160 m31 €/m3160,- €
Summe Verbrauch168,- €

Unterkronen-Frostschutzberegnung

Die Unterkronen-Frostschutzberegnung gehört zu den wasserbasierten Frostschutzmethoden und ist davon eine indirekte Variante. Es werden nicht die Baumkronen direkt bewässert, sondern der Boden breitflächig benetzt. Dadurch soll zum einen die Bodenwärme langsamer entweichen, zum anderen Erstarrungswärme frei werden. Diese Energie soll dabei die Umgebungstemperatur erhöhen. Für die Unterkronenberegnung müssen in der Anlage Mikrosprinkler oder Kreisregner an einem Drahtgerüst unter der Baumkrone installiert sein und ausreichend Wasser zur Verfügung stehen. Diese Methode wird speziell in Kulturen angewendet, bei denen eine Überkronenberegnung zu Astbruch oder zu starker Vernässen der Blütenorgane führen würde (v. a. Steinobst). In Versuchen an der LWG aus dem Jahr 2020 konnte festgestellt werden, dass die Unterkronen-Frostschutzberegnung am effektivsten bei mit Folie überdachten Anlagen (Kirschüberdachungen) oder Tunneln ist (siehe Grafik und Tabelle).

Farblich dargestellte Liniendiagramm beschreibt die Feuchttemperatur auf zwei Meter Höhe.

Grafik 3: Unterkronen-Frostschutzberegnung am 31.03. auf 01.04.2020


Tabelle: Unterkronenfrostschutzberegnung am 31.03. auf 01.04.2020 von 22:30 bis 9:30 Uhr.
(Messung auf zwei Meter Höhe)

TemperaturBeregnung FreilandBeregnung PermanentdachBeregnung TunnelKontrolle Freiland
Unterschied zur Kontrolle0,61 °C0,78 °C2,45 °C0 °C
Durchschnittlich-3,87 °C-3,69 °C-2,02 °C-4,47 °C


Berechnung für eine Anlagengröße von 1 Hektar Größe (100 x 100 Meter) mit einer Reihenbreite 3,30 Meter, Pflanzabstand 1 Meter

Tabelle: Installation

ArbeitsgangZeitStückzahlSummeAK Akh
Befestigung PE-Rohr60 min.28 Reihen1680 min.23360 min.
Installation Draht für Befestigung PE-Rohr60 min.28 Reihen1680 min.23360 min.
Befestigung Sprinkler an PE-Rohr2 min.625 Sprinkler1250 min.11250 min.
Installation an vorhanden Zuleitung15 min.28 Reihen420 min.1420 min.
Installation Filter und Verschraubungen120 min.1120 min.2240 min.
Summe Installtion8630 min.
Summe Installation Akh143,83 Std.

Tabelle: Jährliche Arbeiten

ArbeitsgangZeitAkAkh
Spülen und Kontrolle vor Inbetriebnahme2 Std.12 Std.
Wartungsarbeiten4 Std.14 Std.
Summe6 Std.

Tabelle: Arbeiten pro Frostschutznacht

ArbeitsgangZeitAkAkh
Ein- und Ausschalten sowie Kontrolle während Betrieb1 Std.11 Std.
Summe1 Std.

Tabelle: Verbrauch pro Frostnacht

VerbrauchZeitStückzahlVerbrauch pro FrostnachtKostenGesamtsumme
Elektrische Pumpe8 Std.4 KW16 KW0,5 €/KW8,- €
Wasserverbrauch8 Std.30 m3/h240 m31 €/m3240,- €
Summe Verbrauch248,- €

Gasheizgerät mobil

Mobile Gasheizgeräte zur Frostabwehr werden in Deutschland unter den Namen Frostbuster vermarktet. Der Frostbuster ist eine 3-Punkt montierte Maschine. Er besteht aus einem Gasbrenner welcher die Luft erwärmt. Die erwärmte Luft wird durch ein Gebläse und beidseitigen Auslässen in der entsprechenden Anlage verteilt. Die Fläche, die er frostfrei halten kann, hängt von der Lage und der Form der Parzelle ab. Laut Hersteller liegt diese zwischen sechs bis acht Hektar.

Anstatt die Atmosphäre zu erwärmen, kontrolliert der Frostbuster den Phasenübergang von Dampf zu Reif (Desublimation) um die Knospen bzw. Blüten zu schützen. Mit einem Heißluftstrom wird alle sieben bis zehn Minuten dieselbe Stelle bzw. Reihe passiert. Dadurch verdampft ein Teil des Reifes (Sublimation) und der verbleibende Reif erhält Energie aus der strömenden Luft. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto mehr Energie wird übertragen. Der Frostbuster 252 hat ein Eigengewicht von 350 kg und kann mit sechs Propangasflaschen mit je 33 kg bestückt werden. Der Verbrauch selbst liegt bei rund 35 kg je Stunde. Ein Wechsel der gesamten Flaschen dauert ca. 15 Minuten, vorausgesetzt die Ersatzflaschen sind direkt neben der behandelten Fläche deponiert. Das Gerät hat auf jeder Seite einen niedrigen Auslass, aus dem die Heißluft geblasen wird. Der Sollwert der Ausblastemperatur liegt bei 85 °C. Diese kann mit einem Regler eingestellt werden. Zu beachten ist jedoch, dass die Zapfwellendrehzahl einen erheblichen Einfluss auf die Ausblastemperatur hat. Deshalb soll das Gerät mit 540 Umdrehungen pro Minute gefahren werden. Eine weitere Unterschreitung führt dazu, dass das Gerät überhitzt und abschaltet.

Versuche mit dem Frostbuster sind unter folgendem Link zu finden.

Tabelle: Arbeitszeit je Frostnacht

ArbeitsgangZeitAKGesamtMaschinenTypBetriebsmittelMenge
Gasflaschen auslagern/bereit stellen5 min.15 min.UmschlagGabelstaplerPropangas 33 kg 6 Stck. für 6 Std. = 8 Flaschen à 33 kg für 8 Std. = 264 kg
Maschine am Schlepper anbauen3 min.13 min.TraktorSchmalspurschlepper
Bestücken und anschließen der Flaschen10 min.110 min.Traktor
Anbaugerät
Schmalspurschlepper
Frostbuster
Betriebsbereit machen/Transport zum Feld/Maschinenstart10 min.110 min.Traktor
Anbaugerät
Schmalspurschlepper
Frostbuster
Werkzeug
Leckspray
Kontrolle und Fahrt480 min.1480 min.Traktor
Frostschutzgerät
Schmalspurschlepper
Frostbuster
Zwischenbestückung5 min.15 min.Propangas 2-mal 33 kgGasflaschen
Transport zum Betrieb10 min.110 min.Traktor
Frostschutzgerät
Schmalspurschlepper
Frostbuster
Flaschen entkoppeln und abladen10 min.110 min.
Maschine abhängen/Einlagern5 min.15 min.Traktor
Umschlag
Schmalspurschlepper
Gabelstapler
Gitterbox (Gasflaschen)
Summe538 min.
Summe Akh8,97 Std.

Tabelle: Verbrauchsmaterialien

VerbrauchsmaterialienZeitVerbrauch je Std.Verbrauch pro FrostnachtKosten pro EinheitKosten pro Frostnacht
Propangas8 Std.33 kg264 kg2.- €528,- €
Diesel9 Std.8 Liter72 Liter1,90 €136,80 €
Summe665,- €

Gasheizgerät stationär

Der Frostguard ist ein stationäres Gasheizgerät zur Minimierung von Spätfrostschäden im Obst- und Weinbau der Firma Agrofrost. Mittlerweile kann zwischen sechs verschiedene Varianten gewählt werden. Bei der getesteten Ausführung B20 handelt es sich um die leichteste und günstigste Ausführung des Frostguard welche seit 2019 vertrieben wird. Die maximal Flächenleistung wird vom Hersteller von 0,7 ha bis ein Hektar angegeben.

Anstatt die Atmosphäre zu erwärmen, kontrolliert der Frostguard den Phasenübergang von Dampf zu Reif (Desublimation) um die Knospen bzw. Blüten zu schützen. Mit einem Heißluftstrom wird durch die 360° Rotation alle sieben Minuten dieselbe Stelle in der Anlage getroffen. Dadurch verdampft ein Teil des Reifes (Sublimation) und der verbleibende Reif erhält Energie aus der strömenden Luft. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto mehr Energie wird übertragen.

Der Frostguard B20 hat ein Eigengewicht von ca. 218 kg. Anders als bei den älteren Frostguard Revolution Modellen hat der Frostguard B20 drei Reifen sowie eine Zugstange und kann per Traktor oder Hand in der Anlage bewegt werden. Angetrieben wird der Frostguard B20 über Propangas. Dafür gibt es von der Firma Agrofrost einen speziell entwickelten Flaschenhalter für sechs 33 kg-Propangasflasche. Die Halterung kann hochgebockt werden, sodass beim Betrieb die erhitzte Luft unter den Gasflaschen durchströmt. Die warmen Abgase werden über einen Schlauch in das Flaschengestell geleitet. Durch Öffnungen unter jeden Flaschenhalter werden bei der Benutzung die Gasflaschen erwärmt was einen temperaturunabhängigen Betrieb gewährleistet. Durch einen Zündschlüssel wird der Frostguard B20 sehr einfach angeschaltet. Über den Gashebel und die Gaszufuhr kann die gewünschte Leistung eingestellt werden. Der Hersteller empfiehlt den Motor nur bei Vollgas laufen zu lassen und eine Temperatur am Auslass zwischen 75 und 85 °C. Die Drehzahl wird am Display angezeigt, die Temperatur wird mit einem mitgelieferten Thermometer per Hand an dem etwa 30 cm über den Boden bewegenden Auslassrohr gemessen. Eine Auto-Start-Funktion wie bei den Revolution Modellen ist nicht verfügbar. Das Gerät rotiert selbstständig in ca. sieben Minuten um 360°. Etwa 15 Minuten nach dem Start sollte das Gerät und die Temperatur nochmals kontrolliert werden. Der Frostguard B20 kann dann ohne weitere Beaufsichtigung bis zum Ausschalten in den Morgenstunden durchlaufen. Der Gasverbrauch wird mit ca. zehn kg pro Stunde angegeben. Somit müssen die sechs Propangasflaschen nach ca. 20 Stunden Betriebszeit ausgetauscht werden.

Versuche mit dem Frostguard sind unter folgendem Link zu finden.

Tabelle: Arbeitszeit je Frostnacht

ArbeitsgangZeitAKGesamtMaschinenBetriebsmittel
Bestücken am Hof (Gasflaschen…)15 min.230 min.Traktor
Transport
Umschlag
Bestücken und anschließen der Flaschen7 min.214 min.FrostschutzgerätPropangas 33 kg
Transport zum Feld Frostschutzgerät15 min.115 min.Traktor
Transport
Frostschutzgerät
Transport zum Feld Gasflaschen in Halterung15 min.115 min.Radlader
Betriebsbereit machen6 min.16 min.Frostschutzgerät
Maschinenstart1 min.11 min.Frostschutzgerät
Kontrolle5 min.15 min.
Abbau 6 min.16 min.
Transport zum Betrieb (Frostschutzgerät + Gasflaschen)30 min.260 min.
Gesamt152 min.
Summe Akh2,53 Std.

Tabelle: Laufende Kosten

KostenZeitVerbrauchVerbrauch pro FrostnachtKosten pro Frostnacht (65 €/33 kg)
Propangas8 Std.10 kg/h80 kg156,- €

Tabelle: Jährliche Wartungsarbeiten

WartungsarbeitenZeitAK Summe
Summe1 Std.11 Std.

Frostofen - VOEN

Der Voen-Ofen besteht aus den Teilen Korpus, Vorratsbehälter mit Deckel und einem Lüftungsschlitz für einen guten Luftdurchzug. Er ist jedoch aus einem Stück gefertigt und kann dadurch ohne weiteres Zusammenbauen aufgestellt werden.

Der Voen-Ofen wird befüllt mit handelsüblichen Holzpellets und muss gerade und reihenmittig stehen, um ein Umfallen bzw. Schäden an den Bäumen zu vermeiden. Zusätzlich müssen für ein sicheres Entzünden Anzündwürfel vor Befüllung in das Lochblech gelegt werden. Der Schutzeffekt entsteht durch die Erhöhung der Umgebungstemperatur. Daher ist er vor allem bei Strahlungsfrösten einzusetzen. Der Hersteller verspricht bei einer Füllung zwischen 25 bis 30 kg eine Brenndauer bis zu sechs Stunden. Vorgabe sind bei diesem Typ 70 Stück je Hektar im Freiland bzw. 40 Öfen je Hektar in Kombination mit einer Überdachung. Bei einem Nachbefüllen des Vorratsbehälter wird eine Gasmaske empfohlen, da es zu einer erhöhten Kohlenmonooxidkonzentration kommen kann. Durch die neue Konstruktion des Ofens tritt jedoch wenig Rauchbildung auf. Der Ofen ist wiederverwendbar, wodurch keine weitere Entsorgung notwendig ist.

Versuche mit dem Frostofen - Voen sind unter folgendem Link zu finden.

Tabelle: Arbeitszeit je Frostnacht

ArbeitsgangZeitAk-BedarfGesamt je haMaschinenTypMenge
Frostöfen beladen am Hof7,5 min.215 min.UmschlagGabelstapler
Heizaterial beladen am Hof (Holzpellets)7,5 min.215 min.UmschlagGabelstapler
Transport Frostöfen und Heizmaterial zum Feld10 min.110 min.Traktor
Anhänger
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Aufstellen in der Anlage (ohne Transport zum Feld)3,5 min. je Ofen2245 min.Traktor
Anhänger
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
70 Stck. je ha
Frostöfen bestücken 1,5 min. je Ofen2105 min.30 kg je Ofen für 8 Std.
Frostöfen anzünden0,5 min. je Ofen235 min.Gasbrenner
Frostöfen Betrieb
Kontrolle20 min.120 min.
Einsammeln Frostöfen2 min. je Ofen2140 min.Traktor
Anhänger
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Transport zum Betrieb10 min.110 min.Traktor
Anhänger
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Einlagern auf Paletten in Halle15 min.230 min.UmschlagGabelstapler
Summe625 min.
Summe Akh10,42 Std.

Tabelle: Verbrauchsmaterialien

MaterialVerbrauchVerbrauch pro FrostnachtKosten pro Frostnacht
Holzpellets30 kg je Ofen2100 kg0,80 € je kg = 1.680,- €

Frostofen - Wiesel

Der Wiesel-Ofen, bestehend aus Edelstahl, verspricht nach Herstellerangaben eine Brenndauer bei voller Bestückung (20 kg) von sechs Stunden. Bestückt werden kann er mit Hartholz- bzw. Torfbriketts. Um die gewünschten Erfolge zu erzielen, sollen hiervon 300 Stück je Hektar aufgestellt werden. Der Schutzeffekt entsteht durch die Erhöhung der Umgebungstemperatur. Daher ist er vor allem bei Strahlungsfrösten einzusetzen.

Der Wiesel-Ofen hat eine Höhe von ca. einem Meter und hat den Durchmesser entsprechend für eine Schichtung mit Briketts (je Schicht drei Briketts). Im oberen und unteren Drittel sind jeweils Löcher, die für einen Luftdurchzug sorgen. Dieser kann mittels eines Edelstahlstreifens verändert werden. Gefüllt werden kann der Wiesel-Ofen mit maximal 20 kg Briketts. Mit im Lieferumfang enthalten ist ein Deckel mit passender Fixierungsspange. Der Wiesel-Ofen wird in Einzelteilen logistisch kompakt geliefert. Der Zusammenbau gestaltet sich relativ einfach und selbsterklärend, nimmt jedoch relativ viel Zeit in Anspruch. Die Öfen müssen gerade und reihenmittig stehen, um ein Umfallen bzw. Schäden an den Bäumen zu vermeiden. Bei einer Hanglage bietet der Hersteller Stäbe an, auf denen der Ofen stehen kann. Die hierfür genormten Briketts werden in 10 kg-Plastikverpackungen geliefert. Das Plastik darf nicht mit in den Ofen gestellt werden, somit muss jedes Brikett einzeln geschichtet werden. Unter die Briketts soll nach Herstellerempfehlung Anzündholz und Zündwolle eingebracht werden, um ein schnelles Brennen zu ermöglichen. Beim Anzündholz ist darauf zu achten, dass es nicht zu lang geschnitten wird, um es ohne Probleme auf den Boden des Ofens aufzubringen. Für jeden Anzündvorgang werden zudem ca. drei Anzündwollen benötigt. Bei einer Bestückung laut Hersteller mit 20 kg (acht Schichten) Briketts muss die Schließspange weggelassen werden, da sich die Briketts beim Brennvorgang ausdehnen. Der Deckel ist jedoch nach ausreichendem Brennen zu schließen, damit mehr Warmluft seitlich ausströmt. Bei einer Schichtung von nur sechs Reihen ist ein Schließen mit der Spange von Anfang an möglich. Der Ofen ist wiederverwendbar, wodurch keine weitere Entsorgung notwendig ist.

Versuche mit dem Frostofen - Wiesel sind unter folgendem Link zu finden.

Tabelle: Arbeitszeit je Frostnacht

ArbeitsgangZeitAK-BedarfGesamt je haMaschinenTypMengeKommentare
Frostofen zusammenbauen3 min. je Ofen2900 min.300 Stck. je ha
Frostöfen beladen am Hof20 min.240 min.Traktor
Anhänger
Umschlag
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Gabelstabler
Heizmaterial beladen am Hof10 min.220 min.Traktor
Anhänger
Umschlag
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Gabelstabler
Transport Frostöfen und Heizmaterial zum Feld10 min.220 min.Traktor
Anhänger
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Mehrfache Fahrten notwendig aufgrund der Ofenmenge/ -größe
Aufstellen Frostöfen in der Anlage bei Reihendurchfahrt mit Schlepper und Anhänger0,5 min. je Ofen3150 min.Traktor
Anhänger
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Frostöfen bestücken 2 min. je Ofen3600 min.
Frostöfen anzünden0,5 min. je Ofen3150 min.ZündvorgangGasbrenner
Frostöfen Betrieb
Kontrolle60 min.160 min.ZündvorgangGasbrenner
Heizmaterial nachbestücken0,5 min. je Ofen3150 min.
Einsammeln Frostöfen0,5 min. je Ofen3150 min.Traktor
Anhänger
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Transport zum Betrieb10 min.220 min.Traktor
Anhänger
Schmalspurschlepper
Tieflader (schmal)
Einlagern30 min.260 min.UmschlagGabelstapler
Summe2320 min.
Summe Akh38,66 Std.

Tabelle: Verbrauchsmaterialien

MaterialVerbrauchVerbrauch pro FrostnachtKosten pro Frostnacht
Holzbriketts30 kg / Ofen 8 Std. Betrieb9000 kg0,65 €/kg = 5850 €

Windmaschinen stationär

In einer Strahlungsfrostnacht kann die Luft in 15 bis 20 Meter Höhe wärmer als die Luft in Baumhöhe sein, da warme Luft nach oben entweicht. Windmaschinen mischen diese warme und kalte Luft. Je mehr Volumen sie mischen können, desto mehr Temperaturgewinn kann erzielt werden. Je weiter sie die Mischluft antreiben können, desto größer ist der geschützte Bereich. Eine Windmaschine besteht aus mehreren Bauteilen. Die Flügel sind auf maximale Luftverdrängung ausgelegt. Das Getriebe sorgt für die entsprechende Übersetzung eines verbauten Motors. Der Turm insgesamt wird auf einem Betonsockel befestigt. Die Lautstärke einer Windmaschine ist mit der eines Hubschraubers zu vergleichen. Angetrieben werden stationäre Maschinen entweder mit Flüssiggas oder Benzin bzw. Diesel. Dementsprechende Tanks sind neben dem Windrad zu installieren.

Versuche mit einem stationären Windrad wurden von der LWG im Weinbau durchgeführt und sind unter folgendem Link einsehbar.

Prävention von Spätfrostschäden Externer Link

Tabelle: Aufbau Windrad

ArbeitsgangZeitAKGesamtMaschinen Preis
Baugenehmigung und Ausgleichsmaßnahmen4.000,- €
Erdarbeiten420 min.2840 min.Minibaggermiete500,- €
Fundament betonieren360 min.2720 min.Armierung, Beton1.500,- €
Windrad aufstellen (Turm stellen, Rotorblätter anbringen, Motor anschließen)420 min.41680 min.Baggermiete, Leitungen1.000,- €
Tankaufbau und Anschluss (Flüssiggas oder Diesel)180 min.2360 min.Baggermiete, Leitungen
Erwerb Flüssiggastank4.000,- €
Altenativ Erwerb Dieseltank2.000,- €
Abnahme, Inbetriebnahme und Einweisung240 min.2480 min.
Gesamt Aufbau und Preis4080 min.13.000,- €
Summe Akh68 Std.

Tabelle: Jährliche Kosten

ArbeitsgangZeitAkGesamtBetriebsmittelPreis
Alternativ Gastankmiete inkl. Wartung300,- €
Wartung Windrad (Abschmieren, Ölwechsel,Testlauf)300 min.2600 min.Öl, Filter, Schmiermittel120,- €
Summe Akh und Kosten10 Std.420,- €

Tabelle: Kosten Frostnacht (8 Stunden)

ArbeitsgangZeitAKSumme
Einschalten30 min.130 min.
Kontrolle60 min.160 min.
Ausschalten30 min.130 min.
Summe120 min.
Summe Akh2 Std.

Tabelle: Verbrauchsmaterialien

MaterialVerbrauch pro StundeVerbrauch pro Frostnacht (8 Std.)Kosten pro LiterVerbrauchskosten Frostnacht
Flüssiggas75 Liter600 Liter0,80 €480,- €
Alternativ Diesel20 Liter160 Liter1,90 €304,- €

Windmaschinen mobil

Mobile Windmaschinen arbeiten nach der gleichen Wirkungsweise wie fest verbaute Geräte. Je nach Modell werden die mobilen Windmaschinen entweder durch die Schlepperzapfwelle oder durch einen separaten Motor angetrieben. Die Bauhöhe und die Leistung sind geringer als bei stationäre Maschinen. Die Lärmbelastung ist ebenfalls sehr hoch. Ein Einsatz in unmittelbarer Nähe zu Wohnhäusern wird daher nicht empfohlen. Eine Übersicht über die in Europa verfügbaren stationären und mobilen Windmaschinen befindet sich in der Tabelle.

Tabelle: Jährliche Kosten und Aufwand

ArbeitsgangZeitAKGesamtMaschinen
Fahrt zur Anlage15 min.115 min.Schlepper
Windmaschine
Ausrichten und Probelauf120 min.1120 min.
Abbau und Fahrt zum Betrieb30 min.130 min.
Summe165 min.
Summe Akh2,75 Std.

Tabelle: Kosten Frostnacht (8 Stunden)

ArbeitsgangZeitAKGesamt
Einschalten30 min.130 min.
Kontrolle60 min.160 min.
Ausschalten30 min.130 min.
Summe120 min.
Summe Akh2 Std.

Tabelle: Verbrauchsmaterialien

MaterialVerbrauch pro StundeVerbrauch pro Frostnacht (8 Std.)Kosten pro LiterVerbrauchskosten
Diesel6 Std.48 Liter1,90 €91,20 €

Tabelle: Wartungsarbeit und Kosten

ArbeitsgangZeitAKSummeBetriebsmittel Kosten
Wartung Windrad (Abschmieren, Ölwechsel,Testlauf)300 min.1300 min.Öl, Filter, Schmiermittel120,- €
Summe Akh und Kosten5 Std.120,- €

Fogdragon

Der Fogdragon fällt unter die Kategorie der Nebelmaschinen. Diese wirken vor allem bei Strahlungsfrösten. Die Maschine verbrennt einen Brennstoff im Feuerraum und verteilt die entstehende Wärme, Rauch und Wasserdunst in der Plantage. Die warme Luft schützt gegen den Frost, während der Rauch die Bodenwärme nicht entfliehen lässt. Durch das Einbringen von zerstäubtem Wasser mithilfe von Düsen, erhöht sich zudem das Volumengewicht der ausgeblasenen warmen und rauchigen Luft, wodurch sich diese wie eine Nebeldecke über die Plantage setzt. Somit besteht der Fogdragon im Wesentlichen aus dem Fahrgestell, einem Wassertank, Brennraum und einem Gebläse mit angebauten Wasserdüsen, das für die Verteilung der Luft sorgt. Laut Hersteller können für die Verbrennung Hackschnitzel, Grünschnitt, Scheitholz, Heu- oder Strohballen verwendet werden.

Die Maschine muss von einem Traktor gezogen und mit der Zapfwelle betrieben werden. Bei einer Arbeitsbreite laut Hersteller von 45 bis 60 Meter muss entsprechen ein Wenderadius gewählt werden. Es gibt zwei verschiedene Typen (Fogdragon 840 und 1550) die sich in Länge und Breite unterscheiden.

Tabelle: Technische Daten des Fogdragon 840 und 1550

Technische DatenFogdragon 840Fogdragon 1550
Brennkammer, Durchmesser838 mm1550 mm
Brennkammer, Länge1430 mm1450 mm
Volumen, Wassertank240 Liter350 Liter
Breite1488 mm2115 mm
Länge3875 mm3875 mm
Höhe1716 mm2330 mm
Gewicht1380 kg1870 kg
Schlepperleistung45 PS45 PS
Mindestens Zapfellenumdrehung540 U/min.540 U/min.


Tabelle: Arbeitszeit je Frostnacht

ArbeitsgangZeitAKGesamtMaschinenBetriebsmittelMengePreisKommentare
Bestücken am Hof (Heizmaterial)15 min.230 min.Frostschutzgerät25.500,- €
0UmschlagStrohballen, Holzscheite (feucht)0,5 Rm50,- €Gerät mit Heizmaterial bestücken und anzünden. Nach Anbrennphase Bestückung mit feuchten Holz zur längeren Brenndauer
Wassertank füllen10 min.110 min.TraktorWasser200 LiterWassertank Fogdragon füllen
Maschine am Schlepper anbauen3 min.13 min.Traktor
Anbaugerät
Betriebsbereit machen15 min.115 min.Traktor
Frostschutzgerät
Transport zum Feld0Traktor
Maschinenstart0Traktor
Frostschutzgerät
Kontrolle und Fahrt480 min.1480 min.Traktor
Frostschutzgerät
Ausgehend von 6 Std. Einsatz während Frostphase
Nachbestücken mit Holzmaterial10 min.110 min.HeizmaterialHolzscheite (feucht)0,5 Rm50,- €Brenndauer je nach Material ca. 1,5-2 Std.
Nachfüllen Wassertank10 min.110 min.WasserWasser200 LiterFüllmenge reicht für etwa 3 Std.
Transport zum Betrieb10 min.110 min.Traktor
Frostschutzgerät
Maschine abhängen2 min.12 min.Traktor
Summe570 min.
Summe Akh9,5 Std.

Tabelle: Verbrauchsmaterialien

MaterialZeitVerbrauchVerbrauch pro FrostnachtKosten pro EinheitKosten pro Frostnacht
Holz, feucht8 Std.0,25 Rm/h4 Rm100,- €400,- €
Diesel9,5 Std.8 Liter/h76 Liter1,90 €144,40 €
Summe544,40 €

Tabelle: Jährliche Wartungsarbeiten

ArbeitsgangZeitAK Summe
Wartungsarbeiten2 Std.12 Std.

Helikopter

Der Helikoptereinsatz basiert auf einem ähnlichen Wirkungsprinzip wie die Windmaschine. Durch Überfliegen der Plantagen wird versucht aufsteigende Warmluft mit Kaltluft zu vermischen bzw. wieder Richtung Boden zu drücken. Für den Einsatz des Helikopters ist jedoch ein sehr großer Flächenverbund (ca. 15 Hektar) notwendig, um die Flächenleistung effizient ausnutzen zu können. In Deutschland besteht ein generelles Nachtflugverbot was einen Hubschraubereinsatz erst zur morgendlichen Dämmerung über Plantagen erlaubt. Ein Schaden durch Spätfröste kann dann schon gesetzt sein. Zudem muss zur Frostschutzbekämpfung tief geflogen werden, sodass ein Einsatz bei Nacht sehr gefährlich sein kann. Der Hubschraubereinsatz zur Spätfrostbekämpfung kommt in Deutschland daher nur sehr selten vor.

Im Jahr 2012 und 2014 wurden im fränkischen Weinbaugebiet Versuche mit Hubschraubern zur Minderung von Spätfrostschäden bei Reben durchgeführt. Versuche mit einem Hubschrauber zur Spätfrostabwehr wurden von der LWG im Weinbau durchgeführt und sind unter folgendem Link einsehbar.

Versicherungen

Der Abschluss einer Mehrgefahrenversicherung kann größere finanzielle Verluste auch durch Spätfröste im Obstbau abfedern. Dabei müssen mindestens zwei Gefahren (Hagel, Starkregen, Sturm und Frost) je Fläche versichert werden. Die Versicherungsleistungen können eine Grundlast abdecken, werden aber nicht die entstanden Verluste durch den Wegfall von nicht gehandelten Erntegütern und dem dadurch herbeigeführten Kundenverlust kompensieren. Daher sollte vor Abschluss einer Versicherung genau geprüft werden, ob eine Investition in aktive Spätfrostmaßnahmen nicht sinnvoller sein kann.

Mit dem Bayerischen Sonderprogramm für Versicherungsprämienzuschüsse Obst- und Weinbau (BayVOW) - kurz Mehrgefahrenversicherung - fördert der Freistaat Bayern die eigenverantwortliche betriebliche Risikovorsorge. Der Abschluss einer Versicherung soll durch extreme Witterungsereignisse verursachte Ertragseinbußen abmildern. Zuwendungsfähig sind Versicherungsprämien für Versicherungen des Fruchtertrages gegen die Risiken Starkfrost, Sturm und/oder Starkregen für Kulturen des Obst- und des Weinbaus auf Anbauflächen in Bayern.

Standort- und Kulturwahl

Allgemein gilt, dass Obstkulturen nicht in spätfrostgefährdete Lagen gepflanzt werden sollten. Hierzu zählen z. B. Talsenken, Staulagen und Kälteseen. Eine Hilfe kann der GeoBox-Viewer der AgrarMeteorologie Bayern geben, der momentan zumindest in Franken Frostlagen aufzeigen kann. Je nach Obstkultur und Stadium gibt es kritische Temperaturbereiche. Hochanfällig sind offene Blüten sowie junge Früchte. Bei Reben oder Kiwibeeren ist der Neuaustrieb am gefährdetsten. Bei Strauchbeeren wie Himbeeren kann auch die Jungrute für das kommende Jahr geschädigt werden. In jeder Kultur gibt es aber auch anfällige und robustere Sorten. Einen Überblick geben die Schäden aus dem Jahr 2017 auf dem Versuchsfeld in Thüngersheim.

Kulturmanagement

Neben der Standort- und Kulturwahl kommen mit dem richtigen Kulturmanagement ein weiterer wichtiger präventiver Faktor, um Schäden von Spätfrösten zu verringern zum Tragen. So sollten Bäume in einem guten Ernährungszustand über das gesamte Vegetationsjahr gehalten werden und auch nicht mit Mangelsymptomen in die Winterruhe gehen. Vor allem gut versorgte Knospen und Blüten können auch den ein oder anderen leichten Frost überstehen. Weiterhin sollten im Frühjahr der Bewuchs in der Fahrgasse möglichst kurz und der Boden in der Pflanzreihe möglichst offengehalten werden. Dadurch kann die Wärme des Bodens in Frostnächten besser abgestrahlt werden. Dies kann bei kritischen Temperaturen ein wichtiger Faktor sein. Falls es wenig Niederschläge im Frühjahr gegeben hat, besteht ebenfalls die Möglichkeit durch gezielt Wassergaben vor dem Frostereignis die Wärmeübertragung im Boden anzuregen und die Luftfeuchtigkeit in der Anlage zur erhöhen.

Kulturschutzeinrichtungen

Einen gewissen Schutz vor Spätfrösten können auch Kulturschutzeinrichtungen bieten. Dabei sind aber die Überdachungsvarianten sowie die zusätzlichen Maßnahmen entscheidend. Keinen zusätzlichen Schutz vor Spätfrösten bieten geschlossene Hagelnetze. Hier besteht eher die Gefahr von Schäden an der Konstruktion und den Netzen bei aufkommendem Schneefall. Daher kann diese Maßnahme verworfen werden. Bei geschlossenen Folienüberdachungen, z. B. bei Kirschen, kann von einer ungefähren Temperaturerhöhung von etwa 0,5 °C bei Strahlungsfrösten ausgegangen werden. Bei kalten Windfrösten bietet eine einfache Folienüberdachung keinen Schutz. In Versuchen konnte sogar festgestellt werden, dass bei Windfrösten kalte Luft länger unter der Überdachung bleibt.

Tabelle: Folienüberdachung bei Windfrost am 23.03 auf 24.03.2020 von 23 bis 9 Uhr

TemperaturKontrolle FreilandPermanentdachTunnel
Unterschied zur Kontrolle in0 °C-0,40 °C0,55 °C
Durchschnitt-4,10 °C-4,49 °C-3,55 °C

Auch bei Folienüberdachungen besteht bei dem meisten Systemen die Gefahr von Schäden an der Konstruktion durch aufliegenden Schnee. Effektiv haben sich zusätzliche Spätfrostmaßnahmen unter den geschlossenen Foliendächern, wie z. B. Unterkronenfrostschutzberegnung, Heißluftgebläse, Voen-Öfen, Gasheizgeräte (mobil oder stationär) gezeigt. Durch die Überdachung mit Folien wird die erzeugte zusätzliche Wärme spürbar länger in der Anlage gehalten als im Freiland. Dadurch kann auch bei sehr kalten Nächten ein ausreichender Frostschutz gegeben sein. Eine noch bessere Wirkung haben Frostschutzmaßnahmen unter komplett mit Folie geschlossenen Anlagen, wie beispielsweise Folientunneln.

Tabelle: Strahlungsfrost zwischen Freiland und Folienüberdachungen

StrahlungsfrostFreilandTunnel beheiztTunnel unbeheiztPermanentdach beheiztPermanentdach unbeheizt
Durchnittsfeuchtetemperatur0,77 °C4,79 °C2,92 °C2,66 °C1,44 °C
Differenz0 °C4,02 °C2,15 °C1,89 °C0,67 °C

Fördermöglichkeiten

Für einige Maßnahmen zur Spätfrostabwehr bietet der Freistaat Bayern Fördermöglichkeiten über das Bayerische Sonderprogramm Landwirtschaft (BaySL) an. Es kann ein Zuschuss von bis zu 25 % der zuwendungsfähigen Ausgaben gegeben werden.

Folgende Maßnahmen zur Spätfrostabwehr können über BaySL gefördert werden.

  • Anlagen zur Frostschutzberegnung
  • Wasserbevorratungsbehälter einschließlich Pumpen und Erdfolienspeicher einschließlich Pumpen für Bewässerung und Frostschutzberegnung
  • mobile und stationäre Heißluftgebläse
  • Überdachungssysteme für Steinobst inklusiv Folien

Detaillierte Informationen über BaySL sind unter folgendem Link zu finden.

Mit dem Bayerischen Sonderprogramm für Versicherungsprämienzuschüsse Obst- und Weinbau (BayVOW) - kurz Mehrgefahrenversicherung - fördert der Freistaat Bayern die eigenverantwortliche betriebliche Risikovorsorge. Der Abschluss einer Versicherung soll durch extreme Witterungsereignisse verursachte Ertragseinbußen abmildern. Zuwendungsfähig sind Versicherungsprämien für Versicherungen des Fruchtertrages gegen die Risiken Starkfrost, Sturm und/oder Starkregen für Kulturen des Obst- und des Weinbaus auf Anbauflächen in Bayern.