De inzet van een grondfrees begint bij de nauwkeurige afstelling van de werkdiepte via de sleepvoet of looprol. De aandrijving zet de horizontale as met freesmessen in een roterende beweging. Terwijl de machine zich langzaam voortbeweegt, dringen de messen met hoge snelheid de bodem binnen. De fysieke impact van het staal op de grond verbreekt de onderlinge samenhang van de bodemdeeltjes direct. De grond wordt vervolgens tegen de behuizing of achterkap geslingerd. Hierdoor vindt een secundaire verkruimeling plaats.
Het proces verloopt doorgaans in parallelle banen over het terrein. Een lichte overlap tussen deze banen is noodzakelijk om onbewerkte stroken te voorkomen. De rijsnelheid bepaalt de intensiteit van de bewerking; hoe trager de voortgang bij een constant toerental, des te fijner de uiteindelijke structuur van de toplaag wordt. Bij zware bodemomstandigheden wordt de bewerking soms in meerdere gangen uitgevoerd, waarbij de freesdiepte per keer wordt vergroot om overbelasting van de mechaniek te vermijden. De achterklep van de machine vlakt de losgewerkte aarde direct na de bewerking enigszins af, wat een eerste egalisatie van het werkvlak oplevert.
Niet elke grondfrees is hetzelfde. De markt deelt ze grofweg in op basis van vermogen en de manier waarop de messen de grond raken. Voor kleine plantsoenen volstaat de handgeleide tuinfrees. Compact. Soms elektrisch, vaker met een kleine verbrandingsmotor. De grotere broers, vaak aangeduid als landbouwfrezen, zijn serieuze machines die aan de driepuntshefinrichting van een tractor hangen en via de aftakas hun kracht krijgen. Werkbreedtes van drie meter of meer zijn hier geen uitzondering.
Een technisch interessante variant is de overtopfrees. Dit is een specialist. Terwijl een standaard frees met de rijrichting meedraait, draaien de haken van een overtopfrees tegen de rijrichting in. Dit heeft een specifiek effect op de gelaagdheid van de bodem. Grove materialen, zoals stenen, kluiten en grasresten, worden door de tegengestelde rotatie naar onderen geworpen. De fijnere grond wordt over de rotor heen geworpen en landt als laatste bovenop. Het resultaat? Een zaaibed dat direct klaar is voor gebruik, zonder dat er nog een hark aan te pas komt.
Verwar de grondfrees niet met de rotorkopeg. Hoewel beide de grond bewerken, werkt de eg met verticale assen die de grond meer horizontaal 'verslaan' in plaats van verticaal mengen. De frees is agressiever. Hij gaat dieper. Waar de eg enkel de toplaag verfijnt, mengt de frees de volledige werkdiepte. Voor civieltechnische projecten waarbij men de bodemstructuur fundamenteel wil wijzigen, is de frees de enige logische keuze.
Stel u een nieuwbouwwijk voor waar de bodem door zware graafmachines volledig is dichtgereden. De hovenier zet hier een achterfrees in om de toplaag van de toekomstige tuinen weer open te breken. De machine vreet zich door de harde korst. In één werkgang wordt een dikke laag compost homogeen door de verschraalde zandgrond gemengd, waardoor de bodemstructuur direct verbetert. Het resultaat is een luchtig bed. Klaar voor beplanting.
Bij de renovatie van een sportveld ziet de situatie er anders uit. Hier wordt vaak een overtopfrees gebruikt. De machine draait oude grasresten en kleine stenen naar de bodem van de sleuf, terwijl de fijne, gezeefde grond als bovenlaag wordt uitgevlakt. Geen harken nodig. De terreinbeheerder kan direct starten met het inzaaien van het nieuwe gazon op een steenvrije toplaag.
In de civiele techniek kom je de zwaarste varianten tegen. Bij de voorbereiding van een wegfundering mengt een robuuste frees een exact gedoseerde hoeveelheid kalk of cement door de slappe ondergrond. De chemische reactie en de mechanische menging maken de bodem stabiel. De grond draagt nu zware machines. Dit voorkomt kostbare afvoer van grond en bespaart op de aanvoer van nieuw funderingsmateriaal.
Geen machine zonder regels. Voor de grondfrees begint de juridische kaderset bij de Europese Machinerichtlijn 2006/42/EG. Fabrikanten zijn verplicht te garanderen dat de roterende messen adequaat zijn afgeschermd tegen onbedoeld contact. Een CE-markering is hierbij het bewijs van conformiteit. Zonder deze markering mag het werktuig simpelweg de Europese markt niet op.
De Arbowet stelt aanvullende eisen aan de professionele gebruiker. Risico's zoals hand-arm-trillingen en geluidsexpositie moeten in een Risico-Inventarisatie en -Evaluatie (RI&E) zijn vastgelegd. Voor handgeleide frezen is de norm NEN-EN 709 relevant; deze specificeert veiligheidseisen voor land- en bosbouwmachines. Periodieke keuring van het materieel, vaak uitgevoerd in het kader van VCA-certificering, waarborgt dat de machine ook na jaren van zwaar gebruik veilig blijft opereren.
De bodem is een beschermd goed. Onder de Omgevingswet en het bijbehorende Besluit bodemkwaliteit gelden strikte regels voor het roeren in de ondergrond. Wie de bodem freest, wijzigt de structuur. Dit mag niet leiden tot een verslechtering van de milieuhygiënische kwaliteit. Bij projecten op verdachte locaties is voorafgaand bodemonderzoek noodzakelijk. Het mengen van een schone toplaag met een verontreinigde onderlaag door intensief frezen wordt juridisch gezien als een handeling die de verontreiniging verspreidt. Dit is in strijd met de algemene zorgplicht. In stedelijke gebieden met historische bodemverontreiniging kan voor diepgaande freeswerkzaamheden een melding of zelfs een saneringsplan vereist zijn. De uitvoerder draagt de verantwoordelijkheid voor het handhaven van de gelaagdheid waar dat wettelijk is voorgeschreven.
Australië, 1912. Arthur Clifford Howard experimenteert op de boerderij van zijn vader. Hij ziet hoe de ploeg de bodem keert maar de structuur grof laat. Dat moet anders. Hij koppelt een roterende as met haken aan een tractor. De eerste grondfrees is geboren. Het prototype was lomp en de stoommachines van die tijd waren simpelweg te zwaar voor de fragiele bodemstructuur. Pas met de opkomst van de lichtere verbrandingsmotor kreeg het concept tractie. De mechanisatiegolf van de jaren twintig bracht de 'Rotavator' naar Europa, waar de machine de landbouw voorgoed veranderde.
Na de Tweede Wereldoorlog volgde een technische kanteling. De introductie van de driepuntshefinrichting door Ferguson maakte het mogelijk om zwaardere werktuigen stabiel te bedienen. De frees werd breder. Robuuster. In de jaren zestig en zeventig maakte de machine de sprong van de akker naar de bouwplaats. Civieltechnische ingenieurs ontdekten dat de intensieve mengkracht ideaal was voor bodemstabilisatie met kalk en cement. De ontwikkeling van de overtopfrees in de jaren tachtig was een specifiek antwoord op de vraag naar snellere egalisatie in de hovenierssector. Geen simpele haken meer, maar technisch geperfectioneerde messen die selectief filteren. Van een ruwe bodembreker evolueerde de frees naar een precisiewerktuig dat de huidige civiele en groene infrastructuur mede mogelijk maakt.