Schwein gehabt!
Adsorptive Kühlung in Schweineställen
In der Agrargenossenschaft Mühlberg e.G. wird in Schweineställen adsorptive Kühlung mittels Antrieb durch überschüssige Wärme aus Biogas-BHKW genutzt. Die Vorteile für die Genossenschaft bestehen in einer Verringerung der Verluste durch Wärme-Stress bei den Schweinen um 50 % , einer Verkürzung der Durchlaufzeiten um bis zu fünf Tage, einem dadurch reduzierten Futtermittelaufwand, sowie einer Einsparung an Elektroenergie um 25 % und bei den Personalkosten um 5 %.
Die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit in der Schweinezucht bei gleichzeitiger Optimierung der energetischen Gesamtbilanz war Zielsetzung in der Agrargenossenschaft Mühlberg e.G.. Wie lassen sich diese ehrgeizigen Ziele in einem Projekt umsetzen?
Die SorTech AG (www.sortech.de) ist ein Anbieter von energiesparenden und umweltfreundlichen Kältemaschinen für kleine und mittlere Kühllasten. Das Besondere dabei: SorTech erzeugt Kälte aus überschüssiger Wärme, was sich insbesondere für den Betrieb mit einem BHKW anbietet – so wird nicht nur Kälte, sondern auch Strom durch die Nutzung der BHKW-Abwärme erzeugt.
Immense Verluste durch Hitzestress
Die Gegebenheiten in Weinberge veranlassten Geschäftführer Uve Gliemann zum Handeln: Der Betrieb hat einen Jahresausstoß von etwa 14 000 Schweinen, von denen im Sommer bis zu 5 % durch Hitzestress ums Leben kamen. Die damit verbundenen immensen Verluste in den bisher ungekühlten Ställen wollte Uve Gliemann nicht länger hinnehmen. Denn mit dem seit 2011 in Betrieb befindlichen Biogas-BHKW mit 558 kW Wärmeleistung verfügt die Agrargenossenschaft über die Möglichkeiten zum Betrieb von sorptiven Kälteaggregaten. Die im Sommer im Überfluss zur Verfügung stehende Abwärme kann damit ökologisch und wirtschaftlich genutzt werden.
Bisherige, deutlich ineffektivere und dennoch teurere Vorgehensweisen zur Senkung des Hitzestresses entfallen seitdem und sorgen für zusätzliche Kostensenkungen in der Genossenschaft.
Die bisherigen Praktiken, den Tieren Kühlung zu verschaffen, sind wenig effizient und teuer:
Durchlüftung des Stalles über Dach-Ablüfter unter hohem Elektroenergieeinsatz,
Installation von Schweineduschen oder Kühlung durch Personal (Wasserschlauchmethode) bei gleichzeitig notwendiger Gabe entsprechender Medikamente gegen Lungenentzündung.
Auswahl der Kälteanlage
An folgenden Rahmenbedingungen orientierte sich die Dimensionierung der Kühlung:
Gesamtkapazität 4000 Gatter, verteilt auf 8 Abteile (4 x 75 m, 4 x 50 m),
Kälteverteilsystem über Delta-Rohre, in vierfacher Ausführung,
Übertragungsleistung bis zu 64 W/m.
Auf Basis dieser Daten ergibt sich eine Gesamtkühllast von 90 kW. Diese Leistungsgröße lässt sich mit dem Kühlaggregat der SorTech AG problemlos darstellen. Zum Einsatz kommen sechs Module der Kältemaschine „ACS15“. Durch den modularen Aufbau ist eine Anpassung auf andere Kühllasten entsprechend leicht möglich. Folgende Leistungsdaten werden in der Genossenschaft erreicht:
Kälteleistung: 90 kW,
Durchschnittliche Leistungsaufnahme thermisch: 180 kW,
Durchschnittliche Leistungsaufnahme elektrisch: 8 kW,
Kaltwassertemperatur 10-15 °C (nicht kondensierend).
Vorteile der Stallkühlung
Selbstverständlich gingen der zu tätigenden Investition entsprechende Überlegungen voraus, welche Vorteile die Stallkühlung für Mensch und Tier bringt. Neben ganz offensichtlichen Fakten eröffneten sich auch Einsparpotentiale in anderen, nicht sofort überschaubaren Bereichen:
Reduzierung der durch Hitzestress umkommenden Tiere um 50 %, entsprechend Halbierung von 180 Tieren auf 90 Tiere im Jahr,
Senkung der Kosten für die Tierkörperbeseitigung,
Zusätzliche Gewichtszunahme von 30 g/d, dementsprechend Reduzierung der Durchlaufzeit von 100 auf 95 Tage,
Gleichzeitig bessere Futtermittelverwertung durch die Tiere, dadurch sinkende Futtermittelkosten,
Durch Reduzierung der Drehzahl an den 70 Dachlüftern um 25 % niedrigerer Energieverbrauch / mehr Einspeisung von Elektroenergie ins Netz möglich,
Reduzierung der Personalkosten durch weniger Kontrollgänge,
Senkung der Kosten für Medikamente gegen Lungenentzündung.
Neben diesen ökonomischen Faktoren ist die Nutzung von Abwärme aus dem Biogas-BHKW natürlich auch äußerst ökologisch. Zudem kann sie bei ab dem Jahr 2012 in Betrieb gegangenen Anlagen auch zur erforderlichen Wärmeabnahme beitragen und somit zusätzlichen Ertrag aus der Stromproduktion einbringen.
Amortisationszeit beträgt sechs Jahre
Herr Gliemann blickt optimistisch in die Zukunft: Trotz der nicht unerheblichen Investition für die Kühlung mittels Adsorption rechnet er mit einer Amortisationszeit von etwa sechs Jahren. Nicht unerwähnt sollen an dieser Stelle die möglichen Förderungen für Sorptionsanlagen bleiben. Neben einer möglichen Förderung durch das Agrar-Invest-Programm steht alternativ die Förderung über die BAFA zur Verfügung. Zudem gibt es länderspezifische Förderprogramme durch die einzelnen Landesbanken, die zu einem noch kürzeren Kapitalrückfluss führen können.
Durch den modularen Aufbau der Kühlanlage ist zudem eine zukünftige Erweiterung der Kühllösung auf zusätzliche Ställe oder das nahegelegene Bürogebäude jederzeit möglich – die zur Verfügung stehende Antriebsleistung vom Biogas-BHKW kann weitere Kältemaschinen antreiben.
Mit dem seit 2011 in Betrieb befindlichen Biogas-BHKW und der im Frühjahr 2012 in Betrieb gehenden Stallkühlung ist die Agrargenossenschaft Mühlberg e.G. bestens auf die Anforderungen des Marktes gerüstet, um wettbewerbsfähig zu bleiben und den rund 105 Mitarbeitern weiterhin einen sicheren Arbeitsplatz bieten. Dass dabei gleichzeitig ökologische Vorteile zum Tragen kommen, freut die Schweine sicher nur bedingt: Ihr Leben wird künftig um bis zu fünf Tage verkürzt.
