Stallkühlanlage Indico von Inno+ im Einsatzbericht: Preiswert heizen und kühlen
Inno+ bietet jetzt auch eine Klimaanlage für Ställe an. In Kombination mit dem Triple EEE-System sind so ganzjährig stabile Stalltemperaturen zu niedrigen Betriebskosten möglich.
Hohe Temperaturen im Deck- und Abferkelstall sind schlecht für die Sauen. Damit die Tiere im Stall bei großer Sommerhitze in den Genuss kühler Zuluft kommen, bietet Inno+ das Heiz- und Lüftungssystem Triple EEE nun in Kombination mit der Klimaanlage „Indirect Cooling“, kurz „Indico“, an.
Das System basiert auf einem Kühlaggregat. Dieses kühlt Wasser auf 10 °C ab, das dann per Leitung zu Heizregistern im Zuluftbereich der Abteile zirkuliert. Beim Einströmen in das Abteil wird so die Zuluft gekühlt. Fällt die Lufttemperatur unter eine vom Landwirt festgelegte Linie, stoppt die Kühlung automatisch. Fällt die Außentemperatur weiter, schaltet die Anlage automatisch von Kühlen auf Heizen um.
Unterm Strich erreicht so die Zuluft beim Eintritt in den Stall Temperaturen von 10 bis 18 °C. Das gleichmäßige Klima hilft dabei den Tieren, gesund zu bleiben. Und durch die Nutzung von Tierwärme und PV-Strom sind die Betriebskosten niedrig.
Kleiner Rückblick
2016 übernahm Big Dutchman den Lüftungshersteller Inno+ aus Panningen (Niederlande). In der profi 6/2016 berichteten wir deshalb über die Firma Inno+, sowie über deren Lüftungssystem Triple EEE.
Das Triple EEE-System nutzt die in der Abluft enthaltene Wärme zum Heizen der Ställe. Anders als beim bekannteren Luft-Luft-Wärmetauscher nutzt Inno+ Wasser für den Übertrag der in der Abluft enthaltenen Energie — idealweise in Kombination mit einer Abluftreinigung.
In der Praxis wird dafür das rund 14 °C warme Waschwasser zu einem Plattenwärmetauscher gepumpt, wo es im Gegenstromverfahren Wasser erwärmt. Das angewärmte Wasser wird dann über große Leitungen zu Heizregistern im Bereich der Zuluft gepumpt. Beim Durchströmen der Register nimmt die Zuluft Wärme auf, so dass sie beim Eintritt in den Dachraum auf 12 °C angewärmt wird — wohlgemerkt ohne Gas, Öl oder elektrische Heizgeräte.
Stallkühlanlage Indico von Inno+: Extrem effizient
Was zunächst banal klingt, ist in Wirklichkeit ein extremer Gewinn an Wärmeenergie. Denn mit einer Kilowattstunde elektrischer Energie gewinnt laut Hersteller das Triple EEE-System aus der Abluft zwischen 30 bis 40 kWh Wärme zurück.Sollte wie im Aufzuchtstall ein höheres Temperaturniveau erforderlich sein, hebt eine Wärmepumpe das Niveau an. Zusätzlich dient die Wärmepumpe als Heizung für Ferkelnester sowie als Raumheizung über Deltarohre etc. Für einen hohen Wirkungsgrad bedient sich die Wärmepumpe ebenfalls der Wärmeenergie des Waschwassers. Bei 14 °C Soletemperatur erreichen so die Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl — auch Coefficient of Performance (COP) genannt — von 4,2.
Heißt: Aus einer Kilowattstunde elektrischer Energie werden 4,2 kWh Wärmeenergie. Für 10 kWh Wärme (entspricht 1 l Heizöläquivalent) werden so nur 2,4 kWh Strom benötigt.
Die Kühlung
Das Beheizen der Ställe ist seit Jahrzehnten Standard in der Ferkelerzeugung. Anders beim Kühlen. Zwar gibt es verschiedene Ansätze für das Kühlen wie Kühlpads, Wasservernebler oder -zerstäuber im Zuluft- und Tierbereich. Dass ein Hersteller zum Kühlen der Stallluft zur Kältemaschine bzw. Klimaanlage greift, ist aber neu. Und neu ist auch, dass mit einem Kälteaggregat die Zuluft nicht direkt, sondern indirekt gekühlt wird. So kühlt wie bereits erwähnt das System Indico im ersten Schritt lediglich Wasser auf 10 °C ab. Um für heiße Stunden in der Mittagszeit schlagfertig zu sein, legt das Indico-System in einem Pufferspeicher einen Vorrat gekühlten Wassers an.
Sofern die Stallanlage schon über ein Triple EEE-Lüftungssystem verfügt, nutzt Indico deren Peripherie. Dann fließt an heißen Tagen anstatt angewärmten Wassers eben gekühltes aus dem Kältespeicher in Richtung Heizregister im Zuluftbereich. Die einströmende Luft wird so auf primitive wie effektive Weise gekühlt. Tatsächlich senkt Inno+ so selbst unter tropischen Bedingungen in Asien die Temperatur der Zuluft auf bis zu 17 °C ab. Im Stall pendeln sich so kuschlige Temperaturen von 24 °C ein.
Der Clou: Das in einer schwül-warmen Außenluft enthaltende Wasser kondensiert an den kalten Leitungen — wodurch Wasser ausfällt und der Feuchtegehalt sinkt. Sommerliche Temperaturen werden so für Mensch und Tier erträglicher. Und anders als mit einer Befeuchtungskühlung ist durch die reduzierte Luftfeuchten den Tieren ein Schwitzen über das Maul sehr gut möglich.
Das 10 °C kalte Wasser aus dem Kälteaggregat wird in diesem 3 000-l-Tank gespeichert.
(Bildquelle: Tovornik)
Im Raum mit dem Kälte-Pufferspeicher befinden sich auch die Wärmeverteilung sowie — vorne im Bild — der 600-kW-Plattentauscher des Triple EEE-Systems.
(Bildquelle: Tovornik)
Wir haben uns ein Indico-Kühlsystem des Herstellers in einem Betrieb mit 1 500 Muttersauen und 6 500 Aufzuchtplätzen in den Niederlanden angesehen. Der Betrieb hatte bereits vor ein paar Jahren 160 000 Euro in ein Triple EEE-System mit einem 600-kW-Plattentauscher investiert.
Begeistert von den für die Tiere überaus vorteilhaften gleichmäßigen Stalltemperaturen im Herbst, Winter und Frühjahr hegte der Landwirt den Wunsch, auch im Sommer die Temperaturen steuern zu können.
Augenmerk legte der Tierhalter dabei auf die 360 Sauen in der Abferkelung sowie auf die 135 Sauen im Deckzentrum. Mit einem Indico-System sollten zunächst sie in den Genuss gekühlter Zuluft kommen.
Wie erwähnt, war im Betrieb bereits ein Triple EEE-System vorhanden, und damit große Teile der für das Indico-Kühlsystem notwendigen Technik wie Wärmetauscher, Leitungssystem und Heizregister im Zuluftbereich. Mit 30 000 Euro fielen so die Kosten moderat aus. Ohne Triple EEE-System hätten die Ausgaben für die Indico-Nachrüstung laut Inno+ rund 80 000 Euro betragen.
Der wesentliche Teil der Ausgaben entfällt auf die Kältemaschine mit einer thermischen Leistung von 160 kW. Die maximale elektrische Aufnahmeleistung ist mit 60,3 kW angegeben (bei 35 °C Außentemperatur). Wie geplant reichen 160 kW Kühlleistung gut aus, um die Zuluft für die 495 Tiere im Deck- und Abferkelstall selbst bei 35 °C Außentemperatur auf 18 °C abzukühlen.
Das warme Wasser zum Anwärmen der Zuluft sowie das kalte Wasser zum Kühlen werden über ein und dieselbe (hier unterirdisch verlegte) Leitung zu den Heizregistern transportiert.
(Bildquelle: Tovornik)
Die Heizregister sind so platziert, dass die Frischluft beim Einströmen in die Abteile sich an den blauen, auf 10 °C gekühlten Leitungen, erfrischt.
(Bildquelle: Tovornik)
Um den Einfluss von Wind und Sonne auf das Stallklima zu reduzieren, befinden sich die Heizregister hinter wärmegedämmten Platten.
(Bildquelle: Tovornik)
PV-Strom vom Dach
2021 war im besagten Betrieb die Indico-Kühlanlage 2 014 h in Betrieb. Bei einer durchschnittlichen Kühlleistung von 41 kW wurden in der Summe 82 708 kWh erbracht. 27 567 kWh Strom waren dafür nötig. Multipliziert mit einem Preis von 10 ct/kWh für den bei warmem Wetter ausreichend vorhandenen und selbst produzierten PV-Strom hatte der Betrieb so zusätzliche Stromkosten von 2 757 Euro zu tragen — wohlgemerkt für einen Bestand mit 1 500 Sauen.
Laut Landwirt rechtfertigt der Erfolg die Anschaffungs- und Betriebskosten. So sind nun weniger Tierausfälle zu beklagen, und sowohl die Umrauscherquote als auch die Erdrückungsverluste gingen spürbar zurück. Auch hätten die Sauen nun selbst an heißen Tagen genügend Milch.
