Nutzung von Absorptionskälte zur Kühlung – ein Ausblick - Biobeth

THÜRINGER
LANDESANSTALT
FÜR LANDWIRTSCHAFT
Nutzung von Absorbtionstechnik in Verbindung mit
Biogas – BHKWs für r Kühlprozesse K
in der
Nutztierhaltung
Internationales Symposium Solares und
Erneuerbares Kühlen
Stuttgart, 10.02.2011
DR. GÜNTER
BEYERSDORFER
Thüringer Landesanstalt für f r Landwirtschaft
August-Bebel
Bebel-Straße e 2
36433 Bad Salzungen
+49 36958585-0 0 / E-Mail: E
guenter.beyersdorfer@tll.thueringen.de

Gliederung:
1. Absorbtionskältetechnik für die Nutzung von Wärmeenergie aus
Blockheizkraftwerken von Biogasanlagen
2. Ergebnisse eines Pilotprojektes für die Kühlung in der Schweinemast
3. Erweiterung der Kältenutzung im Sommer für Raumkühlung in
Melkständen und Milchkühlung in Milchviehbetrieben
4. Weitere Möglichkeiten der Kältenutzung in landwirtschaftlichen
Unternehmen – Stand der Anlagenerprobung

Abb. 1
Verfahrensschritte
8a
1 Güllevorgrube Betrieb 1
2 Annahme- und Anmischbehälter
3 Getreidelager (Roggen (Korn)
4 Getreidequetsche
5 Feststoffeinbringung NaWaRos
6 Fermenter mit Biogasspeicher und Entschwefelung
7 Gasverwertung mit: 7a: BHKW- Modul
7b: Gaskessel
8 Gärrestlager mit Abdeckung 8a: offenes Lager
9 Ausbringung

Abb. 2
Möglichkeiten der Wärmeverwendung aus
BHKW – Anlagen in landwirtschaftlichen Unternehmen
Raumheizung
(Wohn + Büro)
Heißwasser für Reinigung
(spez. Kärcher)
Absorptions-
Kälteanlage
Warmwasserbereitstellung
Techn. Trocknung
Milchpasteurisierung
Temperaturkonstanträume
(Käse u.a.)
Stallaufheizung
(Schweine – Geflügel)
Milchkühlung
Raumkühlung
Schlachtung
Stallkühlung
Getreideerhaltung
Kühlung
(Wohn + Büroräume
Verkaufsräume)

Abb. 3
Absorptionskälteanlage
- WEGRACAL
EGRACAL SE 50
[plant for cold absorption - WEGRACAL
SE 50]
15°C
6°C
7,7 m³/hm
22 m³/hm
27°C
32°C
27°C
32°C
22 m³/hm
Verdampfer
Absorber
Einheit
Kondensator
Generator
Einheit
/h 4,1 m³/hm
86°C
71°C
Steuerschrank
Lösungs- und Kältemittelpumpen

Abb. 4

Temperaturverlauf im Vergleich von Kühlung K
u. Außentemperatur
[temperature
results with and without cooling in relation to temperature outside]

Tierleistungen - Masttagszunahmen
[animal performance - test day growth]
Vergleich der tierischen Leistungen im gekühlten (Versuch) und
nicht gekühlten (Vergleich) Schweinemastabteilen
Versuch
Vergleich
ausgewertete Mastschweine (Stück)
252 271
durchschnittliche Masttagszunahme
(g/d) 778 721
durchschnittliche
Schlachtkörpergewichte (kg)
95,4 – 104,2 93,4 – 101,5

Abb. 5

Abb. 6

Abb. 7
Milchkühlung
60,0
55,0
50,0
45,0
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
11:30
11:55
12:20
12:45
13:10
13:35
14:00
14:25
14:50
15:15
15:40
16:05
16:30
16:55
17:20
17:45
18:10
18:35
19:00
19:25
19:50
20:15
20:40
21:05
21:30
Milch vom Melkstand [°C ] Milch zum Tank [°C ] Kühlwassereingang [°C ] Kühlwasserausgang [°C ]

40
35
30
25
20
15
10
5
0
T°CMelkgang
T°C_Dachraum
T°C_Zuluft
T°C_Außenluftansaugstelle
T°C
Wetterstation
7.8.08 0:40
7.8.08 1:40
7.8.08 2:40
7.8.08 3:40
7.8.08 4:40
7.8.08 5:40
7.8.08 6:40
7.8.08 7:40
7.8.08 8:40
7.8.08 9:40
7.8.08 10:40
7.8.08 11:40
7.8.08 12:40
7.8.08 13:40
7.8.08 14:40
7.8.08 15:40
7.8.08 16:40
7.8.08 17:40
7.8.08 18:40
7.8.08 19:40
7.8.08 20:40
7.8.08 21:40
7.8.08 22:40
7.8.08 23:40
Abb. 8
°C
Temperaturen im Melkstand – Heißer Tag

Heißer Tag
12
10
8
6
4
2
0
NH 3
– Konzentration
Außen
Vorwarteraum
Melkstand
25.4.09 0:20
25.4.09 1:00
25.4.09 1:40
25.4.09 2:20
25.4.09 3:00
25.4.09 3:40
25.4.09 4:20
25.4.09 5:00
25.4.09 5:40
25.4.09 6:20
25.4.09 7:00
25.4.09 7:40
25.4.09 8:20
25.4.09 9:00
25.4.09 9:40
25.4.09 10:20
25.4.09 11:00
25.4.09 11:40
25.4.09 12:20
25.4.09 13:00
25.4.09 13:40
25.4.09 14:20
25.4.09 15:00
25.4.09 15:40
25.4.09 16:20
25.4.09 17:00
25.4.09 17:40
25.4.09 18:20
25.4.09 19:00
25.4.09 19:40
25.4.09 20:20
25.4.09 21:00
25.4.09 21:40
25.4.09 22:20
25.4.09 23:00
25.4.09 23:40

30
25
20
15
10
5
0
‐5
‐10
‐15
‐20
T°C_Melkgang
T°C_Dachraum
T°C_Zuluft
T°C _Außenluft‐
Ansaugstelle
T°C
WetterStation
10.1.09 0:40
10.1.09 1:40
10.1.09 2:40
10.1.09 3:40
10.1.09 4:40
10.1.09 5:40
10.1.09 6:40
10.1.09 7:40
10.1.09 8:40
10.1.09 9:40
10.1.09 10:40
10.1.09 11:40
10.1.09 12:40
10.1.09 13:40
10.1.09 14:40
10.1.09 15:40
10.1.09 16:40
10.1.09 17:40
10.1.09 18:40
10.1.09 19:40
10.1.09 20:40
10.1.09 21:40
10.1.09 22:40
10.1.09 23:40
Abb. 9
Temperaturen im Melkstand – Kalter Tag

Tabelle:
Nutzensermittlung nach Installation einer 50 KW-Absorptionskälteanlage an einer Biogasanlage
(Pilotanlage Rieth)
Einnahmen aus Stromerzeugung mit NAWARO-Bonus 102 T€
% aus Wärme
1. Nutzen der Schweinestallkühlung
105 Betriebstage, 79 Tage mit Kühlung
60 g Mehrzunahme Mast ≅ 9 Masttage
a’ 0,55 €/d bei 900 Mastplätzen = 4 455 € 30 %
2. Nutzen aus der Milchvorkühlung
Kühlung von 34,5 o C Eingangstemperatur auf
durchschnittlich 13,5 o C Lagertankeingang
Stromkosteneinsparung 1 970 € 14 %
3. Zahlung über KWK-Bonus
Erhöhung der Wärmenutzung von 35 %
auf 75 % (ganzjährig)
KWK-Bonus (unter Abzug Wärmenutzung
ohne Kühlung) 8 269 € 56 %
14 694 € 100 %
=============

Vision