Tag des Schweinehalters am 24. September 2014 · Milchvieh 400 kWh / Kuh - -- Kälbermast 100 kWh / Platz 400 kWh / Platz -- Hähnchenmast 0,3 kWh / Tier 1,1 kWh / Tier -- Acker --

© Wilfried Brede 15.10.2014 1

Tag des Schweinehalters

am 24. September 2014


Gliederung

Um Energieeffizient zu arbeiten, muss Technik und Management zueinander passen!

Ausgangspunkte Kostenstrukturen Management

Verbesserungen am Beispiel eines Maststalles Fütterung Getreideaufbereitung Lüftung Gülletechnik Beleuchtung

Verbesserungen am Beispiel eines Zuchtsauenstalles Heizung Wärme für Saugferkel Alternativen zur Raumheizung

Fazit

© Wilfried Brede 3 15.10.2014

Kostenstrukturen

Ferkelerzeugung Schweinemast

© Wilfried Brede

Betriebszweig Stromverbrauch Heizenergieverbrauch Dieselverbrauch

Ferkelerzeugung 270 kWh / Sau 950 kWh / Sau --

Mastschweine 35 kWh / Platz 50 kWh / Platz --

Milchvieh 400 kWh / Kuh - --

Kälbermast 100 kWh / Platz 400 kWh / Platz --

Hähnchenmast 0,3 kWh / Tier 1,1 kWh / Tier --

Acker -- -- 100 l / ha

Grünland -- -- 80 l / ha Quelle: Energieeffizienzverbesserung in der Landwirtschaft, Verband der Landwirtschaftskammern e. V., 2009

Energieblock Schweinemast Ferkelerzeugung

Energieverbrauch [kWh/(Platz und Jahr)] 60 400

davon Anteil in % Futteraufbereitung & Fütterung 25 12 Entmistung 4 1 Reinigung 3 1 Beleuchtung 3 5 Ferkelnestbeheizung - 70 Lüftungsanlage 65 11

Quelle: HEA, 1991, ergänzt durch eigene Erhebungen

15.10.2014 4

Energieaufwand in der Landwirtschaft


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0

5

10

15

20

25

30

35

A B C D E F

STR

OM

(kW

h /

Fe

rke

l

WÄ

RM

E (k

Wh

/ F

erke

l

Betrieb

Wärme

Strom

Managementeinfluss auf den Energieverbrauch

Energieverbrauch verschiedener Betriebe -Auswertung aus 110 Durchgängen-

Quelle: Bernhard Feller; LWK Nordrhein-Westfalen

Die Planung eines effizienten Heizsystems steht in direkten Zusammenhang mit der Planung der Lüftung!


Schlechtes Management der Heizungsanlage Einstellung Anfangstemperatur Lüftung und Beginn Heizung Anordnung des Temperaturfühlers im Abteil Anordnung der Heizkörper/Heizung Zu hohe Zulufttemperatur im Zentralgang Mangelhafte Kalibrierung des Temperaturfühlers Verkehrte Einstellung der Zuluft- bzw. Abluftklappen Verluste durch nicht gedämmte Vor- und Rückläufe der Wärmeverteilung Lange Wege von der Heizung bis zum Verbraucher Zu hohe Vorlauftemperaturen

Managementeinfluss auf den Energieverbrauch


Datenaufnahme bei einer Effizienzberatung

0,210 € / Kilowattstunde

/ Kilowattstunde0,080 €

Elektrizität

BASISDATEN

Heizenergie

Wasser 1,700 € / m³

0 Plätze 0,0 0

0 Plätze

0 Plätze

0 Plätze

0 Plätze 0,00 0

0 Plätze 0,00 0

1200 Plätze 2,70 3240

Zuchtsauenstall

Maststall

Ferkelaufzuchtstall Umtriebe / Jahr Tiere / Jahr

Umtriebe / Jahr Tiere / Jahr

Tiere / Jahr

Abferkelstall

Wartestall

Deckzentrum

Basisdaten StallFe / ZS & Jahr Tiere / Jahr

Jungsauenaufzuchtstall Umtriebe / Jahr

1000 tonnen

20 tonnen/ h

75 %

tonnen (Lagerkapazität - eigener Verbrauch)

Lagerkapazität

Basisdaten Getreide

Auslastung

Anteil Auslagerung

Förderkapazität

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Berechnungen bei einer Effizienzberatung

15.10.2014 8

Verbraucher dt / Jahr dt / Std. kWh / dt kWh / Jahr

Mühle 8400 5,00 11,00 18480

Zubringer 1 0 5,00 1,50 0

Zubringer 2 0 5,00 1,50 0

Austrag Mühle-Mischer 0 5,00 1,50 0

Mischer 8630 5,00 5,50 9493

Komponente A 230 5,00 1,50 69

Komponente B 0 5,00 1,50 0

Austrag Mischer-Futterlager 8630 5,00 3,00 5178

0 5,00 5,00 0

0 5,00 6,00 0

0 5,00 3,00 0

Summe 33220

0,21 €

0,21 €

0,21 €

0,21 €

- €

- €

- €

1.993,53 €

0,21 € 14,49 €

Futterherstellung€uro / kwh €uro / Jahr

6.976,20 €

0,21 €

0,21 € - €

- €

3.880,80 €

0,21 € 1.087,38 €

0,21 € - €

0,21 € - €

0,21 €

Verbraucher dt / Jahr dt / Std. kWh / Motor kWh/ Jahr

Maststall 8630 1,00 1,20 10356

0 1,00 1,50 0

0 1,00 1,50 0

0 1,00 1,50 0

0 1,00 1,50 0

0 1,00 1,20 0

Summe 10356

€uro / Jahr

Fütterungsanlagen€uro / kwh

2.174,76 €

0,21 € 2.174,76 €

0,21 €

0,21 €

- €

0,21 € - €

0,21 € - €

0,21 € - €

- €

St. bzw. m³ je Stunde je Motor je Jahr

Güllemixer 100 9,0 900

Güllepumpe Mixen 100 13,5 1350

Güllepumpe Stall- Behälter 2700 4,5 13,5 8100

Güllepumpe Behälter- Fass 2700 4,5 13,5 8100

Summe 18450

kWh

€uro / kwh €uro / Jahr

3.874,50 €

Gülletechnik

Verbraucher

1.701,00 €

0,21 € 189,00 €

1.701,00 €

0,21 € 283,50 €

0,21 €

0,21 €


Kostenverteilung Elektrizität im Schweinemastbetrieb

Fütterungsanlagen 7,4%

Futterherstellung 23,6%

Lüftung 27,3%

Gülletechnik 13,1%

Getreidetechnik 9,0%

Beleuchtung 9,0%

Sonstiges 10,7%

© Wilfried Brede

Energieverbrauch von Fütterungsanlagen

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Förderverfahren

Futter-menge*

in kg

Stromverbrauch Stromkosten

Wh / kg kWh ges. € /

kWh € gesamt

Spiralförderer

14

00

00

0

0,25 350

0,2

1 €

73,50 € Seilförderer

1,08 1512 317,52 € Flüssigfütterung

2,97 4158 873,18 € Druckluft

11,60 16240 3.410,40 € * 2000 MP * 2,8 Umtriebe * 2,5 dt/Tier


Energieeffizienz beim Mahlen und Mischen

Energiekosten 0,21 € / kWh Kosten je Jahr Kosten je dt

Mühle 11,0 kW 2,31 € / h

Zubringer 3,0 kW 0,63 € / h

Abförderung 3,0 kW 0,63 € / h

Betriebskosten bei 20 dt / h 0,18 € / dt 1.385,88 € 0,18 € Mischer 5,0 kW 1,05 € / h

Betriebskosten bei 20 dt / h 0,05 € / dt 543,48 € 0,05 € Zubringer 2,0 kW 0,42 € / h

Betriebskosten bei 20 dt / h 0,02 € / dt 54,35 € 0,01 € Austrag 2,0 kW 0,42 € / h

Betriebskosten bei 20 dt / h 0,02 € / dt 217,39 € 0,02 €

Arbeitszeitaufwand 50 Std. 15,00 € / h 750,00 € 0,07 €

2.951,10 € 0,29 €

BET

RIE

BSK

OST

EN

SUMME

Energiekosten 0,21 € / kWh Kosten je Jahr Kosten je dt

Mühle 11,0 kW 2,31 € / h

Zubringer 0,0 kW - € / h

Abförderung 0,0 kW - € / h

Betriebskosten bei 7 dt / h 0,33 € / dt 2.562,12 € 0,33 € Mischer 5,0 kW 1,05 € / h

Betriebskosten bei 7 dt / h 0,15 € / dt 1.552,80 € 0,15 € Zubringer 2,0 kW 0,42 € / h

Betriebskosten bei 7 dt / h 0,06 € / dt 155,28 € 0,02 € Austrag 2,0 kW 0,42 € / h

Betriebskosten bei 7 dt / h 0,06 € / dt 621,12 € 0,06 €

Arbeitszeitaufwand 50 Std. 15,00 € / h 750,00 € 0,07 €

5.641,32 € 0,54 €

BET

RIE

BSK

OST

EN

SUMME

© Wilfried Brede 12

Quelle : Maiwald LLH Hessen Arbeitswerte Mühle

(Bedarf mit Motor) Masse je Arbeitseinheit

Getreideart Sieblochung kWh / dt dt / kWh

Gerste / Weizen

3 mm 0,50 - 0,90 (0,60 - 1,10) 2 2,0 - 1,15 1

5 mm 0,20 - 0,40 (0,25 - 0,50) 2 5,0 - 2,5 1

Hafer

3 mm 1,00 - 1,50 (1,20 - 1,80) 2 1,0 - 0,7 1

5 mm 0,40 - 0,80 (0,50 - 1,00) 2 2,5 - 1,25 1

Körnermais 3 mm 0,03 - 0,70 (0,36 - 0,85) 2 3,3 - 1,45 1

5 mm 0,10 - 0,3 (0,12 - 0,36) 2 10,0 - 3,3 1

1 Wert mit Motorleistung der Mühle (kW) multipliziert = Durchsatzleistung der Mühle. Beispiel: 2 dt / kWh x 7,5 kW (Mühlenmotorleistung) = 15 dt Durchsatz / h 2 Effektiver Energieverbrauch, mit dem tatsächlich gerechnet werden muss. Differenz zum Arbeitsbedarf der Mühle ca. 18 % (µ ca. 0,82)

Spezifischer Stromverbrauch (= mit Motor!) und Arbeitswerte von Mühlen

15.10.2014


Mahlfeinheit und Schrotstrukturen

Überprüfung der Mahlfeinheit und Struktur

zu fein Staubentwicklung, Nasenverklebungen, Magengeschwüre, Stress

zu grob Nährstoffverluste, Verdauungsstörungen, Magen- /Darmverletzungen

Allgemein Gefahr von Entmischungen nicht unterschätzen

24 % Schrotpartikel < 1 mm

50 % Schrotpartikel 1 – 2 mm

24 % Schrotpartikel 2 – 3 mm

2 % Schrotpartikel > 3 mm

Anteile in % Zuchtsauen Ferkel Mast

Tragend Laktierend Ferkel 1 Ferkel 2 VM EM

< 1 mm 30 50 45 50 45 50

1 – 2 mm 50 40 45 40 45 40

2 – 3 mm 15 5 7 7 7 5

> 3 mm 5 5 3 3 Quelle: H. Lindermeyer, LfL Bayern 2009

Z I E

L

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© Wilfried Brede

Energieeffizienz bei Getreidelager und -aufbereitung

15.10.2014 14

Getreidelager keine anderen großen elektrischen Aggregate zeitgleich einschalten auf pneumatische Fördereinrichtungen verzichten sinnvolle Einbindung der Fördereinrichtung möglichst kurze Förderwege

Mahl- und Mischanlagen Arbeitsabläufe automatisieren zeitlich in die Schwachlastzeit verlagern

Mahltechnik auf pneumatische Zu- und Abförderung verzichten Zu- und Abführung über frequenzgeregelte Motoren Siebe nach ca. 120 h drehen Gehärtete Hämmer und Siebe für längere Laufzeiten keine wesentlichen Unterschiede zwischen

Lochsieben Lamellensieben Drahtgewebesieben

Einsatz von Scheibenmühlen (ACHTUNG FREMDKÖRPER)

Futt

era

ufb

ere

itu

ng

& F

ütt

eru

ng

Getreidetrocknungsanlagen und Mahl- und Mischanlagen hohe elektrische Anschlusswerte hohe elektrische Leistungsspitzen

© Wilfried Brede

Energieeffizienz durch andere Mahltechniken

15.10.2014 15

€1,26 €3,30 €1,79 €-

€0,50

€1,00

€1,50

€2,00

€2,50

€3,00

€3,50

Scheibenmühle Hammermühle pneumatisch Hammermühle mechanisch

Stro

mko

sten

je 1

00

0 k

g M

ahle

n

Art der Getreidemühle

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40

43

12

4

1 1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 90 90 - 100

% d

er

Jah

ress

tun

de

n

Istwert der Lüftung Quelle: Bernhard Feller, LWK NRW

Wie hoch sind die Luftraten im Jahresmittel ?

83 % der Jahresstunden

5 % der Jahresstunden

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Wärmeverlust durch Überlüften

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Anzahl Abteile 10 Abteile Plätze im Abteil 200 Ferkel Luftrate je Ferkel 35 m³/h Maximale Luftrate 7000 m³/h Minimale Luftrate 500 – 1400 m³/h Ventilator: Durchmesser 50 cm max. Luftrate 7500 m³/h bei 50 Pascal min. Luftrate 1800 m³/h

Wärmeverlust: 500 m³/h * 1,27 kg/m³ * 1,004 kJ *25 K = 15,9 MJ/h = 4,43 kW

Kosten je 1 Abteil: 4,43 kW * 876 h * 0,08 €/kWh *1 = 310,45 € Kosten je 5 Abteile: 4,43 kW * 876 h * 0,08 €/kWh * 5 = 1552,25 € Kosten je 10 Abteile: 4,43 kW * 876 h * 0,08 €/kWh * 10 = 3104,50 €

Situation: zu hohe Abluftrate 500 m³/h Jahresstunden 10 %


Energiebilanzen

Wärmeproduktion der Tiere

+ Zusatzheizung

= Summe der Wärmemenge

Lüftung 75 - 90 %

Wand 3 - 5 %

Stalldecke 15 - 20 %

Fenster, Türen 3 - 5 %

Bodenplatte 3 - 5 %

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Gute Dämmung ist die wichtigste Kühlung

Stallgrundfläche: 16,00 m x 25,00 m = 400 m²

U-Wert der Stalldecke: 0,58 W/m² K 0,42 W/m² K 0,28 W/m² K

Temperatur Dachraum: 70°C 70°C 70°C

Temperatur Abteil: 25°C 25°C 25°C

Temperaturdifferenz: 45 K 45 K 45 K

Wärmeübergang Abteil 10440 Watt 7560 Watt 5040 Watt

je m² 26 Watt / m² 19 Watt / m² 13 Watt / m²

Rechengang: W/m²K x m² x K = Wärmeübergang

WLG

025

WLG

030

WLG

035

WLG

040

WLG

050

60 0,38 0,45 0,52 0,58 0,71

80 0,29 0,35 0,40 0,45 0,55

100 0,24 0,28 0,33 0,37 0,45

120 0,20 0,24 0,27 0,31 0,38

Dicke

in mm

Wärmeleitgruppe

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Grundsätze für zentrale Abluftführungen Absolute Dichtheit in den Dachraum Verwendung von Nut – Feder Platten oder H – Profilen Rechtwinkelige Umlenkungen vermeiden Alle Kanten gerundet oder umgelenkt Druckverluste bei der Ventilatorauswahl einrechnen Gruppenschaltung zur Gewährleistung von hohen Abluftgeschwindigkeiten

Quelle: Pflanz, LSZ Boxberg

15.10.2014 20

Betriebskosteneffizienz durch fachgemäße Detaillösungen


Betriebskosteneffizienz durch fachgemäße Detaillösungen

Drehzahl U / min 821 814 790 805 832

Leistungsaufnahme W 390 390 403 401 378

Volumenstrom

m³ / h 5870 6090 8620 9410 10930

% 68 71 100 109 127

Spezifischer

Volumenstrom

m³ / kWh 15050 15620 21390 23470 28920

% 70 73 100 110 135

Spezifische

Leistungsaufnahme

W / 1000 m³ 66,4 64 46,8 42,6 34,6

% 142 137 100 91 74

0,460

1,000

0,750

1,000 1,000

1,000

1,000

0,820

0,620 0,620 0,620 0,620 0,620

Quelle: S. Pedersen, DK, SJF, 1999


Betriebskosteneffizienz durch entsprechende Technik

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

spez

ifis

che

Leis

tun

gsau

fnah

me

in W

je 1

.00

0 m

³/h

Drehzahl je Minute

elektronische Regelung

transformatorische Regelung

transformatorische Regelung (Dreidraht)

Frequenzumrichter (alt. EC-Motor)

Quelle: Niethammer, DLG


Betriebskosteneffizienz durch entsprechende Technik

Messungen bei Jens Ludwig-Morell; Carlsdorf

Verbrauch / Jahr Preis / Einheit

kWh ct / kWh im Abteil je Mastplatz

ETA-VENT 1195 12,29 146,87 € 0,86 €

Asynchron 4448 12,29 546,66 € 3,22 €

Gesamtkosten / Jahr

Motor

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Energieeffizienz bei der Lüftung

15.10.2014 24

Energieeffiziente Ventilatoren Wenn möglich Schutzgitter demontieren Lüfterflügel sauber halten

Energieeffiziente Regeltechnik Externe Frequenzumrichter EC-Motoren

Strömungsgeschwindigkeiten reduzieren (> 3m/s)

Umlenkungen in Zu- & Abluftkanälen mit Leitblechen Querschnittsänderungen mit Übergängen versehen keine Verjüngungen Anströmdüsen (Ventilator, Ansaugstutzen) reduzieren den Energieverbrauch Diffusoren reduzieren den Energieverbrauch

Zuluftsysteme mit niedrigen Widerständen Sauberkeit der Zulufteinrichtungen Ausreichende Querschnitte wählen (Zuluft)

Rieselkanal < 2,50 m/s Luftgeschwindigkeit Türgang < 2,50 m/s Luftgeschwindigkeit

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Energieeffizienz bei der Gülletechnik

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Güllepumpen und – rührwerke hohe elektrischen Anschlusswerte (7,5 kW bis 25 kW)

Entm

istu

ng

Auswahl der Aggregate Leistung auf die Anlagenerfordernisse abstimmen leistungszehrende Umlenkungen vermeiden Querschnittberechnung

kleine Rohrdurchmesser vermeiden große Förderhöhen vermeiden

Kein zeitgleicher Betrieb mit anderen großen elektrischen Aggregaten Fassbefüllung

Schleppergetriebene Pumpen Drehkolbenpumpen


Stromverbrauch von Leuchtstoff- und LED-Röhren

Länge des Leuchtmittels 60 cm 12 cm 150 cm

Leuchtstoffröhre 18 W/h 36 W/h 58 W/h

LED-Röhre 9 W/h 18 W/h 22 W/h Verbrauch der Vorschaltgeräte (VG): 5 – 20 W


Energiekostenreduzierung durch LED-Technik

Leuchtstoffröhre

LED Röhre LED Lampe inkl. KVG inkl. EVG

Lichtausbeute in Lumen 89 lm/W 100 lm/W 126 lm/W 126 lm/W

mittlere Lebensdauer 13.000 h 24.000 h 40.000 h 40.000 h

Anzahl der Lampen 100 100 100 100

Wattleistung der Lampen 122 104 72 72

Leuchtdauer am Tag 10 10 10 10

Leuchtdauer im Jahr 3650 3650 3650 3650

kwh / Tag 122,00 104,00 72,00 72,00

€ je kwh 0,21 0,21 0,21 0,21

Stromkosten

Tag 25,62 € 21,84 € 15,12 € 15,12 €

Jahr 9.351,30 € 7.971,60 € 5.518,80 € 5.518,80 €

Spareffekt 1.379,70 € 3.832,50 € 3.832,50 €

Wechselintervall nach 3,6 Jahre 6,6 Jahre 11,0 Jahre 11,0 Jahre

Wartungskosten (Lampenwechsel) 1.045,00 € 1.140,00 € 0,00 € 0,00 €

Wartungskosten / Jahr 293,40 € 173,38 € 0,00 € 0,00 €

Investitionskosten / Lampe 6,00 € 85,00 € 400,00 € 280,00 €

Invesitionskosten Gesamt 600,00 € 8.500,00 € 40.000,00 € 28.000,00 €

Betriebskosten

/ Jahr 9.644,70 € 8.144,98 € 5.518,80 € 5.518,80 €

/ Lampe 96,45 € 81,45 € 55,19 € 55,19 €

nach 10 Jahren 96.447,04 € 81.449,75 € 55.188,00 € 55.188,00 €

Ersparnis 1.499,73 € 4.125,90 € 4.125,90 €

Ammortisationsdauer 5,43 Jahre 9,69 Jahre 6,79 Jahre


Beleuchtungssimulation


Energie sparen bei der Beleuchtung

Einsatz von LED-Lampen Wenig langfristige Erfahrungen in Schweineställen industrielle LED-Produkte nicht immer geeignet Einsatz im Stallbereich muss geprüft sein Ammoniakverträglichkeit, chemische Inkompatibilität Verschmutzung der Kühlrippen

reduzierte Lebensdauer durch schlechte Kühlung Brandgefahr durch Staub oder Schmutz an den Kühlkörpern

Glühbirnen (Orientierungslicht) Ersatz durch Energiesparlampen

Leuchtstoffröhren Ersatz von konventionellen Vorschaltgeräten (KVG) durch elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) Einsparpotential: 30 bis 50%

Lichtsteuerung Einsatz von Zeitschaltuhren in den Ställen Einsatz von Bewegungsmeldern auf Zentralgang bzw. Verbinder Lange Zentralgänge oder Verbinder abschnittsweise beleuchten

Anzahl der Lampen Stufenweise Schalten


Energiekosten in der Ferkelerzeugung

€0,00

€20,00

€40,00

€60,00

€80,00

€100,00

€120,00

€140,00

5 6 7 8 9 Mittelwert

28 kg Ferkel

€23,19

€3,83 €5,17 €16,67

€1,90 €6,89

€27,54

€17,22

€27,68

€24,51 €49,89 €29,83

€82,52

€56,46

€72,91 €43,53

€73,26

€61,54

Euro

je Z

uch

tsau

Betriebe

Energie

Strom

Wasser


Verlauf der Bodentemperatur bei unterschiedlichen Aufheizverfahren

10

15

20

25

30

35 B

egi

nn

2h

4h

6h

8h

10

h

12

h

24

h

35

h

36

h

37

h

38

h

39

h

40

h

41

h

42

h

43

h

1 Tag, 50 °C

Spaltenkerntemperatur Oberflächentemperatur

23 kg Flüssiggas 295 kWh 9 kg Flüssiggas 115 kWh

1 Tag, 40 °C

2 Tage, 30 °C

Quelle: Bernhard Feller; LWK NRW

Aufheizen der Abteile vor einer Neubelegung

15.10.2014


Anforderungen an das Ferkelnest

Min. 0,06 m² je Tier

Bei 10 Ferkeln 0,60 m²

Bei 12 Ferkeln 0,72 m²

Bei 14 Ferkeln 0,84 m² etc.

Gleichmäßige Wärmeverteilung

Hohe Energieeffizienz

Hoher Liegekomfort

gute Rutschfestigkeit

Isolierung der Bodenheizplatte

Isolierung der Warmwasserleitungen

Hygienische Konstruktion

Haltbares Material

FERKELNESTABDECKUNG !

Fotos : Brede, Werkbild


Strahlungswärme im Ferkelnest

Fotos bzw. Grafiken: Jais, HDT, Möller, Werkbild

Schlechte Verteilung Raumlufterwärmung

Niedrige Investitionskosten

Infrarotstrahler und Gasstrahler


Neue Entwicklungen bei der Strahlungswärme im Ferkelnest

Langwellige Infrarotstrahler erwärmen primär die Oberfläche sekundär die Luft

Einfache Regelungstechnik Ferkelnestbezogene Regelung Übersichtliche Montage

Betriebs- bzw. Anlagenkosten berücksichtigen

Fotos: Filip Tech GmbH

Grafik: Ensama GmbH

KOSTEN kWh je Wurf

€ je kWh

Wirkungs- grad

€ je Wurf

€ je Sau & Jahr

Strom 45 0,21 100 9,45 € 22,21 €

Warmwasser 65 0,08 85 4,42 € 10,40 €

Differenz 5,03 € 11,81 €

© Wilfried Brede

15.10.2014

Energieeffizienz von Fußbodenheizungen für Ferkel

Anteil vorteilhafte Temperatur 93 %

184 W

57 %

100 W

55 %

83 %

Anteil optimale Temperatur

Leistungsaufnahme

Energiebedarf

Energieeffizienzklasse

0,22 kWh/m²

C + A +++

0,11 kWh/m²

Fotos: Brede Grafiken: Tenderfoot, TÜV

Prüfung durch die

317 327 390 393

429

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

MIK Thermo W 600x1200

MIK Thermo W 500x1200

Rexlan Polmerbeton

480x1200

Rotecna KST 400x600

Premium Floor Therme 500x600

Spezifische Leistungsaufnahme (Wh/m²)

Energieeffizienz von Fußbodenheizungen ist wichtig, aber………………..

15.10.2014 35

© Wilfried Brede

Mit der Wärmebildkamera Fehlern auf der Spur

15.10.2014 37

© Wilfried Brede

Hydraulischer Abgleich ist eminent wichtig

Systemskizze Tichelmann-System

Grafik & Bilder : Brede

15.10.2014 38

© Wilfried Brede 39 Fotos: Werkbilder und Brede 15.10.2014

Strompreis 21,0 Cent / kWh Strompreissteigerung 1,5 % pro Jahr Pumpenpreis: 350,00 € Kapitalzins: 5 % Betriebsstunden 7000 h / Jahr

Energieeffizienz von Heizungspumpen

Standardpumpe: 80 Watt Energieeffizienzpumpe: 15 Watt Leistungsaufnahme


Energieeffizienz von Heizungspumpen

15.10.2014

(€272) (€189)

(€100) (€5)

€97

€204

€319

€441

€571

€708

€855

€1.010

€1.175

€1.350

€1.535

-400,00 €

-200,00 €

0,00 €

200,00 €

400,00 €

600,00 €

800,00 €

1.000,00 €

1.200,00 €

1.400,00 €

1.600,00 €

1.800,00 €

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Euro

/ J

ahr

Jahr nach Investition

EnergieeffizienzpumpeLeistungsaufnahme 80 Watt Leistungsaufnahme 15 Watt

Betriebsstunden 5.860 h / Jahr Betriebsstunden 5.860 h/a

Stromverbrauch 469 kWh / Jahr Stromverbrauch 88 kWh/a

Strompreis 21,0 Cent / kWh Strompreis 21,0 Cent/kWh

Jährl. Stromkosten 98,45 € / Jahr Jährl. Stromkosten 18,46 €/a

381 kWh / Jahr

79,99 € / Jahr

Standardpumpe

Einsparpotential

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Pumpenwarmwassersysteme sollen die Wärme gleichmäßig entsprechend dem jeweiligen Bedarf in die Abteile verteilen.

Planungsgrundlagen

Dem Prinzip des geringsten Widerstandes gemäß versucht das erwärmte Wasser auf kürzesten Weg zurück zum Wärmeerzeuger zu kommen.

Fehleinschätzungen aus der Praxis:

zu kleine Pumpen zu geringe Vorlauftemperaturen zu kleine Wärmeerzeuger

Energieverbrauch Wärmeverbrauch Wärmeverteilung

Strömungsgeräusche Ungleiche Temperaturen

Querschnittberechnung, Widerstandsüberprüfung, Pumpenplanung Anschluss nach Tichelmann (gleiche Rohrleitungslängen) Einsatz von Regelventilen mit stetig öffnenden Regelschürzen

Abhilfe mit durchdachter Planung und Installation:

15.10.2014 41

© Wilfried Brede

Fehler beim Heizen

15.10.2014 42

Schlechtes Management der Heizungsanlage Einstellung Anfangstemperatur Lüftung und Beginn Heizung Anordnung des Temperaturfühlers im Abteil Anordnung der Heizkörper/Heizung Zu hohe Zulufttemperatur im Zentralgang Mangelhafte Kalibrierung der Temperaturfühler Verkehrte Einstellung der Zuluft- bzw. Abluftklappen Verluste durch nicht gedämmte Vor- und Rückläufe der Wärmeverteilung Lange Wege von der Heizung bis zum Verbraucher Zu hohe Vorlauftemperaturen

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Funktion eines Luft-Luft-Wärmetauschers

15.10.2014 43


20 Tage mit einer Außentemperatur von

-10 °C. Dies ergibt eine Temperaturdifferenz von

30 K. So ergibt sich eine Heizleistung von 10080 kWh


0 °C. Dies ergibt eine Temperaturdifferenz von





110 Heiztage 33600 kWh


-10 °C. Dies ergibt eine Temperaturdifferenz von








155 Heiztage 44520 kWh

20 °C Ablufttemperatur 16.000,00 € Investitionskosten 70 % Wirkungsgrad 12,0 % Abschreibung (15 Jahre, Unterhaltung 2 %, Zinsansatz 2,5 %)

0,1 kW Stromverbrauch je kWh Heizleistung 0,22 € Stromkosten je kWh

Lohnt sich eine Wärmetauscher ?

Variante 1 Variante 2

Direktkosten 740,- € 979,- €

Festkosten 1920,- € 1920,- €

Summe 2660,- € 2899,- €

Cent je kWh 7,9 cent 6,5 cent

Var

ian

te 1

V

aria

nte

2

Ver

glei

ch


Kostenvergleich verschiedener Energieträger

Energieträger

Strom Tag 1,0 kWh 21 Cent / kWh 21,00 Cent / kWh Cent / kWh 21,00 Cent / kWh

Strom Nacht 1,0 kWh 9 Cent / kWh 9,00 Cent / kWh Cent / kWh 9,00 Cent / kWh

Heizöl 9,8 kWh / l 70 Cent / l 7,14 Cent / kWh 0,83 Cent / kWh 7,97 Cent / kWh

Erdgas 9,8 kWh / m³ 42 Cent / m³ 4,29 Cent / kWh 0,58 Cent / kWh 4,87 Cent / kWh

Flüssiggas 6,8 kWh / l 47 Cent / l 6,91 Cent / kWh 1,01 Cent / kWh 7,92 Cent / kWh

Raps-/Palmöl 9,3 kWh / l 80 Cent / l 8,60 Cent / kWh 0,83 Cent / kWh 9,43 Cent / kWh

Stroh 4,1 kWh / kg 6 € / dt 1,46 Cent / kWh 3,90 Cent / kWh 5,36 Cent / kWh

Getreide 4,2 kWh / kg 18 € / dt 4,29 Cent / kWh 3,72 Cent / kWh 8,01 Cent / kWh

Holzpellets 5,0 kWh / kg 22 € / dt 4,40 Cent / kWh 1,35 Cent / kWh 5,75 Cent / kWh

Hackschnitzel 4,7 kWh / kg 18 € / dt 3,83 Cent / kWh 3,08 Cent / kWh 6,91 Cent / kWh

Solarthermie 9,00 Cent / kWh 9,00 Cent / kWh

Wärmetauscher 1 7,90 Cent / kWh 7,90 Cent / kWh

Wärmetauscher 2 6,50 Cent / kWh 6,50 Cent / kWh

Energiegehalt Preis / Einheit Energiekosten Anlagenkosten Gesamtkosten

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

Ce

nt

/ kW

h

Energiekosten


Fazit

Eine ordentliche Anlagenplanung hilft energieeffizienter im Stall zu arbeiten.

Effizient heizen heißt:

Wärmetauscher sind bei konsequenter Planung und Umsetzung sehr energieeffizient.

Geld zu sparen, aber nicht zu verdienen!

Warmwasserheizungen bieten für einen energieeffizienten Einsatz ein breiteres Spektrum an Möglichkeiten.

Das Zusammenspiel zwischen Heizung und Lüftung zu kennen und beherrschen.

Fußbodenheizungen sind für kleine Tiere effizienter wie Strahlungsheizungen.

Regenerative Energiequellen sind mittelfristig günstiger und damit kosteneffizienter.

© Wilfried Brede

Fazit

15.10.2014 47

Ermittlung und Analyse des Energieverbrauchs Tagesgang Jahresganges

Energieverbrauch ist ein wichtiges produktionstechnisches Entscheidungskriterium En

tsch

eid

un

gska

skad

e

Kurzfristige Maßnahmen Funktionskontrolle, Wartung Einsatzzeiten von Verbrauchern Optimierung bei den Tarifen

Langfristige Maßnahmen alternative Energietechniken Änderung der Produktionsverfahren

Mittelfristige Maßnahmen Einsatz moderner Techniken bzw. Verfahren Lastmanagement


Documents

Tag des Schweinehalters am 24. September 2014 · Milchvieh 400 kWh / Kuh - -- Kälbermast 100 kWh / Platz 400 kWh / Platz -- Hähnchenmast 0,3 kWh / Tier 1,1 kWh / Tier -- Acker --