Bewertender Vergleich verschiedener Heizungs- und Lüftungsverfahren in der Ferkelaufzucht:
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München
MEG
2001
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| Series: | Forschungsbericht Agrartechnik des Arbeitskreises Forschung und Lehre der Max-Eyth-Gesellschaft (MEG)
369 |
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| adam_text | Titel: Bewertender Vergleich verschiedener Heizungs- und Lüftungsverfahren in der Ferkelaufzucht
Autor: Kluge, Jens
Jahr: 2001
Inhaltsverzeichnis Seite
1 Einleitung
1.1 Problemstellung 2
1.2 Zielstellung 3
2 Kenntnisstand ^
2.1 Tierphysiologische Grundlagen und daraus resultierende
Forderungen an die Stallklimagestaltung beim Schwein 5
2.1.1 Wärmehaushalt und Temperaturregulation beim Schwein 5
2.1.2 Forderungen an die Temperatur
2.1.3 Forderungen an die relative Luftfeuchte 3
2.1.4 Forderungen an Schadstoffe ^
2.2 Heizungsverfahren 17
2.2.1 Wärmetechnische Zusammenhänge 17
2.2.1.1 Wärmeproduktion der Tiere 17
2.2.1.2 Bilanzierung der Energie- bzw. Wärmeströme
(Wärmebüanz) 19
2.2.1.3 Wärmevertuste durch den Luftaustausch 21
2.2.2 Thermodynamische Grundlagen des Wärmeaustausches 21
2.2.3 Systematik und Einordnung der Heizungsverfehren 23
2.3 Stallüftung 28
2.3.1 Aufgaben der Luftungstechnik 28
2.3.2 Berechnung der notwendigen Luftwechselraten
30
____________________________-Jh__________________________
2.3.3 Lüftungssysteme 32
2.3.4 Strömungseigenschaften und Energieverlustquellen
raumlufttechnischer Anlagen 34
2.3.5 Ventilatoren und Regeltechnik 37
3 Material und Metboden 41
3.1 Versuchsbeschreibung 41
3.1.1 Versuchsstandort 41
3.1.2 VersuchsstaU 42
3.1.3 Varianten und Zeitplan 44
3.1.4 Temperaturregime 47
3.2 Methoden zur Erfassung der Stallklimaparameter 49
3.3 Methoden zur Ermittlung der Stalluftqualitätsparameter 52
3.4 Methoden zur Ermittlung des Energieaufwandes 53
3.5 Vorgehensweise und Methodik der Verhaftensbeobachtungen 55
3.6 Erfassung der tierischen Leistungsparameter 57
4 Ergebnbse 58
4.1 Funktionssicherheit der Heiz-und Lüftungstechnik 58
4.2 Tierische Leistung, Tierverhalten und Stalluftquaiität 68
4.2.1 Tierische Leistung 68
4.2.2 Tiervernahen 72
4.2.3 Stalluftqualität
4.3 Energiekonsum und ökonomische Bewertung
4.3.1 Energiekonsum
4.3.1.1 Heizenergiekonsum
4.3.1.2 Elektroenergiekonsum
4.3.2 Ökonomische Bewertung
4.3.2.1 Periodenkostenvergleich
4.3.2.2 Jahreskostenvergleich
5 Diskussion
-III-_________________________________
76
80
80
80
87
92
93
103
107
5.1 Bewertung der Vorgehensweise und Meßtechnik 1
5.2 Bewertung der Funktionssicherheit der Heiz- und Lüftungstechnik 110
5.3 Bewertung der tierischen Leistungen
5.4 Bewertung des Tierverhakens 11 3
5.5 Bewertung der Stalluftqualität 5
5.6 Bewertung von Energiekonsum und Ökonomie 1
5.7 Persönliche Anmerkungen 126
6 Zusammenfassung 129
7 Summary 132
8 Literaturverzeichnis I35
_________________________________ -IV-_________________________________
Verzeichnis der Tabellen Seite
Tab. 1: Temperaturempfehlungen fiir die konventionelle Ferkelaufzucht 12
Tab. 2: Zulässige Konzentrationen der Schadgase je Kubikmeter Luft
(SHVO, 1994) 16
Tab. 3: Raum - Heizungsvarianten in Schweineställen (BÜSCHER, 2000) 25
Tab. 4: Zonen - Heizungsvarianten in Schweineställen (BÜSCHER, 2000) 26
Tab. 5: Lüftungsverfahren und deren vorrangiges Prinzip
(BÜSCHER und RUDOVSKY, 1998) 33
Tab. 6: Gängige Regelungsarten in Schweineställen mit Zwangslüftung
(STÜTZ, 1997) 39
Tab. 7: Versuchsanstellung und Varianten 45
Tab. 8: Gegenüberstellung der installierten Leistung
für Heizung und Lüftung 46
Tab. 9: Untersuchungszeitraum 46
Tab. 10: Tierleistungen der Durchgänge 1 bis 3
(Erster Versuchsabschnitt) 68
Tab. 11: Tierleistungen der Durchgänge 4 bis 6
(Zweiter Versuchsabschnitt) 71
Tab. 12: Heizenergiekonsum der Versuchsabteile im 1. Versuchsdurchgang 81
Tab. 13: Heizenergiekonsum der Versuchsabteüe im 2. Versuchsdurchgang 82
___________________________________-V;_________________________________
Tab. 14: Heizenergiekonsum der Versuchsabteile im 3. Versuchsdurchgang 84
Tab. 15: Heizenergiekonsum der Versuchsabteile im 4. Versuchsdurchgang 85
Tab. 16: Heizenergiekonsum der Versuchsabteile im 5. Versuchsdurchgang 85
Tab. 17: Heizenergiekonsum der Versuchsabteile im 6. Versuchsdurchgang 87
Tab. 18: Elektroenergiekonsum der Versuchsabteile im 1 .Versuchsdurchgang 88
Tab. 19: Elektroenergiekonsum der Versuchsabteile im 2. Versuchsdurchgang 88
Tab. 20: Elektroenergiekonsum der Versuchsabteile im 3. Versuchsdurchgang 89
Tab. 21: Elektroenergiekonsum der Versuchsabteile im 4. Versuchsdurchgang 90
Tab. 22: Elektroenergiekonsum der Versuchsabteile im 5. Versuchsdurchgang 91
Tab. 23: Elektroenergiekonsum der Versuchsabteile im 6. Versuchsdurchgang 91
Tab. 24: Periodenkostenvergleich der Versuchsabteile
im 1. Versuchsdurchgang 95
Tab. 25: Periodenkostenvergleich der Versuchsabteile
im 2. Versuchsdurchgang 96
Tab. 26: Periodenkostenvergleich der Versuchsabteile
im 3. Versuchsdurchgang 97
Tab. 27: Periodenkostenvergleich der Versuchsabteile
im 4. Versuchsdurchgang 98
Tab. 28: Periodenkostenvergleich der Versuchsabteile
im 5. Versuchsdurchgang 99
-VI-
Tab. 29: Periodenkostenvergleich der Versuchsabteile
im 6. Versuchsdurchgang 100
Tab. 30: Typische Verteilung von Sommer-, Obergangs- und
Winterdurchgängen in einem Kalenderjahr 104
Tab. 31: Methodisches Vorgehen zur Ermittlung der Jahreskosten
am Beispiel der Kontrolle 1 104
Tab. 32: Jährliche Gesamtkosten der untersuchten Varianten im
ersten Versuchsjahr (gewichtet) 105
Tab. 33: Jährliche Gesamtkosten der untersuchten Varianten im
zweiten Versuchsjahr (gewichtet) 106
Tab. 34: Kostenvergleich verschiedener Energieträger
(nach FELLER, 1996) 120
Tab. 35: Rechenbeispiel zur Amortisation des Energiesparventilators
(Preise nach Angaben des Herstellers Zieh! - Abegg) 125
Verzeichnis der Abbildungen Seite
Abb. 1: Liegeverhalten von Schweinen in Abhängigkeit der
Lufttemperatur (nach BRESK, 1993) 11
Abb. 2: Verlauf der Anlagenkennlinien im Gegendruck - Volumen -
Diagramm in Abhängigkeit vom Fördervolumen
durch die Anlage und der Erweiterung
des Strömungswiderstandes (BÜSCHER, 1992 a) 36
Abb. 3: Grundriß des Versuchsstalles (ohne Maßstab) 42
Abb. 4: Querschnitt des Versuchsstalles (ohne Maßstab) 42
Abb. 5: Temperaturregime in der Ferkelaufzuchtphase 48
Abb. 6: Position des Meßventilators ¦
Abb. 7: Tagesverlauf der Raumlufttemperaturen am 06.11.1998
(Typischer Obergangstag) 58
Abb. 8: Tagesverlauf der Raumlufttemperaturen am 12.02.1999
(Typischer Wintertag) 59
Abb. 9: Tagesverlauf der Raumlufttemperaturen am 16.05.2000
(Typischer Sommertag) * 1
Abb. 10: Tagesmittelwerte der Raum- und Außentemperaturen während
des4. Versuchsdurchganges(21.10.1999 bis21.12.1999) 62
Abb. 11: Tagesverlauf der relativen Raumluftfeuchten am 06.11.1998
(Typisch« Obergangstag) ^*
-VIII-
Abb. 12: Tagesverlauf der relativen Raumluftfeuchten am 12.02.1999
(Typischer Wintertag) 65
Abb. 13: Tagesverlauf der relativen Raumluftfeuchten am 16.05.2000
(Typischer Sommertag) 66
Abb. 14: Tagesmittelwerte der relativen Luftfeuchten und der Außen-
temperatur während des 6. Versuchsdurchganges
(23.03.00 bis 23.05.00) 67
Abb. 15: Ruhe verhalten der Tiere an den ersten drei Meßtagen 73
Abb. 16: Ruheverhalten der Tiere zweier ausgewählter Buchten im
Laufe des 5. Versuchsdurchganges 74
Abb. 17: Prozentualer Anteil des Ruheverhaltens der Tiere auf
den beiden verschiedenen Heizplatten der Variante 75
Abb. 18: Tagesmittelwerte der Ammoniak - Konzentrationen
(19.11.99 bis 16.12.99) 77
Abb. 19: Tagesmittelwerte der Kohlendioxid - Konzentrationen
(19.11.99 bis 16.12.99) 78
Abb. 20: Tagesmittelwerte der Methan - Konzentrationen
(19.11.99 bis 16.12.99) 79
Abb. 21: Tagesmittelwerte der Lachgas - Konzentrationen
(19.11.99 bis 16.12.99) 79
Abb. 22: Wöchentlicher Heizenergiekonsum der Variante 3
im 2. Versuchsdurchgang 83
Abb. 23: Wöchentlicher Heizenergiekonsum der Variante 3
im 5. Versuchsdurchgang 86
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