Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Etwa 90% der globalen Ammoniakemissionen in der BR Deutschland stammen aus der Landwirtschaft, ca. 27% davon entfallen auf die Schweinehaltung. Das Ammoniakemissionspotential aus Mastschweinest\u00e4llen wird durch eine Vielfalt von chemischen und physikalischen Einflu\u00dffaktoren bestimmt, bei denen die Temperatur in der Zuluft eine \u00fcberragende Rolle spielt. Die Zuluftkonditionierung mittels Erdw\u00e4rmetauscher (EWT) erm\u00f6glicht in dieser Hinsicht eine potentielle Beeinflussung durch Senkung der Zulufttemperatur und des Luftvolumenstroms im Sommer. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die Auswirkungen einer Zuluftkonditionierung mittels EWT auf das Emissionsverhalten in einem einstreulosen Mastschweinestall untersucht und quantifiziert.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer Ammoniakmassenstrom aus dem Stall ist das Produkt aus den Ammoniakkonzentrationen in der Stalluft und dem Abluftvolumenstrom. Der Einsatz eines EWT nimmt Einflu\u00df auf beide Determinanten des Ammoniakaustrages mit der Stalluft. In Folge dessen verschiebt sich das Phasengleichgewicht f\u00fcr Ammoniak von der fl\u00fcssigen zur gasf\u00f6rmigen Phase so, da\u00df die Ammoniakverfl\u00fcchtigungsrate sinkt. Zweitens kann durch die abgesenkte Temperatur der Luftvolumenstrom im Sommer deutlich gesenkt werden. Die Untersuchungen wurden in einem einstreulosen Maststall mit zwei Abteilen durchgef\u00fchrt. Das Referenzabteil wurde ohne EWT bel\u00fcftet, das zweite Abteil mit EWT. Die Abteile wurden mit rechnergest\u00fctzter Me\u00dftechnik f\u00fcr kontinuierliche Messungen der einzelnen Klimaparameter (innen und au\u00dfen), Gaskonzentration und Luftvolumenstrom ausgestattet. Untersucht wurden die jahreszeitlichen Einfl\u00fcsse auf Ammoniakkonzentration und Ammoniakfrachten in beiden Abteilen. Anschlie\u00dfend wurden die Massenstr\u00f6me quantifiziert und die Verl\u00e4ufe interpretiert.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Temperaturverl\u00e4ufe
\nDie Temperaturverl\u00e4ufe im Sommer zeigen deutlich die Amplitudend\u00e4mpfung und die Reduktion der mittleren Stallufttemperatur durch den Einsatz des EWT. Entsprechend unterscheiden auch die Stallufttemperaturen und die Gaskonzentration im Stall mit EWT bei gleichbleibendem Abluftvolumenstrom von durchschnittlich 15.000m3\/h je Abteil bzw. 67m3 je Mastplatz. Der maximale Abluftvolumenstrom betrug 27.000m3\/h je Abteil bzw. 114m3 je Mastplatz. Diese Messungen hinsichtlich des Temperaturverhaltens im Sommer 1995 konnten 1996 best\u00e4tigt werden, was als ein Indiz f\u00fcr die gute Wiederholbarkeit verstanden werden kann. Die Ergebnisse der Sommermessungen sind in Tabelle 1 zusammengefa\u00dft. W\u00e4hrend des untersuchten Winterzeitraumes herrschten mit einer mittleren Au\u00dfentemperatur von -12,3 \u00b1 1,91\u00b0C optimale Bedingungen, um die Wirkung des EWT zur Senkung und Vergleichm\u00e4\u00dfigung der Stalltemperatur zu untersuchen. Aus den Me\u00dfergebnissen geht hervor, da\u00df der EWT zu einer gleichm\u00e4\u00dfigen Zulufttemperatur f\u00fchrte, die stets \u00fcber dem Gefrierpunkt lag (3,8 \u00b1 4,1\u00b0C). Dadurch konnte die L\u00fcftungsrate im Stall drastisch gesteigert werden. Dennoch war die Stalltemperatur im Abteil mit EWT (20,2 \u00b1 0,86\u00b0C) h\u00f6her, vor allem aber gleichm\u00e4\u00dfiger als im Vergleichsabteil (18,3 \u00b1 4.21\u00b0C) in dem durch das Wechselspiel zwischen Zuluft und Heizung erhebliche Temperaturschwankungen verursacht wurden.<\/p>\n
Schadgaskonzentrationen
\nDer Verlauf der Ammoniak- und Lachgaskonzentrationen im August 1995 hat ergeben, da\u00df im Vergleich zu einer konventionellen L\u00fcftung der Einsatz des EWT kaum Einflu\u00df auf die Gaskonzentrationen im Stall aus\u00fcbt. F\u00fcr Ammoniak lagen die durchschnittlichen Gaskonzentrationen bei 17,68 bzw. 17,85 ppm. Die korrespondierenden Werte f\u00fcr Lachgas lagen bei 1,22 bzw. 1,16 ppm. Auch eine Vergleichm\u00e4\u00dfigung konnte nicht erzielt werden. Die Standardabweichungen beliefen sich f\u00fcr NH3 auf 4,13 bzw. 3,33, f\u00fcr Lachgas auf 0,57 bzw. 0,52 ppm. Im Winter 1995 (18.12. – 28.12.95) ergab sich folgendes Bild f\u00fcr das Abteil ohne bzw. mit EWT: NH3: 34,29 \u00b1 0,42 ppm bzw. 22,34 \u00b1 4,68 ppm, hier wird im wesentlichen der Einflu\u00df der L\u00fcftungsintensit\u00e4t deutlich, welcher im Abteil mit EWT merklich h\u00f6her lag.<\/p>\n
Massenstr\u00f6me
\nDie Me\u00dfwerte f\u00fcr die Massenstr\u00f6me im Sommer (Juli 1995) zeigen, da\u00df beide Abteile sich im Emissionsverhalten sehr \u00e4hneln. Auch f\u00fcr den Monat August 1995 ergibt sich das gleiche Bild. Die Ammoniakmassenstr\u00f6me beliefen sich im Zeitraum 08.08. – 31.08.1995 in den Abteilen ohne bzw. mit EWT auf 115,69 \u00b1 37,20 bzw. 127,55 \u00b1 30,84 g\/h. Die korrespondierenden Werte f\u00fcr Lachgas betragen 12,31 \u00b1 6,66 bzw. 11,74 \u00b1 6,19 g\/h. Die Messungen wurden im Sommer 1996 wiederholt. Die Ergebnisse der Messungen sind in Tabelle 2 dargestellt. Die Massenstr\u00f6me im Winter 1995 ergaben emittierte Ammoniakmengen von 101,53 \u00b1 52,53 bzw. 119,75 \u00b1 45,61 g\/h im Abteil ohne bzw. mit EWT. Die korrespondierenden Werte f\u00fcr Lachgas beliefen sich auf 22,83 \u00b1 12.45 bzw. 4,97 \u00b1 8,80 g\/h.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Arbeit sind in Fortbildungsseminaren (1995 und 1996) und Vortr\u00e4gen (1996, 1997 und 1998) vorgestellt worden. Gleichzeitig wurden die Ergebnisse im Internet (Homepage) der \u00d6ffentlichkeit dargestellt. Weitere Pr\u00e4sentationen erfolgten auf Fachmessen (EuroTier 1998, Tier und Technik 1996) und in Seminarform an der Georg-August-Universit\u00e4t G\u00f6ttingen. Eine Publikation f\u00fcr die Fachzeitschrift Landtechnik ist in Vorbereitung.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Als Fazit der Arbeit ist festzuhalten, da\u00df alleine die Verwendung eines EWT nicht als Beleg f\u00fcr eine emissionsarme Produktion gelten kann. Als gesichert darf jedoch eine positive Wirkung auf den Temperaturverlauf im Stall angenommen werden. Besonders wertvoll erscheint diese Technologie w\u00e4hrend der Perioden mit einer sehr niedrigen Au\u00dfentemperatur.
\nWeiterer Forschungsbedarf ergibt sich im Bereich der vielf\u00e4ltigen Interaktionen zwischen den Emittenten auf der einen Seite und solchen Faktoren wie den EWT, welche die Emissionen in ihrer Art, ihrem Ausma\u00df, ihrem Verlauf sowie ihrem Wirkungsort modifizieren, auf der anderen Seite.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Etwa 90% der globalen Ammoniakemissionen in der BR Deutschland stammen aus der Landwirtschaft, ca. 27% davon entfallen auf die Schweinehaltung. Das Ammoniakemissionspotential aus Mastschweinest\u00e4llen wird durch eine Vielfalt von chemischen und physikalischen Einflu\u00dffaktoren bestimmt, bei denen die Temperatur in der Zuluft eine \u00fcberragende Rolle spielt. Die Zuluftkonditionierung mittels Erdw\u00e4rmetauscher (EWT) […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[47,2422,64,52,53],"class_list":["post-20259","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-klimaschutz","tag-landnutzung","tag-niedersachsen","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"04275\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-04275.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"96.378,52","dbu_projektdatenbank_firma":"Georg-August-Universit\u00e4t G\u00f6ttingen - Au\u00dfenstelle VechtaDepartment f\u00fcr NutztierwissenschaftenLehrstuhl f\u00fcr Verfahrenstechnik in derVeredelungswirtschaft","dbu_projektdatenbank_strasse":"Universit\u00e4tsstr. 7","dbu_projektdatenbank_plz_str":"49377","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Vechta","dbu_projektdatenbank_p_von":"1994-12-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"1997-11-30 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"2 Jahre und 12 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"0 44 41\/15-435","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Niedersachsen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"12","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20259","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20259\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":33262,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20259\/revisions\/33262"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20259"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20259"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20259"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}