Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Das Projekt soll einen Beitrag zur Verminderung der Ammoniakemissionen aus der Rinderhaltung liefern. Auf Basis der aus Literatur bekannten Daten kann f\u00fcr eine effiziente Spaltenreinigung mit einem Minderungspotential f\u00fcr Ammoniak in H\u00f6he von 50 % gerechnet werden. Als Projektziel wurde daher eine 50 % Reduzierung der Ammoniakemissionen auf Spaltenb\u00f6den mit Hilfe des zu entwickelnden Reinigungssystems definiert.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie praktische Versuchsdurchf\u00fchrung gliederte sich in folgende Abschnitte:
\n1.\tVorentwicklung des Reinigungsger\u00e4ts unter Ber\u00fccksichtigung des Wasserverbrauchs, Geschwindig-keit und universeller Verwendung (Modularer Aufbau) f\u00fcr unterschiedliche Tr\u00e4gerfahrzeuge. Dauer ca. 6 Monate
\n2.\tVorversuchsphase: In diesem Zeitraum werden Methoden und Ger\u00e4te erprobt, Kalibrierungen durch-gef\u00fchrt sowie eine landwirtschaftlicher Betrieb f\u00fcr die Versuchsdurchf\u00fchrung ausgew\u00e4hlt. Vorversu-che zur gravimetrischen Reinigungswirkung sowie das nasschemische Verfahren zur Ammoniak-messung wurden aufgebaut und erprobt. Dauer: ca. 5 Monate
\n3.\tVersuchsphase 1: Dient der Bestimmung der optimalen Reinigungsfrequenz, variiert wird zwischen t\u00e4glicher, 2t\u00e4gl., 4t\u00e4gl. bis 10 t\u00e4gl. Reinigungsabstand Im Pr\u00fcfstand wird parallel dazu das Reini-gungsaggregat getestet und weiter optimiert, die aktuellen Einstellungen am Ger\u00e4t im Stall aber nicht ge\u00e4ndert. Diese Phase dient ausschlie\u00dflich dem o. g. Zweck der Bestimmung der Reinigungsh\u00e4ufigkeit. Dauer der Versuchsphase 1 ca. 6 Monate, 6 Messzyklen mit jeweils 1 Woche Dauer
\n4.\tZwischenauswertung zur Festlegung der optimalen Reinigungsh\u00e4ufigkeit. Dauer ca. 2 Monate
\n5.\tVersuchsphase 2: Die Reinigungsfrequenz wird auf den in Phase 1 ermittelten Wert festgesetzt. Auf Basis der Pr\u00fcfstandversuche, die parallel durchgef\u00fchrt wurden, wurden die Reinigungskomponenten Gummischieber, R\u00e4umstern, und Hochdruckreinigung sowie eine Trocknung mit Druckluft auf die Reinigungswirkung und Ammoniakminderung hin untersucht. Dauer ca. 6 Monate mit 6 \u0096 7 Messzyk-len von einer Woche Dauer
\n6.\tAuswertephase: Auswertung aller Daten, Erstellung der Statistik, Grafik und Schreiben des Endbe-richts. Dauer: ca. 5 Monate <\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ammoniakemissionen w\u00e4hrend der Weidesaison lagen zwischen 3,8 mg NH3 h-1 m-2 (gereinigt, vier Stunden nach der Reinigung) und 7,5 mg NH3 h-1 m-2 (gereinigt, zwei Stunden nach der Reinigung), wobei die Kontrollmessungen zwischen 6,0 mg NH3 h-1 m-2 (direkt nach der Reinigung) und 7,0 mg NH3 h-1 m-2 (sechs Stunden nach der Reinigung) ergaben. Ein statistisch signifikanter Unterschied (p <=0,05) zwischen den gereinigten Fl\u00e4chen und den Kontrollspalten ergab sich jedoch erst nach 4 Stunden. Tabelle 1 gibt die Relation der Ammoniakemissionen zwischen gereinigten und nicht gereinigten Spaltenbodenelementen in Prozent an. Der positive Reinigungseffekt von -43,8 % bzw. -32,7 % tritt erst nach vier bzw. nach sechs Stunden. \nTabelle 1:\tAmmoniakreduzierung in Abh\u00e4ngigkeit des saisonalen Effekts und zeitlichen Abstands nach der Reinigung des Spaltenbodens\nSaison\tZeitpunkt der Messung nach der Reinigung\tReinigungswirkung auf NH3-Emissionen (%)\nWeidegang\t0 Std.\t+ 6,1 \n\t2 Std.\t+ 9,7\n\t4 Std.\t- 43,8\n\t6 Std.\t- 32,7\nganzt\u00e4gige Stallhaltung\t0 Std.\t- 1,8\n\t2 Std.\t- 29,6\n\t4 Std.\t-42.5\n\t6 Std.\t+ 0,6\n\nDie Ammoniakminderungseffekt war bei den Pr\u00fcfstanduntersuchungen bei der Nassreinigung mit Gummischieber, R\u00e4umsternen und Hochdruckreiniger mit einem mittleren Wert von 4,5 mg NH3 h-1 m-2 im Vergleich zu 17,0 mg NH3 h-1 m-2 der ungereinigten Kontrollspalten am h\u00f6chsten. Eine zus\u00e4tzliche Trocknung der Spalten mit Druckluft erbrachte keine gro\u00dfe Minderung von Ammoniak.\nDie Werte aus den gravimetrischen Messungen auf dem Pr\u00fcfstand zeigten wie auch schon die Ammoniakwerte eine deutliche Reduktion der G\u00fclle auf den k\u00fcnstlich verschmutzten Versuchsspalten durch die Reinigung. Verglichen mit der Menge G\u00fclle auf den Kontrollspalten (3,0 kg) ist die Menge G\u00fclle auf den Spalten bei der Reinigungsvariante C (0,4 kg) um 87,3 %\nDie mechanische oberfl\u00e4chliche Reinigung des Spaltenbodens ist nach einer Abtrocknungsphase zufriedenstellend. Wenn der Spaltenboden w\u00e4hrend der Weidesaison bei h\u00f6heren Temperaturen abtrocknen kann, kommt es zu einer Reduktion der Ammoniakemissionen um 43,8 % vier Stunden nach der Reinigung. Jedoch verbleibt ein gro\u00dfer Teil der G\u00fclle an den Seitenr\u00e4ndern der Spaltschlitze. Dies f\u00fchrt zu einer ungen\u00fcgenden Reduktionswirkung direkt nach der Reinigung. Auch f\u00fchrt die zus\u00e4tzliche Wasserzufuhr zu einer verminderten Emissionsreduktion durch die erh\u00f6hte biologische Aktivit\u00e4t. Auch die Vermischung von Harn und Kot beg\u00fcnstigt eine erh\u00f6hte Ureaseaktivit\u00e4t, was zu einem versp\u00e4teten Reinigungseffekt f\u00fchrt. Im Winter findet sich daher eine auf die Emissionen positiv wirkende Reinigungswirkung erst nach vier Stunden, welche nach sechs Stunden durch die erneute Verschmutzung der Lauffl\u00e4chen durch die Tiere schon wieder aufgehoben wird. Der Versuchsstand und die Simulation der einzelnen Reinigungselemente zeigten, dass die Reinigung mit den R\u00e4umsternen eine Reduktion der Menge G\u00fclle auf den Spalten ergibt, wenn die Viskosit\u00e4t der G\u00fclle nicht zu niedrig ist. Dies ist bei nat\u00fcrlich verschmutzten Spaltenb\u00f6den f\u00fcr normal der Fall. Der Einsatz der Hochdruckreinigung hingegen zeigte nur einen positiven Reinigungseffekt wenn die G\u00fclleviskosit\u00e4t niedrig ist und somit von den Spalten gesp\u00fclt werden kann.\n\n\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nVortr\u00e4ge national und international\nVer\u00f6ffentlichungen\n\n\n\nFazit\n\nEine reduzierende Wirkung des dargestellten Reinigungsverfahrens auf die Ammoniakemissionen konnte nachgewiesen werden. Allerdings setzt diese Wirkung erst zeitversetzt ein. Trotz der Vereinfachung der Messmethodik durch die ausschlie\u00dfliche Betrachtung des Spaltenbodens bleibt aufgrund der dreidimen-sionalen Oberfl\u00e4che (Spaltenzwischenraum) eine gewisse Komplexit\u00e4t der Faktoren vorhanden. Der sai-sonal Effekt der Ammoniakreduzierung ist beispielsweise nicht nur auf den Weidegang zur\u00fcckzuf\u00fchren, sondern auch auf die ver\u00e4nderte Kotkonsistenz und die damit verbundene h\u00f6here Kotdurchgang durch den Spaltenboden.\nDie Umweltwirkung des Systems k\u00f6nnte verbessert werden, wenn zus\u00e4tzlich zu den Ger\u00e4teoptimierungen die Selbstreinigungsf\u00e4higkeit des Betonspaltenbodens erh\u00f6ht werden k\u00f6nnte.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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