Projekt 07132/01

Förderschwerpunkt Bioabfallverwertung: Maschinen zum exakten Mischen und Verteilen organischer Reststoffe

ProjekttrÀger

Ludwig Bergmann GmbH & Co. KG
Hauptstr. 66
49424 GoldenstedtZielsetzung und Anlass des Vorhabens JĂ€hrlich fallen in Deutschland 6 Mio. t Bioabfallkompost und 70 Mio. t KlĂ€rschlamm (5% TS) an. Eine umweltvertrĂ€gliche RĂŒckfĂŒhrung der organischen Rest- und SekundĂ€rrohstoffe und eine situationsgerechte Integration in die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion ist auch beim heutigen Stand der Technik nicht immer zu erreichen. Um diese Probleme - vor dem Hintergrund von ÜberdĂŒngung, Begrenzung max. Schadstofflasten, Geruchsemission und Verhinderung von Bodenerosion ganz oder weitestgehend zu lösen, ist eine neue Ausbringtechnik fĂŒr solche Stoffe dringend erforderlich. Ziel des Vorhabens war es daher, die PrĂ€zision der Dosierung ebenso zu verbessern wie die zielgenaue Verteilung und eine Ausbringung auch wĂ€hrend der Vegetation in FlĂ€chen- und Reihenkulturen zu ermöglichen. Dies spart teure LagerkapazitĂ€ten, und wertgebende Inhaltsstoffe werden besser genutzt. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas zuvor genannte Ziel sollte durch Entwicklung und Bau von Massenfluß geregelten Streufahrzeugen mit neuartigen Querverteileinrichtungen und Substrataufbereitungsanlagen erreicht werden. Zum Erreichen der geforderten PrĂ€zision beim Ausbringen sollte die flĂ€chenspezifische Aufwandmenge messtechnisch erfasst und geregelt sowie ĂŒber entsprechende Verteileinrichtungen frei oder zwangsweise ausgestreut werden. Nach notwendigem Literatur- und Patentstudium und der entsprechenden Planungsphase wurden geeignete Meßmethoden gesucht, eventuell modifiziert oder neu entwickelt; danach PrĂŒfstĂ€nde gebaut, um Dosier-, Streu- und Mischeinrichtungen auf ihre Eignung hin fĂŒr unterschiedliche Substrate mit verschiedenen Substrateigenschaften zu untersuchen. Nach Auswertung der umfangreichen Labor- und PrĂŒfstandsversuche erfolgten Konstruktion und Bau von Aufbereitungs- und Streuaggregaten. Feldversuche mit unterschiedlichen Substraten an mehreren Standorten, parallel durchgefĂŒhrte Versuchsauswertung und Optimierung der Prototypen bildeten den Schwerpunkt des letzten Projektabschnitts. In Zusammenarbeit mit Fa. Bergmann befasste sich FG Witzenhausen dabei ausschließlich mit der Applikationstechnik von Fertigkompost. Zusammen mit ILV Kiel entwickelte und baute Fa. Bergmann die Reststoffaufbereitungsanlage sowie die erforderliche Streutechnik fĂŒr unterschiedlich reife Komposte und KlĂ€rschlĂ€mme verschiedenster Konsistenz. Die Fachgruppe Agrartechnik der UniversitĂ€t Gesamthochschule Kassel untersuchte die Verteilung von Kompost (Siebung 10-25 mm) auf einer Arbeitsbreite von 12 m. Um die Verteileigenschaften eines Tellerverteilers zu untersuchen und zu optimieren, wurde ein stationĂ€rer Versuchsstand entwickelt und gebaut. Mit dieser Anlage wurden unterschiedliche Tellerdrehzahlen, Streuhöhen, Neigungswinkel, Aufgabepunkte sowie Dosiereinrichtungen intensiv untersucht. Mit den Ergebnissen wurde der Prototyp eines Verteilaggregates entwickelt, gebaut und an einem Bergmann-Streuwagen angebracht. Damit stand ein mobiles Versuchsfahrzeug zur VerfĂŒgung, um die Verteiltechnik auch unter realistischen Praxisbedingungen untersuchen zu können. Es wurden Verteilmessungen durchgefĂŒhrt. Die Ergebnisse waren recht erfolgversprechend. Durch den möglichen Wechsel zwischen dem stationĂ€ren Versuchsstand und dem Versuchsfahrzeug war eine schnelle und kostengĂŒnstige Optimierung der Verteileinrichtung möglich. Durch die Ausstattung des Versuchsfahrzeugs mit einer elektronischen Regeleinrichtung konnte die VerteilgĂŒte nochmals verbessert werden. Die Gefahr von Störungen wurde minimiert und der Bedienungskomfort des Verteilers konnte gesteigert werden. Das Institut fĂŒr Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik der UniversitĂ€t Kiel untersuchte die Möglichkeit der Substrataufbereitung sowie der gleichmĂ€ĂŸigen Verteilung von KlĂ€rschlamm abgestimmt auf einen Fahrgassenabstand von 24 m. Begonnen wurde mit der Untersuchung der vorhandenen 2-Teller-Breitverteil-Streuwerke mit unterschiedlichen Wurfelementen. Mit den Erkenntnissen aus den Versuchen wurde ein Tellerverteiler entwickelt und als Prototyp gebaut, welcher Streuteller mit einem grĂ¶ĂŸeren Durchmesser und eine grĂ¶ĂŸere Anzahl Wurfelemente besitzt. Dieses Streuaggregat wurde in der Praxis eingesetzt und bis zur Serienreife weiterentwickelt. Um die AbhĂ€ngigkeit der Materialaufgabe, Tellerumfangsgeschwindigkeit, Tellerlage und Wurfschaufellage genauer untersuchen zu können, wurde eine Versuchanlage erstellt, welche stationĂ€r und auch mobil eingesetzt werden konnte. Mit dieser Einrichtung wurde das Streubild eines Streutellers genauer untersucht. Mit den Ergebnissen aus den Versuchsreihen wurde ein Teller-Breitstreuwerk konzipiert, das die Zielsetzung des Projektes erreichen sollte. Nach der konstruktiven Bearbeitung des Spezialverteilers konnte der Prototyp erstellt und an einem Streufahrzeug adaptiert werden. Im Rahmen von PrĂŒfstand- und PraxiseinsĂ€tzen wurde die VerteilqualitĂ€t untersucht und weiter optimiert. Das Thema Substrataufbereitungsanlage wurde mit Grundlagen-Untersuchungen im Bereich der Förderung und Strukturierung von KlĂ€rschlamm begonnen. Zu diesem Zweck wurden Vibrationsförderer, Förderboden, Schwingsiebeinrichtungen und Wiegeeinrichtungen nĂ€her untersucht. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wurde eine Substrataufbereitungsanlage konzipiert, welche in der Lage ist, die Strukturierung als auch das Mischen der GĂŒter zu ĂŒbernehmen. Um Erfahrungen im Bereich des Mischens sammeln zu können, wurde die Mischeinrichtung als Modell gebaut und diversen TestlĂ€ufen unterzogen. WĂ€hrend des Testphase wurde der Mischer laufend optimiert. Ebenfalls genauer untersucht wurden verschiedene Dosiereinrichtungen fĂŒr die Vorratsbunker. Mit den Erkenntnissen aus den Detailuntersuchungen wurde dann die Substrataufbereitungsanlage konstruiert und gebaut. Im praktischen Einsatz wurde dann die Eignung der Anlage fĂŒr unterschiedliche GĂŒter untersucht. Ergebnisse und Diskussion Im Rahmen der Untersuchungen der Fachgruppe Witzenhausen wurde mit Hilfe des Prototyps eine sehr gute Basis fĂŒr die Weiterentwicklung eines Kompost-Exaktstreuers geschaffen. Der nĂ€chste Entwicklungsschritt sollte deutlich in Richtung Vereinfachung, Robustheit und Kostenreduzierung gerichtet sein. Die Untersuchungen der Fachgruppe Kiel haben umfangreiche Erkenntnisse zur Optimierung der Arbeitsbreite und der VerteilqualitĂ€t von KlĂ€rschlamm und anderen GĂŒtern ergeben. Als ein Ergebnis der Untersuchungen kann ein bereits in die Serienfertigung ĂŒbernommener Tellerverteiler genannt werden. Dadurch wurde die entwickelte Technik vielen verschiedenen Kunden zugĂ€nglich gemacht. Außerdem konnten umfangreiche Erkenntnisse bei der punktbezogenen Gutaufbringung auf das Verteilaggregat gesammelt werden. Probleme bereiten die ZufĂŒhreinrichtungen. Hier mĂŒssen neue, bisher nicht eingesetzte Baugruppen entwickelt und auf ihre Eignung untersucht werden. Aufgrund der fortgeschrittenen Zeit war das im Rahmen des Projektes nicht mehr möglich. Durch die AktivitĂ€ten im Bereich der Substrataufbereitung ist eine Anlage entstanden, die sich durch hervorragende Mischergebnisse und gleichzeitig hohen Durchsatz auszeichnet. Sie hat die gesetzten Anforderungen voll erfĂŒllt. Eine Anlage in der vorliegenden Konzeption gab es zuvor noch nicht. Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation Veröffentlichungen: HĂŒgle, T. und H. Schwieger 1998: Punktgenau breit zuteilen. Landtechnik 53, H. 4, S. 244 - 245 HĂŒgle, T. 1999: Technik zur exakten LĂ€ngsverteilung organischer Reststoffe. Landtechnik 54, H. 2 S S. 80 - 81 HĂŒgle, T. und K. Schloen 1998: Maschinen zum exakten Mischen und Verteilen organischer Reststoffe. Tagungsband Bioabfallverwertung, Ergebnisse des Förderschwerpunktes, OsnabrĂŒck, S. 57 - 63 HĂŒgle, T. 1998: A New Distribution Device for Sewage Sludge Application on Farmland. Proceedings of the International Agricultural Engineering Conference Bangkok, Thailand 7 - 10 December 1998 S. 62 - 66 Stieg, D.; Wagner, G. und Krause, R.: Exaktstreuer fĂŒr Bioabfallkompost - Entwicklung eines Exakt- dosier- und Verteilsystems - Landtechnik 1, 53. Jg., Fachzeitschrift fĂŒr Agrartechnik und lĂ€ndliches Bauen , 10 - 11, 1998, Darmstadt, ISSN 0023-8082 Stieg, D. und Krause, R.: Kompost streuen mit PrĂ€zision. - Eilbote- Das Magazin fĂŒr Landmaschinen- wesen. Nr. 20, 46. Jg., 26-27, 1998, Winsen/Luhe Stieg, D.; Wagner, G. und Krause, R.: Kompostausbringung mit hoher PrĂ€zision. -VDI-Bericht Nr. 1356, 97-100, 1997, Braunschweig, ISBN 3-18-091356-8 Stieg, D. Verteilsysteme von Kompoststreuern: Mit Zinken, Ketten und Schlegeln - profi-magazin fĂŒr Agrartechnik. Nr. 9, 1998, MĂŒnster, ISSN 0937-1583 Vorgestellt wurde das Projekt außerdem im Oktober 1997 auf der VDI-MEG Tagung Landtechnik in Braunschweig November 1997 Agritechnica 97 in Hannover Ausstellung des Prototypen aus Witzenhausen diverse Schautafeln November 1998 DBU Statusseminar Bioabfallverwertung Juni 1999 Lohnunternehmer-Tagung in Goldenstedt November 1999 Agritechnica 99 in Hannover Fazit Das Projekt hat im Bereich der Streuaggregate Lösungen geliefert, die in Form eines neuen Verteilers mit verbesserter Querverteilung direkt in die Serienfertigung ĂŒbernommen werden konnten. Durch die umfangreichen PrĂŒfstand- und PraxiseinsĂ€tze bei der Verteilung von Kompost und KlĂ€rschlamm wurden viele Basisdaten fĂŒr die Weiterentwicklung von Verteilaggregaten mit optimierter Querverteilung ermittelt. Als Substrataufbereitung ist eine Anlage entstanden, die eine sehr gute MischqualitĂ€t in Verbindung mit einem hohen Durchsatz ermöglicht. Sie hat sich bereits im praktischen Dauereinsatz bewĂ€hrt. Mit ihr können die vielfĂ€ltigsten Aufbereitungsprobleme gelöst und vor Ort weiter untersucht werden. Mit den gewonnenen Daten können dann Speziallösungen fĂŒr die jeweiligen Probleme realisiert werden.

Übersicht

Telefon

04444/2008-0

Telefon

04444/2008-0

Bundesland

Niedersachsen

Fördersumme

542.186,69 €

Förderzeitraum

01.08.1996 - 07.12.1999