SchweinFerkelproduktionAbluftreinigung im Schweinestall teuer und wartungsintensiv

Abluftreinigung im Schweinestall teuer und wartungsintensiv

Drei Abluftreinigungsanlagen wurden im Projekt PigAir an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein untersucht.
Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Im Projekt PigAir wurden drei unterschiedliche Abluftreinigungssysteme untersucht. Es handelt sich um einen Chemowäscher mit Biofilter (Fa. Reventa), ein Rieselbettfilter-System (Fa. Schönhammer) sowie einen Biofilter (Fa. Hagola). Die technische Beschreibung der Abluftreinigungsanlagen können Sie hier nachlesen.

Hier finden Sie ein Video aus dem Versuchsstall in Raumberg-Gumpenstein:

Im Folgenden werden die wichtigsten Untersuchungsfragen beantwortet.

Mit welchem Abscheidegrad für Ammoniak und Geruch kann gerechnet werden?

Die Versuchsabteile boten Platz für 138 Mastschweine pro Abluftfilter-System. Der Abscheidegrad hinsichtlich Ammoniak (NH3) lag zwischen 81 und 93 % (Abb. 1). Der Abscheidegrad für Geruch lag zwischen 80 und 89 %.

Abb. 1: Beispiel der Ammoniakabscheidung von einer der untersuchten Abluftreinigungsanlagen.
Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Mit welchen Investitions- und Betriebskosten pro Tierplatz muss gerechnet werden?

Die Kosten für die Installation und den laufenden Praxisbetrieb betragen bei 138 Tierplätzen zwischen 61 und 75 Euro pro Tierplatz und Jahr. Bei der Kalkulation wurden ein praxisorientierter Betrieb und eine fachgerechte Wartung der Anlagen sowie eine 15jährige Nutzungsdauer angesetzt. Von den Gesamtkosten für den Anlagenbetrieb entfallen etwa 50 % auf fixe Kosten aus der Investition in die Anlage und auf bauliche Adaptionen. Nicht miteingerechnet sind hier zusätzlich anfallende Kosten für die etwaige Errichtung einer zentralen Abluftanlage. Etwa 30 % entfallen auf variable Sachkosten für Betriebsmittel und ca. 20 % auf Arbeitskosten für Anlagenbetrieb, Anlagenkontrolle und Wartung. Bei größeren Anlagen ab 550 Tierplätze sinken die Kosten auf 24 bis 29 Euro pro Tierplatz und Jahr.

Welche Herausforderungen und Zusatzkosten ergeben sich durch die Ausbringung oder Entsorgung des Waschwassers?

Je nach Anlagentyp gibt es unterschiedliche Arten an Waschwasser, die einen unterschiedlichen Umgang bedingen.

Beim kombinierten Chemowäscher fällt unter anderem Abschlämmwasser mit einem pHWert von etwa 3 an. Dieses Abschlämmwasser muss in einem separaten Behälter (IBC-Container) gelagert werden. Es kann direkt in die Güllegrube eingeleitet werden, wenn diese eine säurefeste Beschichtung aufweist. Dieses Abschlämmwasser der Chemostufe ist stark angereichert mit Stickstoff aus dem Ammoniak der Stallabluft. Das Abschlämmwasser kann gemeinsam mit der Gülle ausgebracht werden. Wenn Abschlämmwasser und Gülle separat gelagert werden, können die beiden Flüssigkeiten erst kurz vor der Ausbringung gemischt werden. Am Versuchsstandort wurde dazu das Güllefass zu zwei Drittel mit Gülle und zu einem Drittel mit Abschlämmwasser gefüllt. Monetär und technisch ist hier die erforderliche säurefeste Pumpe zur Befüllung des Güllefasses zu berücksichtigen.

Waschwasser aus der Biostufe der Lavamatic sowie Abschlämmwasser aus dem Rieselbettfilter der Fa. Schönhammer und dem Biofilter der Fa. Hagola kann direkt in die Güllegrube eingeleitet werden. Monetär und technisch ist hier das erforderliche, größere Fassungsvermögen der Grube für die Lagerung zu berücksichtigen. Bei Systemen mit Biofiltersubstrat (Abluftreinigungsanlage der Fa. Hagola) fallen zudem Arbeiten und Kosten für Austausch, Entsorgung bzw. Kompostierung und Ausbringung der gesättigten Hackschnitzel an.

Bis zu welcher minimalen Stallgröße ist der Einbau eines Wäschers technisch machbar?

Eine der betrachteten Anlagen ist in der kleinsten, kommerziell erhältlichen Variante für einen Tierbesatz von 275 Schweinen konfiguriert. Hier darf die ökonomische Eignung nicht vergessen werden. Denn Abluftreinigungsanlagen weisen eine deutliche Größendegression auf. Je größer die Anlage, desto geringer sind die Kosten (Abb. 2). Die Untersuchung in Raumberg-Gumpenstein fügt sich hier erwartungsgemäß in bestehende Studien aus Deutschland ein.

Der Begriff „Stand der Technik“ bezieht sich nicht nur auf die rein technisch-prinzipielle Machbarkeit, auch die Kosten solcher Anlagen müssen – bezogen auf die Betriebsgröße – mitbetrachtet werden. Rechtlich besitzt der Begriff „Stand der Technik“ nur bei jenen Betrieben Gültigkeit, die der RL 2070/75/EU („Industrieemissionsrichtlinie“) unterliegen. Darunter fallen landwirtschaftliche Anlagen mit mehr als 2.000 Plätzen für Mastschweine. Hier ist die Ausstattung der Stallungen mit Abluftreinigungsanlagen zwingend erforderlich.

Abb. 2: Jährliche Gesamtkosten des durchschnittlichen Anlagenbetriebs auf Basis der Kalkulation im Projekt PigAir; Vergleich der Ergebnisse hinsichtlich der Größendegression, in Abhängigkeit von der Anzahl an Tierplätzen, mit unterschiedlichen Studien in Deutschland
Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Mit welchen Herausforderungen ist im Langzeitbetrieb zu rechnen?

Störungen und Fehlfunktionen schaffen ein großes Problemfeld. Sie sind für den Landwirt oft nicht sofort erkennbar. Darunter leidet dann die Abscheideleistung von Ammoniak und Geruch – der Filter funktioniert nicht mehr ausreichend. Deshalb muss die Kontrolle und Wartung der Geräte ständig und in vollem Umfang durchgeführt werden. Bevor eine Abluftreinigungsanlage angeschafft wird, muss sich der künftige Betreiber im Klaren sein, dass eine derartige Investition nicht nur kostenintensiv ist, sondern sich auch im Mehraufwand an Arbeit niederschlägt. Es fallen relativ hohe Arbeitszeiten für tägliche, wöchentliche und monatliche Kontroll- und Wartungstätigkeiten an. Erfahrungen aus Deutschland weisen darauf hin, dass Landwirte diesem Aspekt teilweise zu wenig Relevanz beimessen.

In welcher Relation liegen die laufenden Kosten im Vergleich zu einem herkömmlichen Stall mit Zwangsentlüftung?

Mehrere kostenrelevante Parameter erhöhen sich beim Einsatz von Abluftreinigungsanlagen deutlich. So beträgt der Mehrstromeinsatz der Abluftreinigung im Versuchsbetrieb mehr als 100 % im Vergleich zum Stromeinsatz für die Stallentlüftung. Insgesamt würden beim Betrieb einer Abluftreinigungsanlage – bei kleineren Betrieben mit 138 Tierplätzen, wie im Versuch getestet – variable Sachkosten in der Höhe von ca. 20 Euro pro Tierplatz und Jahr zusätzlich anfallen.

Im Mittel liegen die Direktkosten im Betriebszweig Schweinemast in einer Größenordnung von mehr als 400 Euro pro Tierplatz und Jahr, wovon mehr als 90 % für Ferkelzukauf und Futter veranschlagt werden. Die Direktkosten würden demnach mit der Abluftreinigung um ca. 5 %, die Direktkosten ohne Ferkel und Futter jedoch um ca. 50 % steigen. Eine deutliche Erhöhung würde sich auch bei den baulichen Kosten ergeben. Die Stallplatzkosten würden von etwa 70 Euro pro Tierplatz und Jahr um rund 30 Euro auf 100 Euro pro Tierplatz und Jahr ansteigen. Nicht mitgerechnet sind hier etwaige Kosten eines Umbaus für die Installation einer zentralen Abluftanlage; diese ist unabdingbare Voraussetzung für die Führung der Stallabluft über eine Abluftreinigungsanlage.

Herzstück des Versuchsstalles in Gumpenstein für das Projekt PigAir war die Gasmesstechnikanlage, die den Gehalt von Ammoniak vor und nach den Abluftfiltern gemessen und aufgezeichnet hat.
Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Für die Praxis

Neben den beschriebenen technischen und wirtschaftlichen Fakten müssen auch praktische Überlegungen berücksichtigt werden. So muss der Landwirt über den Betreuungs- und Wartungsaufwand Bescheid wissen und diesen auch ernst nehmen. Die technisch aufwändigen Geräte müssen regelmäßig kontrolliert und gereinigt werden, um die Emissionsminderung auch zu erbringen. Werden beispielsweise Reinigungsarbeiten von Ventilen und Düsen nicht vorgenommen oder wird Filtermaterial zur biologischen Abluftreinigung nicht entsprechend den Herstellerangaben gewechselt, liegt es auf der Hand, dass über kurz oder lang die Effektivität der Anlage schwindet.

Landwirten, Anrainern und Behörden muss zudem bewusst sein, dass die Filter den typischen Schweinegeruch erst vier bis acht Wochen nach Erst-Inbetriebnahme effektiv reduzieren können. Denn die Mikroorganismen, die den Geruch abscheiden, müssen das Filtermaterial erst ausreichend besiedeln.

Im Rahmen des Projekts PigAir wurde klar, wie wichtig die Unterstützung der Landwirte durch die Herstellerfirmen ist. Ist ein Stall nur mit Abluftreinigungsanlage genehmigt, muss der Landwirt sicherstellen, dass diese ständig funktionstüchtig ist. Wenn die Abluftreinigungsanlage nicht funktioniert, wird der Stall rechtswidrig betrieben. Dann scheidet der Filter auch den Geruch nicht ab, was Nachbarschaftskonflikte verschärfen kann.

Michael Kropsch MBA, Christian Fritz MA und Ing. Eduard Zentner forschen an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein.