Neue Technik zum Kühlen und Staub binden im Schweinestall

Die vergangenen zwei Sommer waren geprägt von Hitzewellen. Das macht Kühlsysteme für den Schweinestall interessanter. Denn ein optimal gekühlter Stall verbessert die Luft und trägt somit zu mehr Tierwohl bei. Physiologisch gesehen können bei Schweinen vor allem das Alter, das Gewicht sowie ein schlechter Gesundheitsstatus die Fähigkeiten zur Temperaturregulierung negativ beeinflussen. Aber auch hinsichtlich der Einstreu in Tierwohl- oder Bioställen ist Vorsicht geboten: Die Feinstaubbelastung ist erhöht, Partikel dringen bis in die kleinsten Verästelungen des Lungengewebes vor und können langfristige Schädigungen verursachen. Das Tierwohl verschlechtert sich, und damit gehen meist auch Leistungseinbußen einher. Eine neue Technik soll Abhilfe schaffen: das Zweistoffdüsen-Kühlsystem.

In einem Kurz-Versuch der HBLFA Raumberg-Gumpenstein wurde dieses Vernebelungssystem für Wasser und verschiedenste Zusatzstoffe untersucht. Mehrere Sensoren erfassten kontinuierlich sowohl Temperatur als auch relative Luftfeuchte an verschiedenen Messpunkten. Ein weiterer Fokus lag auf dem Anteil der Staubpartikel in der Luft.

Gegen Staub und Hitze

Die Zweistoffdüsen-Anlage wurde von der Firma aero-solutions Umwelttechnik in Oberösterreich entwickelt. Sie ist modular aufgebaut. Anschlüsse sowie Steuer- und Regeleinheit kommen in den Technikraum. Die sogenannten Sprühköpfe sind mit bis zu vier Düsen ausgestattet und werden im Tierbereich montiert. Ein Sprühkopf schafft eine flächige Abdeckung von ca. 50 m². Zusätzlich benötigt werden zwei Leitungen – eine für die Flüssigkeit (3,5 bar) und eine für die Druckluft (2,5 bar). Diese können mithilfe eines genormten Stecksystems werkzeuglos montiert werden.

Der Sprühkopf deckt eine Fläche von etwa 50 m² ab.

Quelle: Mösenbacher-Molterer

Das Zweistoffdüsen-System erreicht dauerhaft ein Tröpfchenspektrum von ca. 15 Mikron. Das entspricht einem sehr feinen Nebel. Die Flüssigkeit wird einerseits durch Eigendruck (ca. 3,5 bar) durch die Düse gedrückt, zusätzlich wird Druckluft zur Beschleunigung der Tropfen am Düsenende eingesetzt. Ziel ist, dass diese feinen Tröpfchen als Nebel in der Luft schweben und dadurch ihre Wirkung erreichen. Die Wirkung besteht einerseits in der Verdunstungskühlung und andererseits in der Bindung von Partikeln (z.B. Staub).

Damit das Zweistoffdüsen-System einsatzfähig ist, wird ein entsprechendes Druckluftvolumen benötigt (Luftbedarf ca. 38 l/min/Düse). Die Praxis hat gezeigt, dass sich für den (Dauer-) Betrieb Schraubenkompressoren gut eignen und empfohlen werden. Der Einsatz von Druckluft verhindert als systemrelevanter Vorteil gegenüber Einstoffdüsen-Systemen auch das „Verkrusten“ der Düse durch Kalkablagerungen. In Regionen mit hoher Wasserhärte ist eine regelmäßige Überprüfung und gegebenenfalls Reinigung der Düsen trotzdem anzuraten.

Die Verfahrenstechnik arbeitet in zwei Betriebszuständen: Liegt die Temperatur unter einer selbst festlegbaren Soll-Temperatur, sprüht die Anlage in frei wählbaren Abständen für eine frei wählbare Dauer Nebel aus. Liegt die Temperatur über diesem Soll-Wert, wechselt die Anlage automatisch in den sogenannten Sommerbetrieb. Dann kommt die Zielwertregelung zum Einsatz. Sie misst in zeitlich definierten Abständen die Ist-Temperatur und Ist-Feuchtigkeit im Stall und bringt automatisch eine berechnete Menge an Flüssigkeit als feinen Nebel ein. Die Anlagentechnik ist so ausgelegt, dass nach der Wasserzuleitung eine Dosiermöglichkeit für konzentrierte Zusatzmittel (Bronchial-Elixiere, ätherische Öle, spezielle Partikel-bindende Präparate, etc.) vorgesehen ist.

Untersuchung im Winter

Die erste wissenschaftliche Untersuchung dieses Systems fand in den Wintermonaten statt.