Klimasteuerung für Schweinestall, die auch ohne Strom funktioniert
Fällt die Lüftung im Stall aus, kann es für Schweine kritisch werden. Landwirt Michael Kersting muss sich darüber keine Sorgen machen. Seine Zuluftsteuerung funktioniert notfalls auch ohne Strom.
Die heißen Tage dieses Sommers haben nicht nur den Menschen zu schaffen gemacht, sondern auch den Schweinen. Und wenn dann noch durch Blitzeinschlag, Stromausfall oder Sabotage die Lüftung im Stall ausfällt, kann es für die Schweine im Stall lebensgefährlich werden.
Landwirt Michael Kersting aus dem westfälischen Rheda-Wiedenbrück hat deshalb in seinem 2017 neu errichteten Maststall mit 1390 Plätzen eine Klimasteuerung einbauen lassen, die im Notfall auch ohne Strom funktioniert. Das System nennt sich „Vakuum-regulierte Ventilation“ (VRV-Lüftung) und wurde von der Stallbaufirma Hölscher und Leuschner entwickelt.
Sensoren messen Unterdruck
Bei der Planung seines Maststalls war es Michael Kersting wichtig, dass die Lüftungstechnik möglichst einfach und gut zu überwachen ist.
Die VRV-Lüftung funktioniert nach dem Prinzip einer Unterdrucklüftung. Messfühler im Abteil bestimmen die Temperatur im Stall und melden sie an den Klimacomputer weiter. Dieser errechnet aus der Differenz zwischen der tatsächlichen und der Zieltemperatur im Stall das Ventilationsvolumen (siehe Übersicht).
Die verbrauchte Luft wird über eine zentrale Abluftabsaugung und insgesamt drei Ventilatorschächte aus dem Stall befördert. Bei sehr niedrigen Abluftraten, etwa im Winter, wird nach dem sogenannten Puls-Pause-Prinzip gelüftet. Etwa alle sechs bis acht Minuten öffnen sich die Abluftklappen im Intervallmodus. Der Stall wird dadurch stoßgelüftet. „Das sorgt nicht nur für eine bessere Luftverteilung, sondern spart auch Strom“, erklärt Kersting.
Ein Unterdrucksensor im Abteil misst das Vakuum und leitet die Daten an den Lüftungscomputer weiter. Dieser steuert die Öffnung der Zuluftklappen, die sich über die gesamte Traufseite erstrecken. Die Klappen sind drei bzw. sechs Meter lang und einen Meter hoch. Sie bestehen aus lichtdurchlässigen Doppelstegplatten. Auf zusätzliche Fenster kann Kersting daher verzichten.
Druckluft als Energiequelle
Die Besonderheit der VRV-Lüftung: Die Klappen werden über Druckluft gesteuert. Im Vorraum des Maststalls befindet sich ein Druckluftkessel mit einem Volumen von 200 Litern. Dieser schafft und speichert den notwendigen Arbeitsdruck. An den Klappen sorgen ein Seilzugsystem und ein Druckluftzylinder dafür, dass die Zuluftelemente in die richtige Position gebracht werden. Je weiter der Kolben des Zylinders ausfährt, desto weiter öffnen sich die Zuluftklappen.
Das Wichtigste dabei: Die VRV-Lüftung funktioniert auch im Notbetrieb. Kommt es zum Beispiel zu einem Stromausfall oder fällt der Druck im Kessel unter 4 bar, wird die verbleibende Druckluft automatisch aus dem Kessel in alle Zylinder geleitet und die Lüftungsklappen fahren bis zu 90° auf. „Durch die Thermik am Abluftschacht und die offenen Zuluftklappen an der Traufe ist der Stall trotzdem ausreichend belüftet“, erklärt Kersting die freie Notfall-Lüftung. Zeitgleich ertönt am Stall ein akustischer Alarm, und der Landwirt erhält einen Anruf mit einer Sprachdurchsage.
Falls die Temperatur im Winter im Stall zu schnell absinkt, lassen sich die Klappen auch von Hand regulieren. „An Feiertagen kann man so notfalls auch mal 24 Stunden überbrücken“, erklärt Landwirt Kersting.
Die Klappen im Blick
An der VRV-Lüftung schätzt der Landwirt die einfache Handhabung. Das Lüftungssystem überwacht sich selbstständig. Denn die Stellglieder im Normalbetrieb sind auch gleichzeitig die Stellglieder im Notbetrieb. Mittlerweile hat der Landwirt auch ein gutes Gefühl dafür entwickelt, wann die Klappen wie weit aufgehen sollten.
Wenn Kerstings Mitarbeiter durch den Stall gehen, ist es dem Betriebsleiter wichtig, dass sie die Funktionalität einfach überprüfen können. „Wir sehen auf den ersten Blick, wenn etwas kaputt ist oder die Lüftung nicht funktioniert“, sagt der Landwirt. „Bei einem Stellmotor würde man Fehler nicht so schnell entdecken“, ist er sich sicher.
Der Landwirt und seine Mitarbeiter müssen zudem keine Lüftungskurven eintragen oder ändern, weil sich die Lüftung selbstständig anpasst. Damit die Luft nicht zu langsam oder zu schnell zirkuliert, musste die VRV-Lüftung zu Beginn jedoch genau programmiert werden. Dazu hat Michael Kers-ting gemeinsam mit Christoph Luttermann von der Firma Hölscher und Leuschner die Lüftungsraten exakt an den Betrieb angepasst.
„Bis sich alle Einstellungen eingependelt haben, dauerte es etwa ein Jahr“, erinnert sich Kersting. Im Winter sind die Klappen nur wenig geöffnet und die Luft strömt entsprechend schnell durch. Im Sommer sind die Klappen hingegen weiter geöffnet und die Luft strömt langsamer in den Stall.
Der Stall wurde so ausgerichtet, dass die Traufseite nach Osten bzw. Westen ausgerichtet ist. „Dadurch weht immer Wind durch die Klappen, aber es kommt nicht zu Zugluft im Stall“, berichtet Landwirt Kersting.
Flexibel bleiben
Die einzige Schwäche der VRV-Lüftung sieht der nordrhein-westfälische Tierhalter darin, dass er Ersatzteile wie zum Beispiel die pneumatischen Druckluftzylinder nur über seine Stallbaufirma beziehen kann.
Mit der VRV-Lüftung fühlt sich der 46-Jährige aber für die Zukunft gut gerüstet. Muss der Stall z.B. aufgrund von neuen Gesetzen oder Vorgaben umgebaut oder die Buchteneinrichtung versetzt werden, muss Michael Kersting an der Klimasteuerung nichts ändern. Denn im Gegensatz zu anderen Systemen hat der Aufenthaltsort der Schwei-ne in der Bucht bei der VRV-Lüftung keinen Einfluss auf die Zuluftverteilung. Der Grund: Die Frischluft wird nicht direkt zum Tier geleitet, sondern in den Dachraum innerhalb des Abteils, wo sie sich mit der Stallluft vermischt, erklärt Luttermann. Auch das Alter und die Größe der Schweine spielen für die Lüftung keine Rolle. „Selbst jüngere oder kleinere Tiere kommen sehr gut mit der Lüftung klar“, hat Michael Kersting beobachtet.
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Die heißen Tage dieses Sommers haben nicht nur den Menschen zu schaffen gemacht, sondern auch den Schweinen. Und wenn dann noch durch Blitzeinschlag, Stromausfall oder Sabotage die Lüftung im Stall ausfällt, kann es für die Schweine im Stall lebensgefährlich werden.
Landwirt Michael Kersting aus dem westfälischen Rheda-Wiedenbrück hat deshalb in seinem 2017 neu errichteten Maststall mit 1390 Plätzen eine Klimasteuerung einbauen lassen, die im Notfall auch ohne Strom funktioniert. Das System nennt sich „Vakuum-regulierte Ventilation“ (VRV-Lüftung) und wurde von der Stallbaufirma Hölscher und Leuschner entwickelt.
Sensoren messen Unterdruck
Bei der Planung seines Maststalls war es Michael Kersting wichtig, dass die Lüftungstechnik möglichst einfach und gut zu überwachen ist.
Die VRV-Lüftung funktioniert nach dem Prinzip einer Unterdrucklüftung. Messfühler im Abteil bestimmen die Temperatur im Stall und melden sie an den Klimacomputer weiter. Dieser errechnet aus der Differenz zwischen der tatsächlichen und der Zieltemperatur im Stall das Ventilationsvolumen (siehe Übersicht).
Die verbrauchte Luft wird über eine zentrale Abluftabsaugung und insgesamt drei Ventilatorschächte aus dem Stall befördert. Bei sehr niedrigen Abluftraten, etwa im Winter, wird nach dem sogenannten Puls-Pause-Prinzip gelüftet. Etwa alle sechs bis acht Minuten öffnen sich die Abluftklappen im Intervallmodus. Der Stall wird dadurch stoßgelüftet. „Das sorgt nicht nur für eine bessere Luftverteilung, sondern spart auch Strom“, erklärt Kersting.
Ein Unterdrucksensor im Abteil misst das Vakuum und leitet die Daten an den Lüftungscomputer weiter. Dieser steuert die Öffnung der Zuluftklappen, die sich über die gesamte Traufseite erstrecken. Die Klappen sind drei bzw. sechs Meter lang und einen Meter hoch. Sie bestehen aus lichtdurchlässigen Doppelstegplatten. Auf zusätzliche Fenster kann Kersting daher verzichten.
Druckluft als Energiequelle
Die Besonderheit der VRV-Lüftung: Die Klappen werden über Druckluft gesteuert. Im Vorraum des Maststalls befindet sich ein Druckluftkessel mit einem Volumen von 200 Litern. Dieser schafft und speichert den notwendigen Arbeitsdruck. An den Klappen sorgen ein Seilzugsystem und ein Druckluftzylinder dafür, dass die Zuluftelemente in die richtige Position gebracht werden. Je weiter der Kolben des Zylinders ausfährt, desto weiter öffnen sich die Zuluftklappen.
Das Wichtigste dabei: Die VRV-Lüftung funktioniert auch im Notbetrieb. Kommt es zum Beispiel zu einem Stromausfall oder fällt der Druck im Kessel unter 4 bar, wird die verbleibende Druckluft automatisch aus dem Kessel in alle Zylinder geleitet und die Lüftungsklappen fahren bis zu 90° auf. „Durch die Thermik am Abluftschacht und die offenen Zuluftklappen an der Traufe ist der Stall trotzdem ausreichend belüftet“, erklärt Kersting die freie Notfall-Lüftung. Zeitgleich ertönt am Stall ein akustischer Alarm, und der Landwirt erhält einen Anruf mit einer Sprachdurchsage.
Falls die Temperatur im Winter im Stall zu schnell absinkt, lassen sich die Klappen auch von Hand regulieren. „An Feiertagen kann man so notfalls auch mal 24 Stunden überbrücken“, erklärt Landwirt Kersting.
Die Klappen im Blick
An der VRV-Lüftung schätzt der Landwirt die einfache Handhabung. Das Lüftungssystem überwacht sich selbstständig. Denn die Stellglieder im Normalbetrieb sind auch gleichzeitig die Stellglieder im Notbetrieb. Mittlerweile hat der Landwirt auch ein gutes Gefühl dafür entwickelt, wann die Klappen wie weit aufgehen sollten.
Wenn Kerstings Mitarbeiter durch den Stall gehen, ist es dem Betriebsleiter wichtig, dass sie die Funktionalität einfach überprüfen können. „Wir sehen auf den ersten Blick, wenn etwas kaputt ist oder die Lüftung nicht funktioniert“, sagt der Landwirt. „Bei einem Stellmotor würde man Fehler nicht so schnell entdecken“, ist er sich sicher.
Der Landwirt und seine Mitarbeiter müssen zudem keine Lüftungskurven eintragen oder ändern, weil sich die Lüftung selbstständig anpasst. Damit die Luft nicht zu langsam oder zu schnell zirkuliert, musste die VRV-Lüftung zu Beginn jedoch genau programmiert werden. Dazu hat Michael Kers-ting gemeinsam mit Christoph Luttermann von der Firma Hölscher und Leuschner die Lüftungsraten exakt an den Betrieb angepasst.
„Bis sich alle Einstellungen eingependelt haben, dauerte es etwa ein Jahr“, erinnert sich Kersting. Im Winter sind die Klappen nur wenig geöffnet und die Luft strömt entsprechend schnell durch. Im Sommer sind die Klappen hingegen weiter geöffnet und die Luft strömt langsamer in den Stall.
Der Stall wurde so ausgerichtet, dass die Traufseite nach Osten bzw. Westen ausgerichtet ist. „Dadurch weht immer Wind durch die Klappen, aber es kommt nicht zu Zugluft im Stall“, berichtet Landwirt Kersting.
Flexibel bleiben
Die einzige Schwäche der VRV-Lüftung sieht der nordrhein-westfälische Tierhalter darin, dass er Ersatzteile wie zum Beispiel die pneumatischen Druckluftzylinder nur über seine Stallbaufirma beziehen kann.
Mit der VRV-Lüftung fühlt sich der 46-Jährige aber für die Zukunft gut gerüstet. Muss der Stall z.B. aufgrund von neuen Gesetzen oder Vorgaben umgebaut oder die Buchteneinrichtung versetzt werden, muss Michael Kersting an der Klimasteuerung nichts ändern. Denn im Gegensatz zu anderen Systemen hat der Aufenthaltsort der Schwei-ne in der Bucht bei der VRV-Lüftung keinen Einfluss auf die Zuluftverteilung. Der Grund: Die Frischluft wird nicht direkt zum Tier geleitet, sondern in den Dachraum innerhalb des Abteils, wo sie sich mit der Stallluft vermischt, erklärt Luttermann. Auch das Alter und die Größe der Schweine spielen für die Lüftung keine Rolle. „Selbst jüngere oder kleinere Tiere kommen sehr gut mit der Lüftung klar“, hat Michael Kersting beobachtet.
