Schweinestall: Kühle Brise gefällig?

Hitze im Stall stresst und mindert die Leistung. Wie Sie Ihren Schweinen an heißen Tagen Kühlung verschaffen, erläuterten H.-H. Ellersiek, R. Feldmann und R. Schulte-Sutrum von der Landwirtschaftskammer NRW bereits 2010 in einem top agrar-Fachbeitrag.

Weit verbreitet: Niederdruck-Sprühanlagen, die Sie sowohl zur Luftbefeuchtung als auch zum Einweichen und Desinfizieren nutzen können (Bildquelle: Heil)

Hitze im Stall stresst und mindert die Leistung. Wie Sie Ihren Schweinen an heißen Tagen Kühlung verschaffen, erläuterten H.-H. Ellersiek, R. Feldmann und R. Schulte-Sutrum von der Landwirtschaftskammer NRW bereits 2010 in einem top agrar-Fachbeitrag.
 
Ein heißer Sommer macht den Schweinen im Stall zu schaffen. Die Fruchtbarkeit der Sauen kann leiden. Und in der Mast gehen mitunter Zunahmen und Muskelfleischanteile in den Keller. In den letzten Jahren haben deshalb bereits viele Schweinehalter in eine Stallkühlung investiert. Zumal die Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung in § 17 ohnehin vorschreibt, dass Stallbauten über eine geeignete Vorrichtung verfügen müssen, mit der sich die Wärmebelastung für die Schweine bei hohen Stalltemperaturen mindern lässt!
 
Kühlung durch Wasserverdunstung
 
Doch wie kann man den Tieren am effektivsten helfen, ihre überschüssige Körperwärme loszuwerden? Zunächst sollte man an heißen Tagen die Futtermenge reduzieren. Darüber hinaus lässt sich durch den Einbau zusätzlicher Lüfter im Abteil die Luftbewegung erhöhen. Wer nachhaltig etwas für das Wohlbefinden der Tiere tun will, kommt aber an einer aktiven Kühlung der Stallluft nicht vorbei. Allerdings muss dies in einem finanziell vertretbaren Rahmen geschehen. Denn die Kühlung wird im Endeffekt nur an wenigen heißen Tagen im Jahr gebraucht.
 
Als kostenschlanke Lösung, die sich in fast allen Ställen nachrüsten lässt, bietet sich die Luftbefeuchtung an. Das Funktionsprinzip ist einfach: Über Düsen oder Verdunstungsflächen wird die Luft mit feinsten Wassertröpfchen angereichert. Um dieses Wasser zu verdunsten, ist Energie nötig. Diese Energie wird der Umgebungsluft entzogen, die sich dadurch um einige Grad abkühlt.
 
Das funktioniert umso besser, je niedriger der Feuchtegehalt der Luft ist – am besten also bei trockenem „Heuwetter“. An gewittrig-schwülen Tagen, an denen der Feuchtigkeitsgehalt der Luft bereits hoch ist, kann die Befeuchtungskühlung allerdings nicht genutzt werden. Denn dadurch würde man den Kreislauf der Schweine zusätzlich belasten.
 
Hintergrund: Schweine können nicht schwitzen. Sie sind darauf angewiesen, den Großteil der überschüssigen Körperwärme über Verdunstung beim Atmen abzugeben. Das funktioniert jedoch nicht, wenn die Luft bereits wassergesättigt ist.
 
Prinzipiell gibt es zwei Möglichkeiten, die Stallluft über Wasserverdunstung zu kühlen: Entweder man installiert die Befeuchtungsanlage direkt im Abteil. Die Anlagen werden dann oft auch zum Einweichen und Desinfizieren genutzt. Oder man befeuchtet ganz gezielt die Zuluft. Inzwischen gibt es eine Reihe von Verfahren, die das Prinzip der Verdunstungskühlung nutzen:

 
Niederdruck: Effektiv und kostengünstig

 
Niederdruckssysteme werden mit einem Wasserdruck von 3 bis 5 bar betrieben und erzeugen eine Tröpfchengröße von etwa 60 μm. Sie können das System also an die normale Hauswasserversorgung anschließen. Die Kühlwirkung beträgt 4 bis 5 °C. Als Druckleitung reichen 25er- bis 40er-Kunststoffleitungen, die sich hervorragend in Eigenleistung verlegen lassen.
 
In der Regel wird das fest installierte Rohrleitungssystem doppelt genutzt, sowohl zum Kühlen als auch zum Einweichen oder zur Desinfektion. Dazu müssen Sie lediglich vor dem Sommer die großflächig verregnenden Einweichdüsen gegen spezielle Kühldüsen austauschen. Alternativ werden beide Düsentypen installiert und ein Drei-Wege-Hahn zwischengeschaltet. Meist werden Niederdruck-Befeuchtungskühlungen fest in den Abteilen installiert. Ihr Haupteinsatzgebiet sind Mastställe.

Die Regelung von Niederdruckanlagen kann wahlweise über den Klimacomputer oder über eine separate Steuerung erfolgen. Sobald die Temperatur im Abteil einen bestimmten Wert überschreitet, öffnet die Steuerung ein Magnetventil für die Wasserzufuhr. Die Sprüh- und Pausenzeiten können 13vom Landwirt individuell eingestellt werden. Sie sollten die Zeiten so wählen, dass das versprühte Wasser stets vollständig verdunstet und nichts auf die Tiere oder den Stallboden tropft.


 
Hochdruck: Effektiv, aber störempfindlich
 
Hochdruckanlagen arbeiten dagegen mit einem Druck von 50 bis 80 bar und sehr kleinen Düsenöffnungen, die das Wasser extrem fein versprühen. Die Tröpfchengröße beträgt 2 bis 10 μm. Durch den hohen Druck wird ein schnelles Verdunsten und ein noch größerer Kühleffekt um 8 bis 10 °C erreicht. Denn das Aufnahmevermögen der Luft ist bei kleinerer Tröpfchengröße besser.
 
Die gute Kühlleistung hat aber ihren Preis. Denn der hohe Druck lässt sich nur mit gedrosselten, teuren Hochdruckreinigerpumpen erzeugen. Außerdem sind druckstabile Edelstahlleitungen erforderlich. Und vor die Pumpe muss ein mehrstufiges Filtersystem vorgeschaltet werden, damit die Düsen nicht verstopfen.
 
Hochdruck-Befeuchtungssysteme lassen sich sowohl im Abteil als auch im Zuluftbereich installieren. Häufig erfolgt die Steuerung über den Klimacomputer. Das Abschalten erfolgt nach einem vorgewählten Zeitintervall, bei einigen Anlagen aber auch durch einen integrierten Feuchtigkeitssensor. Entsprechende Sensoren werden bereits für 300 € angeboten (Stand 2010).
 
Entscheidend ist, dass die Sensoren nicht direkt mit Tropf- oder Spritzwasser in Berührung kommen, da sie dadurch beschädigt werden. Sie sollten die Sensoren daher nicht im Abteil, sondern im Vorraum installieren. Auch die Hochdrucksysteme lassen sich neben der Luftbefeuchtung noch für weitere Zwecke nutzen. Zwar reicht die versprühte Wassermenge nicht zum Einweichen. Der feine Wassernebel lässt sich jedoch hervorragend zur Staubbindung oder im Winter zur Luftbefeuchtung der heizungstrockenen Stallluft einsetzen. Möglich ist auch das Vernebeln von Zusätzen zur Luftverbesserung.
 
Rotations-Sprüher: Flexibel einsetzbar
 
Ebenfalls mit einer sehr kleinen Tröpfchengröße von 6 bis 10 μm, aber ohne verstopfungsempfindliche Feindüsen, arbeitet der von Burop entwickelte Rotations-Zerstäuber „Friggy“. Eine horizontal angeordnete und mit 1 200 U/min rotierende Zerstäuberscheibe produziert feinsten Wassernebel, der bei Lufttemperaturen über 25 °C schnell verdunstet. Schräg auf der Scheibe angeordnete Lamellen entwickeln bei hoher Umdrehung eine Sogwirkung, wodurch das Wasser aus einem darunter angeordneten Wassertank angesaugt wird.
 
Der Anschluss an die Tränkeleitung erfolgt über einen 8 m langen Wasserschlauch ohne Zusatzfilter. Selbst kalkhaltiges Wasser bereitet dem „Friggy“ keine Probleme. Der Wasserdurchsatz wird vom Hersteller mit 20 bis 60 l/h angegeben. Er lässt sich über eine kleine Stellschraube verändern. Das reicht zur Kühlung von 20 000 m3 Luft.
 
Ein Rotations-Zerstäuber, der laut Hersteller 400 € o. Mwst. kostet, reicht somit zum Kühlen von 200 bis 400 Mastplätzen, 60 Abferkel- oder 110 Warteplätzen. Der enorme Vorteil besteht darin, dass so gut wie kein Installationsaufwand entsteht. Die Rotations-Zerstäuber lassen sich ganz nach Bedarf flexibel in den Zuluftkanal hängen. Das System eignet sich besonders für zentrale Zuluftführungen. Da es im Radius von vier Metern jedoch zu Niederschlägen kommen kann, sollten hier keine Hindernisse stehen. Zudem ist es ratsam, unter dem Gerät eine ausreichend große Folie auszubreiten.
 
Die Regelung erfolgt wahlweise von Hand oder über eine Steuerung (135 €). Das Gerät kann eingeschaltet werden, sobald die Temperatur im Abteil über 25 °C ansteigt. Bei kühleren Temperaturen besteht die Gefahr, dass das versprühte Wasser nicht ausreichend verdunstet und sich Tröpfchen bilden. Das Gerät läuft im Dauerbetrieb, bis die Temperatur wieder unter 25 °C sinkt.
 
PAD-Kühlung: Wartungsarm, aber teuer
 
Als viertes Luftbefeuchtungssystem wird die PAD-Kühlung angeboten. Dabei handelt es sich um perforierte, von oben mit Frischwasser berieselte Waben, durch die die Frischluft angesaugt wird. Das System lässt sich bei seitlich angeordnetem Zentralgang problemlos in Eigenleistung erstellen. Dazu wird ein Teil der Außenwand des Zentralgangs einfach mit querliegenden statt aufrechten Lochziegeln gemauert. Die Frischluft strömt durch die Hohlkammern in den Zentralgang. Das Wasser rieselt von oben über die Ziegel, wird unten in einer Rinne aufgefangen, in einen Vorratstank mit Schwimmerventil geleitet und per Pumpe erneut in den Kreislauf eingespeist.
 
Bei industriell gefertigten PADs bestehen die Lamellen je nach Hersteller aus Kartonage oder Kunststoff. Bei Kartonage ist der Verdunstungseffekt größer, bei Kunststoff besteht jedoch eine geringere Verkeimungsgefahr.
 
Bei Neubauten werden häufig ganze Wandabschnitte des Kontrollgangs als Cool-PAD ausgebildet. Zum nachträglichen Einbau in ältere Gebäude bietet die Industrie anschlussfertige PAD-Kassetten unterschiedlicher Größe an. Wobei diese Kühltechnik bei Mastställen schnell an Grenzen stößt. Denn der Zuluft-Querschnitt reicht oft nicht aus, um den gesamten Maststall ausreichend mit frischer Luft zu versorgen. Die PAD-Technik kommt daher eher in Sauenställen zum Einsatz.
 
Deutliche Kostenunterschiede
 
Ein wichtiger Vergleichsfaktor sind die Investitionskosten. Denn die Kühlanlagen kommen nur an wenigen Tagen im Jahr zum Einsatz. Die Fachhochschule Osnabrück hat dazu im Rahmen einer Diplomarbeit eine Kostenanalyse verschiedener Systeme durchgeführt. Miteinander verglichen wurden zwei Niederdrucksysteme (Meier-Brakenberg, Prüllage), fünf Hochdruck-Befeuchtungsanlagen (hdt-Anlagenbau, Möller, Lubing, Skov, Zentri-Jet), der Rotations-Zerstäuber von Burop sowie zwei PAD-Kühlsysteme von Pal und Reventa.
 
Die Investitions- und Betriebskosten wurden anhand eines Beispielstalles mit 2 000 Mastplätzen (wärmegedämmt, zwangsbelüftet) berechnet, der in acht Abteile untergliedert ist. Bei den Betriebskosten wurden Abschreibung (10 Jahre), Stromaufwand und Wasserkosten bei einer mittleren Einsatzdauer von 21 Tagen pro Jahr berechnet. Wobei nicht kontinuierlich gesprüht wird. So wurden bei Niederdrucksystemen (10 % Laufzeit) 51 Betriebsstunden pro Jahr und bei Hochdrucksystemen (28 % Laufzeit) 142 Stunden pro Jahr angesetzt.
 
Die in der Übersicht dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Niederdruck-Befeuchtung mit Abstand das preiswerteste Verfahren zur Sprühkühlung ist. Auf Rang zwei folgt der Rotations-Zerstäuber „Friggy“. Das teuerste Verfahren ist eine industriell gefertigte PAD-Kühlung. Wobei sich die Selbstbau-Variante mit Gittersteinen vermutlich schon mit baulichen Mehrkosten von gut 2 000 € realisieren ließe.

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„Stecker rein, fertig!“
 
Hochleistungssauen produzieren enorm viel Wärme, die sie loswerden müssen. „Spätestens ab 30 °C im Stall wird es für viele Tiere kritisch“, weiß Ferkelerzeuger Bernhard Bühlmeyer aus leidiger Erfahrung. Der 46-jährige Landwirt bewirtschaftet gemeinsam mit seiner Frau im westfälischen Ahlen einen Betrieb mit 230 Danzucht-Sauen.
 
Bühlmeyer war deshalb bereits seit längerem auf der Suche nach einer geeigneten Kühlmöglichkeit für seine Abferkel-, Deck- und Warteställe. Von einem Hochdruck-Sprühsystem hatte ihm seine Lüftungsfirma wegen der hohen Störanfälligkeit abgeraten. Schließlich wurde er über eine Produktinformation in einem Fachmagazin auf den neuen Rotations-Zerstäuber von Burop aufmerksam.
 
„Das Gerät überzeugte mich aufgrund des geringen Installationsaufwandes. Denn es lässt sich flexibel dort aufhängen, wo es gerade gebraucht wird“, schildert Bühlmeyer die Vorteile. Inzwischen hat der Landwirt drei Geräte zum Preis von je knapp 400 € im Einsatz und ein viertes ist bestellt.
 
Bühlmeyer hat die Sprüher im begehbaren Zuluftkanal im Dachraum aufgehängt, kurz hinter der Zuluft-Jalousie. Die Steuerung erfolgt im Moment noch von Hand. „Sobald die Lufttemperatur über 25 °C steigt, stecke ich den Stecker rein, und das Gerät springt an“, erläutert der Landwirt sein Vorgehen. Abends oder wenn sich der Stall ausreichend abgekühlt hat, schaltet er das Gerät wieder aus. Bis dahin läuft es durch.
 
Das Wasser zieht der Zerstäuber selbstständig aus einem kleinen Vorratsbehälter, der mit einem Schwimmerventil ausgestattet ist. Für Nachschub sorgt eine Schlauchverbindung zur Tränkeleitung. Da sich leicht Tropfen bilden, breitet der Landwirt unter den Zerstäubern eine Folie aus, damit das Tropfwasser nicht in die Deckenisolierung läuft. „Bislang funktioniert das Gerät störungsfrei“, berichtet Bühlmeyer. „Wie haltbar der Motor ist, muss sich aber erst noch zeigen.“

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Erste Hilfe

Um an heißen Tagen den Kreislauf der Schweine zu entlasten, ist es sinnvoll, zunächst das Futterangebot um 30 % zu reduzieren. Die dadurch kurzfristig verursachten Minderzunahmen gleichen die Tiere meist schnell wieder aus. Zudem ist es ratsam, das Füttern in die kühlen Morgen- und Abendstunden zu verlegen. Wichtig ist zudem, die Zuluft im Sommer nicht aus dem Dachraum zu ziehen, sondern von der möglichst beschatteten Westseite des Stalles.

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