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Solare Trocknung
Selber Trocknen mit der Sonne

Die Solartechnik kann nicht nur Strom und warmes Wasser. Sie kann kann auch Heu, Hopfen, Kräuter, Baustoffe und Hackschnitzel trocknen.
Die Solare Trocknung für landwirtschaftliche Produkte

Trocknung war schon immer der bekannteste und oft auch der einzige Weg um landwirtschaftliche Güter dauerhaft zu konservieren und damit auch im Winter oder über Jahrzehnte nutzbar zu machen. Als Nahrungs- und Futtermittel fällt natürlich sofort Heu und Stroh für die Tiere und Getreide für den Menschen ein. Auf der Werkstoff- und Brennstoffseite denken wir an Holz zum Bauen und Hanf- und Leinen für textile Anwendungen. All diese biogenen Stoffe müssen zur -oder bald nach der- Ernte trocken sein um nicht zu verderben oder von Pilzen befallen zu werden und damit unbrauchbar und gesundheitsschädlich zu werden.
Gut, dass es gerade im Sommer warm ist und die Sonneneinstrahlung sehr hoch. Konnten wir früher nur die Feld- oder Frischlufttrocknung unter Dach nutzen, haben wir heute Dank des immens technischen Fortschritts  nicht nur Trocknung über Heißluft durch Verbrennung von fossilen und biogenen Brennstoffen zur Verfügung was eine sehr schnelle Hochtemperaturtrocknung in Trocknungsanlagen ermöglicht, sondern können auch Solartechnik mit kostenloser Energie der Sonne besser nutzen.
Zu folgenden Themen (von Instituten und Firmen) finden Sie hier Informationen:

Heutrocknung für loses Heu
Heutrocknung für Rundballen
Trocknung von Getreide und Hackschnitzel
Luftkollektoren und das Phast-Konzept
Warmlufttrocknung über Verbrennungswärme
Kombination von mehreren Techniken auf dem Betrieb Braun


Heutrocknung für loses Heu

© cona.at - „Jedes Dach bietet die Möglichkeit Sonnenenergie zu nutzen. Für den eigenen Strombedarf mittels Photovoltaik oder wie hier mit Solarluftkollektoren zur Trocknung von Holzbrennstoffen oder Heu."
Gras hat zum Schnittzeitpunkt etwa 80 % Wasser. Vor dem Trocknen unter Dach sollte der Wassergehalt < 40 % sein und die Trockenmasse über 60 % betragen. Dauerhaft lagerfähig ist Heu bei unter 12 % Feuchtigkeit. Der Zeitraum der Unterdachtrocknung bis zur Endfeuchte soll nicht länger als 3 Tage dauern, d.h. je nach Feuchte beim Einbringen muss unterschiedlich stark getrocknet werden. Oft reicht bereits die Kaltbelüftung. In einem kranbeschickten 5-seitig geschlossenen Behälter wird das feuchte Heu nicht höher als 1,5-2,0 m über einem Baustahlgitter aufgeschichtet und von unten belüftet. Dabei ist der Luftstrom nicht schneller als 0,11 m/sec durch das Heu. Die feuchte Luft an der Oberfläche muss über den First des Gebäudes weggelüftet werden.

Die Richtlinen für Heubelüftungsanlagen von Agrospope finden Sie hier zum Downloaden.

Entfeuchter: Reicht diese Trocknungsleistung nicht aus wird ein Entfeuchter vorgeschaltet. Er entzieht über das Wärmepumpenprinzip der Zuluft, die Feuchte und wärmt sie gleichzeitig an. Dadurch kann die Luft auf dem Weg durch das Heu mehr Feuchtigkeit aufnehmen. Ist die Zuluft von Außen zu kalt (< 10°C) wird Umluftbetrieb gefahren, d.h. die feuchte warme Luft aus dem Heustock wird wieder abgesogen und dem Entfeuchter zugeführt und nur wenig zusätzliche Frischluft von Außen mit eingeblasen. Entfeuchten bedeutet aber erheblichen Strombedarf, der am besten über die eigene Photovoltaikanlage gedeckt wird.

Warmluftrockung: Soll das Heu über warme Luft getrocknet werden, so ist erst zu prüfen, ob das Dach nicht für einen Luftkollektor unter dunkler Wellfaser- oder Blechdach geeignet ist. Es gibt auch Firmen die die Dachhaut mit vollflächigen Luftkollektoren ersetzten, z.B. cona oder Grammer. Will man auch bei schlechtem Wetter trocknen kommen Verbrennungstechnik zum Einsatz, wobei der hohe Leistungsbedarf fossile Brennstoffe ausschließt. Oft wird Abwärme aus der Stromherstellung verwendet wie Biogas oder Holz-BHKW Wärme.

Heutrocknung für Rundballen

Auch bei Rundballen ist das Heu auf etwa 65 % Feuchte auf dem Feld vorzutrocknen. Rundballen haben den Vorteil von mehr Dichte, dem leichten Transport und guter Stapelfähigkeit. Zum Trocknen von Rundballen müssen die Zuluftöffnungen genau auf den Durchmesser des Ballens abgestimmt sein. Der Zuluftdruck ist durch die dichte des Heus (< 100k g/m³) immer deutlich höher als bei losem Heu. Der Luftstrom durch den Ballen liegt bei etwa 0,14 bis 0,28 m/s. Wenn nicht mehrere Ballen übereinander gestapelt werden muss auf eine schwere runde Platte auf den Ballen gelegt werden um die Luft durch die gesamten Ballen zu zwingen. Ein Ballen sollte nicht weniger als 1,2 m und nicht mehr als 1,8 m Durchmesser haben. Weil im oberen Bereich des Ballens die Feuchte am Höchsten ist, sollte jeder Ballen beim Trocken einmal gewendet werden. Ähnlich wie beim losen Heu sollte der Trocknungsprozess nicht länger als 60 Stunden dauern und nicht über 40°C Wärme im Ballen gefahren werden. Auch bei Rundballen wird die Entfeuchter-  und/oder Warmlufttrocknung eingesetzt. Bei Einsatz der Entfeuchtertechnik wird in der Regel der Umluftbetrieb gefahren. Die Schlagkraft ist abhängig von den Trocknungsplätzen. Es werden bis zu 20 Plätze nebeneinander, 3 Reihen hintereinander und 2 Ballen übereinander gleichzeitig getrocknet.

Die Richtlinen für die Heutrocknung von Rundballen von Agrospope finden Sie hier zum Downloaden.

Trocknung von Getreide und Hackschnitzel

© cona.at - Getreide und Hackschnitzeltrocknung
Getreide und Hackschnitzel sollten bereits vor der Ernte oder vor dem Hacken sehr trocken sein < 30 Feuchte sein. Langfristig lagerfähig ist Getreide bei < 14 % Feuchte, Hackschnitzel bei < 25 % Feuchte. Beide Schüttgüter sollten nicht über 40°C getrocknet werden bei Schütthöhen < 2 m. Für die Lagerung sollte das Schüttgut auf unter 10°C mit Kaltluft rückgekühlt werden.  Bewährt sind  Schräglager von z.B. cona, die je nach Schüttgut mit unterschiedlichen Blechen ausgestattet werden. Nach Abschluss der Trocknung und Rückkühlung kann das Schüttgut in Silos oder Flachlager verbracht werden.

Luftkollektoren und das Phast-Konzept

Der einfachste Luftkollektor ist sicherlich ein geschlossenes Unterdach mit einem geschlossenem, dunklem Blechdach durch das Luft gesogen wird. Noch effektiver sind aber spezielle Luftkollektoren der Absorberbleche und Luftführung optimiert sind. Spezialisten sind hierfür die firma cona und Grammer solar. Noch spezieller ist Photovoltaik-Abwärme basierte Schüttgut- Trocknung (Phast). Hierbei wird die Luft
© Siegfried Ebert - Schüttguttrocknung
unter einem vollgeschlossenem Oberdach aus PV-Modulen und einem dicht geschlossenen Unterdach abgesaugt (Luftgeschwindigkeit etwa 4-5 m/sec). Durch die Hinterlüftung werden die PV-Module im Sommer gekühlt, was ihren Wirkungsgrad steigert und gleichzeitig die Lebensdauer verlängert, weil die Degeneration abnimmt. Der Strom kann vor Ort für die Lüftungstechnik verwendet werden. Über Luftkollektoren und PHAST-Konzepte kann etwa 250-300 W Wärmeleistung pro m² Dach gewonnen werden. Ideal ist ein Dach mit etwa 20° Dachneigung und Südausrichtung.
 
Hier können Sie den Artikel "Photovoltaikanlagen auch thermisch nutzen" von Agrospope und das PHAST-Konzept von Siegfried Ebert Downloaden.

Warmlufttrocknung über Verbrennungstechnik

Ist Geschwindigkeit wie in Trocknungsanlagen wichtig, wird das Wasser nicht über die Stengeloberfläche langsam bei niedrigen Temperaturen der Pflanze entzogen sondern bei hohen Temperaturen entlang der Fasern. Deshalb sollte das Grüngut sehr kurz geschnitten sein. Für diese Technik, die auch Grundlage für Cobs ist, ist die Leistung von Solaren Systemen nicht ausreichend, weshalb nur  billige Verbrennungswärme die Wirtschaftlichkeit sicherstellen kann. Die billigste Quelle ist Abwärme von Biogasanlagen, die auch mit hohen Temperaturen vor Ort genutzt wird. Bei Hackschnitzel wird gerne auf Containertrocknung gesetzt, weil sie unter Berücksichtigung der Logistik die wirtschaftlicheste Lösung darstellt. Wird Holz verstromt ist die Anlagenleistung wieder eher klein (< 100 kW thermisch) was die Kombination mit Dachabsaugung oder Entfeuchter nahelegt um genügend Leistung zu erreichen. Große Hackschnitzelanlagen für die Nierdertemperaturtrocknung sind eher unüblich, es sei denn sie passen zum Wärmebedarf der Immobillien im Winter.

Kombination von mehreren Techniken auf dem Betrieb Braun

Josef Braun in Dürneck bei Freising hat eine Biolandbetrieb mit Milchviehhaltung.
Seine Milch verarbeitet er weitgehend selbst und vermarkt diese über den Verband Tagwerk. Seine Kühe fressen weitgehend nur Heu was der Käseherstellung entgegen kommt. Die neuen Bergehallen wurden deshalb konsequent für die Trocknung und Bergung von Heu ausgelegt. Auf dem Dach wurde ein PHAST-Konzept umgesetzt zusammen mit einem Luftentfeuchter. Über Durchforstungsholz der Gemeinde erwirtschaftet Josef Braun seine eigenen Hackschnitzel die er über ein Holz-BHKW  einerseits trocknet und andererseits verstromt. Im Winter wird die Wärme für die eigenen Immobilien verwendet. Josef Braun ist dadurch energieautark und erwirtschaftet Energieüberschüsse.

Den Artikel „Holzvergasung und Abwärmenutzung einer Photovoltaikanlage in Dürneck“ finden Sie hier zum Download.
 
Ansprechpartner für solare Trocknung bei der BBV LandSiedlung GmbH:
Dipl. Bauingenieur (FH)
Siegfried Geiger
Karolinenplatz 2
80333 München
 
Tel: 089 590 682 926
Mobil: 0170 489 76 49
siegfried.geiger@bbv-ls.de