HEUTROCKNUNG MIT LUFTENTFEUCHTER - VERFAHRENSKOSTEN - DEMONET KLEELUZPLUS
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Verfahrensablauf, Technische Anforderungen,
BERATUNGSBLATT
Verfahrenskosten
Heutrocknung mit
Luftentfeuchter
www.alb-bayern.de/laf3
Landtechnik Forum Bayern, Verfasser:
Stefan Thurner Georg Ohmayer Christoph Bodenmüller Christoph Waltner
Markus Hofmann
Juliana Mačuhová
Peter Stötzel
Rudolf Gasteiger AELF Kempten FrigorTec GmbH Arwego Armin Schneider e.K.
ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Foren der ALB Bayern e.V.
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1. Auflage 2021
© ALB Alle Rechte vorbehalten
Bildquelle Titelfoto: Martin Berchtold, TUM
ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Inhalt
Seite
1. Einleitung ……………………………………………………………………………...…………..……………………….………. 7
2. Ziel des Beratungsblattes ……………………………………………………………………………………………...…….. 8
3. Verfahrensablauf………………………………………………………………………………………………………..……..... 8
4. Technische Anforderungen………………………………………….………………………………………….....……….. 11
5. Verfahrenskosten………….……………………………………………………………………………………………..……... 20
6. Fazit…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 22
7. Weiterführende Literatur/Links……………………………………………………………………………………………. 22
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Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Steckbrief Luftentfeuchtertrocknung
Energiebedarf: je nach Witterungsbedingun- Temperatur der zu entfeuchtenden Luft: effizi-
gen, Anwelkgut und Anlagensteuerung im ente Trocknung von 20 – 30 °C (Zuluft am
Mittel rund 0,47 ± 0,28 kWh/kg Wasserentzug Luftentfeuchter)
mit einer Spanne von 0,2 bis 0,8 kWh/kg
Wasserentzug; pro dt Heu im Mittel rund Relative Luftfeuchtigkeit: effiziente Trocknung
12,1 ± 6,3 KWh/dt; alle Werte mit Nutzung ei- über 50 % relative Luftfeuchtigkeit (Zuluft am
ner Dachabsaugung und bezogen auf den Luftentfeuchter)
Stromverbrauch in der Gesamtanlage (Zahlen
basieren auf Praxisergebnissen und Ergebnissen Leistungsbedarfs eines Luftentfeuchters:
der Heubelüftungsversuchsanlage Hübschen- 1 – 2 kW/10 m² Boxengrundfläche
ried aus dem Jahr 2019)
Verhältnis Anschlussleistungsbedarf Luftent-
Fixe Kosten: je nach Situation am Betrieb im feuchter/Radialventilator:
Mittel 133 ± 15 €/m3 (brutto) Lagerraum mit • Umluftbetrieb (nachts) ab 1 : 1
einer Spanne von 110 bis 160 €/m3 Lagerraum; • Bypassbetrieb ab 0,5 : 1
Kosten basieren auf neun aktuellen Förderfällen • bei Dauerumluftbetrieb (Tag und Nacht)
aus den Jahren 2017 bis 2019 2:1
Variable Kosten: je nach Witterungsbedingun- Anströmfläche: Anströmfläche am Wärmetau-
gen und Heumenge von 2,20 – 5,60 € pro dt scher des Luftentfeuchters: je 100 m² Fläche der
Trockenmasse Heu (Zahlen basieren auf Praxis- Trocknungsboxen etwa 3 m², oder pro 10 kW
werten aus 2019 und einem Strompreis von Verdichterleistung rund 1,7 m2
26,39 Cent/kWh); alle Werte mit Nutzung einer
Dachabsaugung und automatischer Steuerung
der Anlage
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Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Glossar
Absolute Luftfeuchtigkeit: Absolute Masse des Dachabsaugung: Die Außenluft wird im Zwi-
Wasserdampfs pro m3 Luft. schenraum zwischen Dachhaut und einer Scha-
lung oder zwischen Dachhaut und einer aufge-
Abluftbetrieb: Beim Abluftbetrieb wird die bauten Photovoltaikanlage durch die Sonnen-
Heustockabluft zum Verdampfer geführt und einstrahlung (solar) erwärmt. Dabei wird emp-
dort unter den Taupunkt abgekühlt. Die abge- fohlen, den Zwischenraum abhängig vom Radi-
kühlte und entfeuchtete Heustockabluft wird alventilator zu dimensionieren (empfohlen wird
nun mit der verfügbaren Außenluft mit Hilfe der die Verwendung des Programmes ART-SOKO
über Sensoren gemessenen Temperatur und oder eine thermische Simulation).
relativen Luftfeuchte verglichen. Beim Abluftbe-
trieb besitzt die Außenluft ein höheres Sätti- Heißgasrückführung im Luftentfeuchter: Durch
gungsdefizit als die abgekühlte und entfeuchte- eine Bypasslösung wird im Kältekreis des
te Heustockabluft und wird an Stelle dieser zum Luftentfeuchters die Eisbildung am Wärmetau-
Kondensator und anschließend in die Heubox scher verhindert. Während der Heißgasrückfüh-
geführt. D. h. die abgekühlte und entfeuchtete rung (i. d. R. kurze Zeiträume von 5 – 10 Minu-
Heustockabluft wird durch die Außenluft zwi- ten) wird die Luft nicht entfeuchtet.
schen Verdampfer und Kondensator ersetzt
(vergleiche Kapitel 4.4.3). Heutrocknung: Der Begriff wird in dieser Ver-
öffentlichung für die technische Unter-
Außenluftbetrieb: Wird in der Praxis auch als dachtrocknung von angewelktem Grüngut ver-
Frischluftbetrieb bezeichnet. Außenluft wird wendet. In der Praxis werden die Begriffe Be-
direkt oder über die Dachabsaugung angesaugt lüftungstrocknung, Heubelüftung, Warmluft-
und gelangt über einen Bypass (am trocknung, Warmbelüftung u. ä. synonym ver-
Luftentfeuchter vorbei) zum Radialventilator, wendet.
der sie in den Heustock drückt. Wenn es sinn-
voll ist (Lufttemperatur und relative Luftfeuch- Intervallbelüftung: Bei der Intervallbelüftung
tigkeit sind ausschlaggebend), kann die Außen- werden zwei Trocknungsboxen gleichzeitig
luft auch durch den Luftentfeuchter geführt (oder kurz nacheinander) befüllt und abwech-
werden (vergleiche Kapitel 4.4.2). selnd getrocknet.
Bypassbetrieb: Beim Bypassbetrieb wird nur ein Leistungszahl des Luftentfeuchters: Wird auch
Teil der Abluft über dem Heustock zurück zum als Coefficient of Performance (CoP) bezeichnet.
Luftentfeuchter geführt und von diesem aufbe- Gibt das Verhältnis von aufgewendeter elektri-
reitet. Dazu ist in der Regel am Luftentfeuchter scher Leistung am Verdichter zur Wärmeleis-
ein zusätzlicher Axialventilator angebracht, um tung am Kondensator im Laborbetrieb an. Anzu-
die Abluft aktiv durch den Luftentfeuchter zu streben ist eine hohe Leistungszahl. Die Leis-
transportieren. Der Rest der Luft, der dem Radi- tungszahl wird vom Hersteller ermittelt und un-
alventilator zugeführt wird, stammt aus der terscheidet sich von der Energieeffizienz im re-
Dachabsaugung oder wird direkt als Außenluft ellen Betrieb.
angesaugt. Dieses System ist häufig in Altanla-
gen realisiert, hat aber heute nur noch wenig Luftentfeuchter: Synonym zum Begriff
Bedeutung. Grund für die Bypasslösung war oft Luftentfeuchter werden in der Praxis auch die
der begrenzte Stromanschluss. Begriffe Kondensationstrockner, Wärmepumpe
oder Entfeuchter verwendet.
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ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Sättigungsdefizit der Luft: Differenz des Dampf- mittel im Luftentfeuchter.
drucks zum Sättigungsdampfdruck. Das Sätti-
gungsdefizit gibt an, wieviel Wasserdampf die Wärmetauscher: Wird in der Praxis oft als Wär-
Luft bis zur Sättigung theoretisch noch aufneh- meregister oder Register bezeichnet. Wärme-
men kann. Häufig wird auch der Begriff adiaba- tauscher dienen zur Energieübertragung zwi-
tisches Sättigungsdefizit der Luft verwendet, der schen zwei Medien. Die von Kühlmittelrohren
aber theoretisch für ein System ohne Wärme- durchzogene Rippenstruktur des Verdampfers
verluste an die Umgebung gilt. Bei der Trock- und Kondensators im Luftentfeuchter werden
nung kann nur ein Teil des gesamten Sättigungs- als Wärmetauscher bezeichnet. Dabei wird vom
defizits genutzt werden, weil sich die Luft durch Medium Kühlmittel die Energie zum Medium
den Entzug der Verdampfungswärme des abge- Luft übertragen.
trockneten Wassers abkühlt.
Warmluftkollektor: Industriell vorgefertigtes
Taupunkt: Entspricht der Taupunkttemperatur; Element zur hoch effizienten, solaren Luftan-
ist diejenige Temperatur, die bei Luft mit einer wärmung auf dem Dach.
bestimmten relativen Luftfeuchtigkeit und bei
konstantem Druck unterschritten werden muss,
damit sich Wasserdampf als Tau oder Nebel ab-
scheidet.
Temperaturspreizung: Differenz zwischen Zu-
luft und der erwärmten Abluft nach dem
Luftentfeuchter.
Trocknungsbox: In der Trocknungsbox wird das
geerntete Anwelkgut eingelagert und bis zur
Lagerfähigkeit fertig getrocknet. Sie dient auch
als Lagerraum für das Heu. In der Praxis wird die
Trocknungsbox auch als Belüftungsbox oder
Heubox bezeichnet.
Umluftbetrieb: Die Abluft über dem Heustock
wird gezielt angesaugt und über den
Luftentfeuchter geführt, bevor sie vom Radial-
ventilator wieder in den Heustock gedrückt
wird. Somit entsteht ein nahezu geschlossener
Luftkreislauf, in dem sich die Temperatur auf-
grund des stetigen Energieeintrags über den
Luftentfeuchter langsam erwärmt (vergleiche
Kapitel 4.4.1).
Unterdachtrocknung: Die Trocknung von ange-
welktem Grüngut in einem Gebäude bis zur La-
gerfähigkeit mit kalter oder warmer Luft.
Verdichter: Der Verdichter, häufig auch als
Kompressor bezeichnet, komprimiert das Kälte-
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ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
1. Einleitung
Die Unterdachtrocknung von Grünlandaufwüch-
sen und Feldfutter hat regional Bedeutung und
nimmt im Zuge der Produktion des Premium-
produkts „garantiert traditionelle Spezialität
Heumilch“ aktuell wieder zu (Abbildung 1). War
die Heutrocknung mit (kalter) Außenluft früher
die Regel, wird heutzutage eher aufbereitete
warme Luft (angewärmt, entfeuchtet oder bei-
des) verwendet, um das Heu bis zur Lagerfähig-
keit zu trocknen. Der Vorteil der Heutrocknung
mit aufbereiteter Luft ist die sichere und witte-
rungsunabhängige Trocknung, die zu einer kon- Abb. 1: EU-Gütesiegel „garantiert traditionelle Speziali-
stant hohen Heuqualität führt. Neben der Nut- tät“ (g. t. S.)
zung von z. B. regenerativer Energie
(Hackschnitzel, Biogas) zum Anwärmen der Luft, wird die Heutrocknung in der Regel mit einer
bietet sich auch die Heutrocknung mittels Dachabsaugung kombiniert, um die kostengüns-
Luftentfeuchtung an (Abbildung 2). In der Praxis tige Solarenergie tagsüber effizient zu nutzen.
Abb. 2: Systematik der Grünfutterkonservierung (TM = Trockenmasse)
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Heutrocknung mit Luftentfeuchter
2. Ziel des Beratungsblattes und Zielgruppe
Ziel des Beratungsblattes ist es, die Verfahrens- Zielgruppen des Beratungsblattes sind daher
technik von Heutrocknungen mit Luftentfeuch- Landwirte, die neu in die Heutrocknung einstei-
ter mit spezifischen technischen Unterschieden gen und Landwirte, die bereits eine Heutrock-
verständlich darzustellen. Weiterhin sollen in nungsanlage betreiben und diese optimieren
der Praxis übliche Verfahrensabläufe beim Ein- oder auf den aktuellen Stand der Technik brin-
satz eines Luftentfeuchters beschrieben wer- gen wollen. Weiterhin richtet sich das Papier an
den. Berater der Landwirtschaftsverwaltung und Ver-
bundpartner.
3. Verfahrensablauf
Die Ernte von Belüftungsheu erfolgt in der Regel
zum gleichen Schnitttermin wie bei der Ernte
von Silage. Ein Schnittzeitpunkt zum Ähren- und
Rispenschieben der Hauptbestandsbildner bil-
det die Voraussetzung für hohe Energie- und
Eiweißgehalte im Futter. Allerdings ist nicht im-
mer das Ziel ein Heu mit hohen Energie- und
Eiweißgehalten zu produzieren. Z. B. für das
Jungvieh oder die Trockensteher ist ein modera-
ter Energie- und Eiweißgehalt erforderlich. Da-
her bietet zum einen die Ernte in Chargen die
Möglichkeit, Heu mit verschiedenen Energie- Abb. 3: Kreiselzettwender beim Wenden (Bildquelle:
und Eiweißgehalten zu erzeugen, es kann aber Juliana Mačuhová, LfL 2017)
auch gezielt ein späterer Schnitt auf einzelnen
Flächen erfolgen. Damit ist die Heutrocknung in den einzelnen Lagen zum optimalen Zeit-
als Futterkonservierungsmethode prädestiniert punkt erfolgen kann).
für eine abgestufte Grünlandnutzung, die auch Für die Mahd wird in der Regel ein Kreisel- oder
als mosaikartige Grünlandnutzung bezeichnet Doppelmessermähwerk verwendet. Dabei ist
wird und somit auch für artenreiches Grünland der Mähknigge (www.alb-bayern.de/laf2) zur
(artenreiches Grünland hat eine höhere Nut- Schonung von Wildtieren zu berücksichtigen.
zungselastizität, wodurch ein längerer Nut- Ein Anwelken des Grünguts auf der Wiese muss
zungszeitraum zur Verfügung steht, der die Ern- für Heutrocknungsanlagen mit Luftentfeuchter
te in Chargen begünstigt). Ertragsstarke, oft ar- erfolgen. Empfohlen ist ein Trockenmassegehalt
tenärmere Grünlandbestände können jedoch zwischen 60 und 70 % beim Einfahren. Ab ei-
genauso gut in einer Heutrocknung konserviert nem Trockenmassegehalt von rund 70 % stei-
werden. Hier unterstützt die Nutzung in mehre- gen die Bröckelverluste stark an. Notwendig
ren Chargen die Realisierung eines optimalen hierfür sind in der Regel ein Zettvorgang und
Schnittzeitpunkts bei unterschiedlicher Expositi- schonendes ein- bis mehrmaliges Wenden mit
on der Flächen (z. B. Nord- und Südhanglagen dem Kreiselzettwender, je nach Witterungsver-
sowie Tallagen weisen oft eine unterschiedliche lauf und Aufwuchsmenge (Abbildung 3). Eine
Vegetationsentwicklung auf, so dass der Schnitt Mahd mit Aufbereiter trägt zu einem beschleu-
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Heutrocknung mit Luftentfeuchter
nigten Anwelkvorgang bei. Bei einer Mahd mit
einem Doppelmessermähwerk entfällt der Zett-
vorgang, da das Material nach dem Mähen
breitflächig abgelegt wird. Das Anwelkgut wird
je nach Witterungsbedingungen und Trock-
nungskapazität ein bis zwei Tage nach dem Mä-
hen eingefahren.
Zur Bergung sollten beim losen Verfahren mög-
lichst Ladewagen mit Förderschwingen oder
Kettenförderer eingesetzt werden, da das Ern-
tegut beim Schneiden und Laden möglichst
nicht verdichtet werden soll (Abbildung 4).
Abb. 4: Schonendes Laden mit Schwingenladewagen
Kurzschnittladewagen mit Rotor, wie sie bei der (Bildquelle: Markus Hofmann, LfL 2018)
Silageprozesskette zum Einsatz kommen, sind
nur dann geeignet, wenn es zwei Rotoren, einen keit des Anwelkguts führt im Bereich von 50 –
zum Schneiden und einen zum Laden gibt. Un- 70 % Trockenmassegehalt fast zu einer Ver-
abhängig vom Ladewagentyp ist darauf zu ach- dopplung der abzutrocknenden Wassermenge
ten, dass dieser locker beladen wird. (1,6 - 1,9-fache Wassermenge). Die Trocknungs-
Ein lockeres gleichmäßiges Befüllen der Trock- dauer soll in allen Fällen 80 h nicht überschrei-
nungsbox mit einem Heukran (eine geschlosse- ten, idealerweise ist eine Charge nach 40 – 60 h
ne Kabine mit Klimatisierung wird empfohlen) getrocknet. Während des Befüllens sollte die
bildet die Voraussetzung für den Trocknungser- Heutrocknungsanlage im Außenluftbetrieb lau-
folg (Abbildung 5 + 6). Ziel ist dabei über die ge- fen (vergleiche Kapitel 4.4.2), um die Ver-
samte Boxenfläche in jeder eingebrachten schmutzungsgefahr am Wärmetauscher des
Schicht für den Trocknungsvorgang einen Luftentfeuchters gering zu halten. Mit Schnell-
gleichmäßigen Luftwiderstand zu erreichen. In verschlüssen leicht abnehmbare Schutzgitter
Abhängigkeit der Feuchtigkeit und der Be- am Wärmetauscher an der Zuluftseite des
standszusammensetzung des Anwelkguts soll Luftentfeuchters erleichtern den Reinigungs-
die Schichthöhe einer Charge 2 – 4 m nicht und Wartungsaufwand (Abbildung 7). Gerade
überschreiten. Eine um 10 % höhere Feuchtig- beim 1. Schnitt verschmutzen Löwenzahnblüten
Abb. 5 + 6: Anwelkgut abladen und einlagern mit dem Heukran in die Trocknungsbox (Bildquelle: Juliana Mačuhová, LfL
2019)
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Heutrocknung mit Luftentfeuchter
leicht den Luftentfeuchter. Im Allgemeinen ist Heustocks angepasst werden. Zu Beginn der
eine Reinigung mit Staubsauger und/oder Kom- Trocknung ist ein hoher Luftvolumenstrom er-
pressor (in einzelnen Fällen auch mit einem forderlich (~ 0,13 m³/s pro m2 Boxenfläche) und
Hochdruckreiniger, hierzu vorab die Freigabe gegen Ende der Trocknung ist ein niedrigerer
des Herstellers einholen) insbesondere der La- Luftvolumenstrom zweckmäßig (~ 0,07 m³/s pro
mellen von Zeit zu Zeit notwendig, um die Effizi- m2 Boxenfläche). Um gegen Ende der Trocknung
enz des Luftentfeuchters zu gewährleisten. Dar- das restliche Wasser abzuführen, sind niedrige
über hinaus ist bei Luftentfeuchtern die Füh- Luftmengen mit geringer relativer Luftfeuchtig-
rung eines Prüfbuches mit Einträgen von Erst- keit nötig, dafür reicht ein geringerer Luftvolu-
und Folgeprüfungen der Dichtigkeit des Kälte- menstrom. Bei unnötig hohem Luftvolumen-
kreises bzw. Reparaturen verpflichtend. strom gegen Ende der Trocknung steigt der
Beim Befüllen der Trocknungsbox sollte bereits Energiebedarf stark an.
warme Luft, entweder die warme Außenluft
oder die zusätzlich angewärmte Luft aus der Sobald die relative Luftfeuchtigkeit der Abluft
Dachabsaugung genutzt werden, um die gesam- über dem Heustock unter 50 % fällt, beginnt die
te Heutrocknungsanlage und den Heustock auf- Phase der Nachbelüftung. Dabei wird über meh-
zuwärmen und zu durchlüften. Die Wärmeener- rere Tage der Radialventilator für ein bis zwei
gie, die über die Belüftung während des Befül- Stunden in Betrieb genommen. Steigt dabei die
lens in den Heustock eingebracht werden kann, relative Luftfeuchtigkeit der Abluft über 50 %
erleichtert die Trocknung mit Luftentfeuchter an, wird solange belüftet, bis sie wieder unter
im Umluftbetrieb vor allem in der ersten Nacht diesen Wert fällt. Es ist empfehlenswert die
entscheidend. Da zum einen der Luftentfeuch- Nachbelüftung an Schönwettertagen über ange-
ter im Umluftbetrieb bei einer höheren Abluft- wärmte Luft aus der Dachabsaugung ohne Inbe-
temperatur über dem Heustock effizienter ar- triebnahme des Luftentfeuchters durchzufüh-
beitet und zum anderen während des Befüllens ren. Die Phase der Nachbelüftung endet, sobald
somit bereits einiges an Wasser abgetrocknet die relative Luftfeuchtigkeit der Abluft über dem
werden kann. Heustock nach mehreren Tagen dauerhaft unter
50 % bleibt.
Während der Trocknung ist der Luftvolumen-
strom in der Trocknungsbox nicht konstant und Wenn in der Trocknungsbox noch eine bereits
muss dem aktuellen Trockenmassegehalt des fertig getrocknete Charge liegt und die neue
Charge zum Trocknen auf diese daraufgelegt
wird, so ist darauf zu achten, dass die Zuluft zur
Trocknungsbox möglichst unter 50 % relative
Luftfeuchtigkeit liegt, um ein Wiederbefeuchten
der bereits fertig getrockneten Charge zu ver-
meiden. Insgesamt steigt durch die zusätzlich zu
durchlüftende, bereits fertig getrocknete Char-
ge, der Strombedarf für den Radialventilator
leicht an.
Bei der Unterdachtrocknung ist eine Überwa-
chung und Sichtkontrolle des Trocknungspro-
zesses nötig. Dies kann durch Begehen des
Abb. 7: Luftentfeuchter mit zuluftseitigem Gitter für Heustocks, durch eine Temperatur- und Feuch-
den Grobschmutz an der Anströmseite des Wärmetau- temessung oder die Messung der Wärmestrah-
schers (Bildquelle: Markus Hofmann, LfL 2018) lung durch eine Wärmebildkamera, welche die
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Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Temperaturunterschiede der Heustockoberflä-
che anzeigt, unterstützt werden. Gegen eine
eventuelle Selbsterwärmung bei unvollständi-
ger Trocknung muss mit Temperatursonden
auch nach der Trocknung noch kontrolliert wer-
den.
4. Technische Anforderungen
4.1 Funktionsprinzip eines Luftentfeuchters
Die Heutrocknung mit Luftentfeuchtern kommt dampfs. Aus dem Einsatz von 1 kWh elektri-
sowohl bei Systemen mit Trocknungsboxen als scher Energie lassen sich dadurch 5 – 7 kWh
auch bei Systemen mit Rundballen zum Einsatz Heizenergie zur Luftanwärmung gewinnen.
(vergleiche Abbildung 2). Die Luftentfeuchtung Nach dem Kondensator kommt das Kältemittel
erfolgt nach dem Prinzip einer Wärmepumpe an das Expansionsventil. An diesem Ventil wird
(Abbildung 8). Bei der Luftentfeuchtung wird der Druck stark reduziert, was zu einer Abküh-
durch Kondensation die absolute Feuchtigkeit in lung des Kältemittels führt, um erneut den Ver-
der Luft verringert, wodurch sich das Sätti- dampfer zu durchströmen und Energie aufzu-
gungsdefizit der Luft vergrößert. Der nehmen. Der Kreislauf beginnt von vorne.
Luftentfeuchter entzieht dabei der anströmen-
Verdichter
den feuchten Luft durch das Verdampfen eines
Kältemittels im Verdampfer Wärme. Durch die
Abkühlung der Luft steigt die relative Luftfeuch-
tigkeit an, bis die Kondensation eintritt. Im Pha-
senübergang von Wasser aus dem dampfförmi-
gen in den flüssigen Zustand wird Kondensati-
onswärme freigesetzt (ca. 0,68 kWh pro kg Kon-
densat). Das kühle Kältemittel des Luftentfeuch-
ters nimmt im Verdampfer sowohl die Energie
aus der Abkühlung der Luft als auch die Konden- Expansionsventil
sationswärme aus der Wasserabscheidung auf.
Nach dem Verdampfer strömt das Kältemittel
im Luftentfeuchter in den Verdichter. Im Ver-
Verdampfer Kondensator
dichter wird das Kältemittel komprimiert und in
Abb. 8: Prinzip des Luftentfeuchters (Quelle: LfL, ILT 4c)
den Kondensator geleitet. Die Kompression
führt zu einer Erhitzung des Kältemittels. Damit
kann die abgekühlte und entfeuchtete Luft, die
nach dem Verdampfer den Kondensator durch-
strömt, erwärmt werden. Die Luft nimmt dabei
die im Verdampfer entzogene Wärme und die
freigesetzte Kondensationsenergie auf. Zusätz-
lich setzt der Verdichter Abwärme frei, die
ebenfalls von der getrockneten Luft aufgenom-
men wird. Der größte Anteil der Wärmeenergie
entsteht aus der Kondensation des Wasser-
11ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021 Heutrocknung mit Luftentfeuchter 4.2 Spezielle Bauarten von Luftentfeuchtern Neben dem in Abbildung 8 dargestellten grund- gebracht werden können, um eine Verschmut- legenden Aufbau eines Luftentfeuchters gibt es zung der Wärmetauscher, die zu einer Reduzie- noch spezielle Bauarten von Luftentfeuchtern. rung des Luftdurchsatzes führen kann, zu er- So ist ein Luftentfeuchter mit Kreuzstrom- schweren bzw. zu verhindern. Gleichzeitig kann wärmetauscher am Markt verfügbar. Bei dieser dadurch das Reinigungsintervall verlängert wer- Bauart wird die Abluft vom Heustock zunächst den. über einen Wärmetauscher geführt, bevor sie in Daneben gibt es auch Kompaktsysteme, bei de- den Verdampfer gelangt und abgekühlt sowie nen der Luftentfeuchter zusammen mit dem entfeuchtet wird. Der Wärmetauscher kühlt die Radialventilator in einem kompakten Bauele- Luft bereits etwas ab, so dass sie schon ment fertig installiert geliefert und eingebaut „vorgekühlt“ zum Verdampfer gelangt. Auf dem werden kann. Die genannten speziellen Bauar- Weg vom Verdampfer zum Kondensator pas- ten können ebenfalls, wie im Kapitel 4.4 be- siert die kalte entfeuchtete Luft den Wärmetau- schrieben, eingesetzt werden. scher in der Gegenrichtung und nimmt dabei Eine heute nur noch selten verwendete Art von die Wärme aus der Abluft über den Heustock Luftentfeuchtern stellen Luftentfeuchter für den auf, bevor sie im Kondensator weiter aufgeheizt Bypassbetrieb dar. Beim Bypassbetrieb wird nur wird (vergleiche 4.4.1, Abbildung 10). ein Teil der Abluft über dem Heustock zurück Weiterhin unterscheiden sich die Luftentfeuch- zum Luftentfeuchter geführt und von diesem ter der verschiedenen Hersteller bezüglich der aufbereitet. Dazu ist in der Regel am Lamellenoberfläche und dem Lamellenabstand Luftentfeuchter ein zusätzlicher Axialventilator der Wärmetauscher sowie in der Anzahl und angebracht, um die Abluft aktiv durch den Anordnung der kältemittelführenden Rohre im Luftentfeuchter zu transportieren. Die Zuluft Wärmetauscher. Ebenso können Luftentfeuch- zum Heustock setzt sich dann aus dem aufberei- ter (wie im Kapitel 4.4.4 beschrieben) mit einem teten Teilluftstrom vom Luftentfeuchter und Frequenzumformer ausgestattet sein, um den einem weiteren Teilluftstrom meist von der Strombedarf anhand der aktuell verfügbaren Dachabsaugung zusammen. Strommenge zu regeln. Auch gibt es verschiede- ne Filtersysteme, die vor dem Verdampfer an- 4.3 Dimensionierung und Kennzahlen eines Luftentfeuchters für die Heutrocknung Ausschlaggebend bei der Dimensionierung des bei zu hohen (> 40 °C) oder zu niedrigen Luftentfeuchters ist der Luftvolumenstrom bzw. (< 10 °C) Zulufttemperaturen nicht mehr effi- Luftdurchsatz. Die für die Wärmeerzeugung zient arbeitet. Bei niedrigen Zulufttemperaturen maßgebende Leistungszahl sinkt unter anderem (unter 8 - 10 °C) kann es zur Eisbildung am Ver- bei großer Temperaturspreizung des Kondensa- dampfer kommen. Dies lässt sich jedoch durch tors und des Verdampfers. Durch diese physika- eine automatische Heißgasrückführung (CPC- lischen Zusammenhänge wird klar, dass der Be- Regelung) oder einen Heizstab vermeiden bzw. trieb des Luftentfeuchters stark von der Tempe- beheben. Der Radialventilator und der ratur der zu entfeuchtenden Luft abhängt und Luftentfeuchter müssen aufeinander und auf 12
ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
die Größe der Trocknungsboxen abgestimmt wa 3 m² empfehlenswert. Als Faustzahlen für
sein. Der energetisch optimale Betriebsbereich den Leistungsbedarf eines Luftentfeuchters er-
des Radialventilators sollte im Bereich von geben sich 1 – 2 kW je 10 m² Grundfläche der
0,07 – 0,13 m³/s Luftvolumenstrom pro m² Flä- Trocknungsboxen. Zusätzlich kann von der Ver-
che der Trocknungsboxen liegen, da mit dieser dichterleistung die Anströmfläche berechnet
Luftmenge eine effiziente Trocknung im Heu- werden: Pro 10 kW Verdichterleistung ist eine
stock erfolgen kann. Bei geringer relativer Luft- Anströmfläche von rund 1,7 m2 einzuplanen.
feuchtigkeit der Abluft über dem Heustock Bei einer geringen Luftgeschwindigkeit am Wär-
(gegen Trocknungsende) sollte der Luftdurch- metauscher des Luftentfeuchters (z. B. 1,5 m/s)
satz grundsätzlich durch den Luftentfeuchter besteht durch die tiefe Abkühlung das Risiko
kleiner (in Richtung 0,07 m³/s Luftvolumen- der Verdampfervereisung. Gleichzeitig wird bis
strom pro m² Fläche der Trocknungsbox), bei zur Vereisung der Taupunkt sicher unter-
hoher relativer Luftfeuchtigkeit der Abluft über schritten und die Luft verliert viel absolute
dem Heustock (bei Trocknungsbeginn) dagegen Feuchte, aber es wird nur eine geringe Leis-
größer (in Richtung 0,13 m³/s Luftvolumen- tungszahl erreicht. Ist dagegen die Luftge-
strom pro m² Fläche der Trocknungsbox) ge- schwindigkeit am Wärmetauscher höher (z. B.
wählt werden. Dies entspricht den Anforderun- 4 m/s), hat die Luft nicht mehr genügend Zeit
gen von Seiten der Luftführung im Heustock. zur Abkühlung im Wärmetauscher und der Tau-
Dort sollte zu Trocknungsbeginn der Luftdurch- punkt wird eventuell nicht mehr erreicht. Somit
satz ebenso höher sein als bei Trocknungsende. erfolgt eine mangelhafte Wasserabscheidung
Ein Grund ist, dass gegen Trocknungsende das und es wäre eine hohe Leistungszahl erforder-
Wasser aus den Grashalmen erst nach außen lich. In den üblichen Betriebspunkten eines
gelangen muss, um abgetrocknet zu werden. Luftentfeuchters zur Heutrocknung liegt die
Dieser Vorgang dauert bei den Grashalmen län- Leistungszahl (CoP) bei 5 - 7.
ger als bei den Blättern, wodurch auch weniger Entscheidend für die Trocknungsleistung eines
Luftdurchsatz notwendig ist, um die auf der Luftentfeuchters ist die Ausführung des Ver-
Oberfläche des Trocknungsprodukts aufnehm- dampfers. Für die Kondensleistung und für die
bare Feuchtigkeit abzutrocknen. Lufterwärmung wirken sich eine große Lamel-
Luftentfeuchter können auch zur Ballentrock- lenoberfläche mit entsprechender Kältemittel-
nung eingesetzt werden. Der energetisch opti- führung und somit gleicher Oberflächentempe-
male Betriebsbereich des Radialventilators soll- ratur günstig aus. Ebenso trägt eine die Selbst-
te bei der Ballentrocknung im Bereich von reinigung unterstützende und das Reinigen von
0,14 – 0,28 m³/s Luftvolumenstrom pro m² Bal- Hand erleichternde Konstruktion zu einer hohen
lenstirnfläche liegen. Kondensleistung bei. Generell wird empfohlen,
Für den Luftentfeuchter sollte die Luftgeschwin- technische Datenblätter von den Firmen mit
digkeit am Wärmetauscher 2,5 – 3,2 m/s betra- einem Angebot anzufordern, um eine bessere
gen. Somit ist die Anströmfläche des Wärme- Vergleichbarkeit der Systeme zu haben. Wün-
tauschers auf die Grundfläche der Trocknungs- schenswert wäre ein neutraler Vergleich der
boxen abzustimmen. Je 100 m² Trocknungsbo- Technik z. B. über die DLG, der jedoch derzeit
xengrundfläche ist eine Anströmfläche von et- nicht durchgeführt wird.
13ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021 Heutrocknung mit Luftentfeuchter 4.4 Kombinierter Betrieb Luftentfeuchter mit solarer Luftanwärmung und weitere Betriebsarten Die Nutzung von Sonnenenergie über eine dem Heustock im Verdampfer abgekühlt und Dachabsaugung oder Warmluftkollektoren bie- entfeuchtet wird, dann jedoch verworfen, d. h. tet eine kostengünstige Energiequelle zur sola- nach draußen abgegeben wird. Stattdessen wird ren Luftanwärmung. Je nach Anlagenkonfigura- die meist über die Dachabsaugung kommende tion wird die derart erwärmte Luft ausschließ- Außenluft über den Kondensator erwärmt und lich für die Trocknung verwendet und bei un- schließlich zum Heustock geführt. Der Betrieb günstigen Witterungsbedingungen (Luft vom eines Luftentfeuchters mit wechselnder Zuluft- Dach weist ein zu geringes Sättigungsdefizit auf) führung und automatischer Steuerung ermög- ausschließlich auf den Luftentfeuchter im Um- licht die höchste Effizienz. Ziel ist dabei immer, luftbetrieb umgeschaltet. Andere Anlagen opti- möglichst viel Energie im System zu halten. Da- mieren den Energieeinsatz nicht nur durch ei- bei entscheidet die Steuerung, welche Luft (Luft nen Wechsel von Dachabsaugung und aus der Dachabsaugung oder Abluft über dem Luftentfeuchter, sondern es wird die Luft aus Heustock) mit weniger Energieaufwand der Dachabsaugung anstelle der Abluft aus dem entfeuchtet bzw. angewärmt werden kann Heustock entfeuchtet. Eine weitere Möglichkeit (vergleiche folgende Kapitel 4.4.1 bis 4.4.4). ist der Abluftbetrieb, bei dem zwar die Luft aus 4.4.1 Ausschließlicher Umluftbetrieb Die Trocknungsluft zirkuliert hier dauerhaft im stromwärmetauscher geführt, somit ist der System und wird über den Luftentfeuchter ohne Luftentfeuchter dauerhaft im Einsatz. (Abbildung 9) oder mit (Abbildung 10) Kreuz- Abb. 9: Umluftbetrieb mit Luftentfeuchter (Quelle: LfL, Abb. 10: Umluftbetrieb mit Luftentfeuchter mit Kreuz- ILT 4c) stromwärmetauscher (Quelle: LfL, ILT 4c) → Bei dieser Anlagenkonfiguration ist der Ener- wetterphasen möglich oder wenn eine Dachab- gieverbrauch am höchsten. Dieser Einsatz eines saugung nicht realisierbar und daher nicht vor- Luftentfeuchters ist bei längeren Schlecht- handen ist. 14
ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
4.4.2 Wechsel zwischen Umluft- und Außenluftbetrieb
4.4.2.1 Außenluftbetrieb über Dachabsaugung ohne Luftentfeuchter
Die Außenluft wird über die Dachabsaugung
durch die Sonne angewärmt und tagsüber bei
Schönwetterphasen direkt zur Trocknung ver-
wendet (Abbildung 11). Nachts oder bei
Schlechtwetter wird im Umluftbetrieb mit
Luftentfeuchter (Kapitel 4.4.1) getrocknet.
→ Da bei der Kombination dieser zwei Varian-
ten (Außenluftbetrieb über Dachabsaugung oh-
ne Luftentfeuchter während des Tages und Um-
luftbetrieb mit Luftentfeuchter nachts) der
Energieverbrauch optimiert ist, werden diese Abb. 11: Außenluftbetrieb ohne Einsatz des
generell empfohlen. Luftentfeuchters (Quelle: LfL, ILT 4c)
4.4.2.2 Außenluftbetrieb über Dachabsaugung und Luftentfeuchter
Die Außenluft wird über die Dachabsaugung an-
gewärmt und über den Luftentfeuchter
entfeuchtet und zur Trocknung verwendet
(Abbildung 12). Eine Steuerung entscheidet an-
hand von Messwerten eingebauter Sensoren,
wann der Wechsel zwischen Umluftbetrieb
(Kapitel 4.4.1) und den zwei Arten des Außen-
luftbetriebs (Kapitel 4.4.2.1 oder Kapitel 4.4.2.2)
jeweils günstig ist, so dass der Energieverbrauch
am niedrigsten ist. Diese Betriebsart kann auch
mit einem Luftentfeuchter mit Kreuzstromwär-
Abb. 12: Außenluftbetrieb mit Einsatz des Luftentfeuch-
metauscher realisiert werden (ist nicht als Sche- ters (Quelle: LfL, ILT 4c)
mazeichnung dargestellt).
→ Der Energieverbrauch ist bei dieser Variante
am niedrigsten und es handelt sich um das eine entsprechende Steuerung mit Klappen und
schnellste Trocknungsverfahren, allerdings ist Sensoren erforderlich.
4.4.3 Abluftbetrieb
Es kann ein ausschließlicher Abluftbetrieb des ßenluft über den Kreuzstromwärmetauscher
Luftentfeuchters in Kombination mit einem direkt zum Kondensator geführt und an zwei
Kreuzstromwärmetauscher realisiert werden Stellen angewärmt. Die Abluft aus dem Heu-
(Abbildung 14). Dabei wird dauerhaft die Au- stock wird ebenfalls über den Kreuzstromwär-
15ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
metauscher zum Verdampfer geführt und in
zwei Schritten unter den Taupunkt abgekühlt
und anschließend in die Umwelt abgegeben
(Abbildung 13). Der Abluftbetrieb kann auch mit
einem Luftentfeuchter ohne Kreuzstromwärme-
tauscher realisiert werden, ist derzeit aber nicht
auf dem Markt verfügbar.
Abb. 14: Abluftbetrieb mit Luftentfeuchter mit Kreuz-
stromwärmetauscher (Quelle: LfL, ILT 4c)
als Zuluft zum Heustock
Außenluft (angewärmt)
Abluft (abgekühlt und
→ Der Energieverbrauch ist bei dieser Variante
durch die zusätzliche Nutzung des Kreuzstrom-
entfeuchtet)
wärmetauschers sehr niedrig. Es handelt sich
um das schnellste Trocknungsverfahren, aller-
dings ist eine entsprechende Steuerung mit
Klappen und Sensoren erforderlich.
Ideal ist es, den Abluftbetrieb mit einer Dachab-
saugung und Steuerung zu kombinieren, so dass
wahlweise Abluftbetrieb, Außenluftbetrieb oder
Abb. 13: Luftführung beim Abluftbetrieb durch den Umluftbetrieb möglich ist, je nachdem mit wel-
Luftentfeuchter mit Kreuzstromwärmetauscher (Quelle: cher Betriebsart, die wenigste Energie für die
LfL, ILT 4c) Trocknung eingesetzt werden muss.
4.4.4 Ergänzungen
Eine zusätzliche Luftanwärmung zwischen
Luftentfeuchter und Radialventilator führt zu
einer schnelleren Trocknung. Dazu ist es sinn-
voll gegebenenfalls am Betrieb verfügbare
„kleinere“ Wärmequellen (z. B. Hackschnitzel-
heizung oder die Abwärme eines Stromaggre-
gats) zu verwerten.
Der Einsatz eines frequenzgesteuerten Verdich-
ters ist bei begrenzter Stromverfügbarkeit am
Betrieb und zur gezielten Regelung sinnvoll.
16ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
4.5 Steuerung der Heutrocknungsanlage mit Luftentfeuchter
Die Steuerung der Anlage nimmt beim Wechsel Abluft aus dem Heustock wird bei Außenluftbe-
zwischen den verschiedenen Anlagenkonfigura- trieb der Trocknungsanlage über eine Firstent-
tionen eine Schlüsselrolle ein. So regelt sie über lüftung oder die Öffnung einer Giebelseite ab-
Drucksensoren und den Frequenzumformer die geführt (Abbildung 15 + 16).
Luftmenge, die der Radialventilator durch den
Heustock drückt und optimiert gleichzeitig die Neben der Steuerung der verschiedenen Anla-
Zusammensetzung der anströmenden Luft in genkonfigurationen werden die Umschaltklap-
dem sie je nach Temperatur und Feuchtigkeit pen und Jalousien auch für die Realisierung ei-
der Außenluft bzw. Umluft zwischen den ver- ner möglicherweise angestrebten Intervallbe-
schiedenen Betriebsarten wechselt. Auch der lüftung benötigt. Bei der Intervallbelüftung wird
Luftentfeuchter kann über die Steuerung, so- die zu trocknende Heumenge auf zwei Trock-
fern er über einen Frequenzumformer verfügt, nungsboxen aufgeteilt und dann im Wechsel
geregelt werden; in jedem Fall kann die Steue- getrocknet. Dabei wird die aufbereitete Zuluft
rung den Luftentfeuchter ein- und ausschalten meist eine Stunde in je eine der beiden Trock-
z. B. wenn er in den Bereich der oben genann- nungsboxen geleitet. In der Zwischenzeit bleibt
ten kritischen Betriebszustände (Vereisung) der andere Heustock unbelüftet. Laut Praxisaus-
kommt. Die Steuerung zeigt dem Bediener die sagen verringert sich dadurch die Trocknungs-
aktuelle Betriebsart samt Stellung der verschie- zeit im Vergleich zur Trocknung der gesamten
denen Klappen/Jalousien an. Weiterhin können Charge in einer Trocknungsbox. Eine Kurzzeit-
an der Steuerung die Lufttemperatur, die Luft- Intervalltrocknung ist bei geringem Anfangswas-
feuchtigkeit und der Luftdruck an verschiede- sergehalt des Trockengutes oder gegen Ende
nen Stellen im System abgelesen werden. Oft des Trocknungsvorganges sinnvoll.
dokumentiert die Steuerung auch den realisier-
ten Anlagenbetrieb, so dass im Nachhinein Ur-
sachen für Probleme bei der Heutrocknung
nachgegangen werden kann und z. B. defekte
Sensoren ersetzt werden können oder Bedien-
fehler durch den Anlagenbetreiber erläutert
werden können. Weiterhin bieten Anlagen mit
modernen Steuerungen einen Online-Support
bzw. eine dauerhafte Anlagenüberwachung
durch den Hersteller als Option.
Zur Realisierung der verschiedenen Anlagen-
konfigurationen werden Klappensteuerungen
bzw. Jalousien im Zu- und Abluftsystem benö-
tigt. Weiterhin sind diese im Zuluftsystem zu
den Trocknungsboxen zur Belüftung verschiede-
ner Trocknungsboxen erforderlich. Automatisch
gesteuerte Umschaltklappen zum Wechsel zwi-
schen den verschiedenen Anlagenkonfiguratio-
nen sind daher vorteilhaft, um möglichst viel
solare Luftanwärmung zu realisieren aber auch
den Energieeinsatz zu optimieren. Die feuchte
17ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021 Heutrocknung mit Luftentfeuchter 4.6 Weitere Optimierungsmöglichkeiten für den Luftentfeuchterbetrieb Während des Umluftbetriebs ist es zweckmäßig von 4 – 8 °C in der ersten Nacht. Generell sind die Luft über dem Trocknungsgut z. B. der daher Energieverluste zu minimieren. Dabei Trocknungsbox möglichst vollständig abzusau- sollten die luftführenden Anlagenteile möglichst gen und damit die Wärme zu erhalten sowie dicht sein und die Transmissionswärmeverluste eine gezielte Luftumwälzung durch den durch eine Wärmeisolierung minimiert werden Luftentfeuchter zu gewährleisten (Abbildung 17 (insbesondere im Bereich des Bodens der Trock- + 18). Gerade im Umluftbetrieb kann die Luft- nungsboxen und der Luftkanäle). Bei der Pla- temperatur erheblich ansteigen. Kennzeichnend nung ist auf eine möglichst kompakte Gesamt- für eine entsprechend gute Anlagenkonzeption anlage mit kurzen Luftkanälen zu achten. sind hier Erwärmungen in der Größenordnung Abb. 15 + 16: Verschließbare Abluftöffnung am Giebel – geschlossen bei Umluftbetrieb (links), offen bei Außenluftbe- trieb (rechts; Bildquelle: Christoph Waltner, 2019) Abb. 17 + 18: Abtrennung einer Heubox durch eine Rollplane: die feuchte Luft wird gezielt über den Umluftkanal zum Luftentfeuchter geführt, somit werden die Energieverluste minimiert (Bildquelle: Christoph Bodenmüller, 2019) 18
ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Anhand der relativen Abluftfeuchte kann grob relativen Luftfeuchtigkeit der Trocknungsluft
auf den erreichten Trockenmassegehalt im Heu- an verschiedenen Stellen im System eine Ab-
stock geschlossen werden (Tab. 1). Program- schätzung der verbleibenden Trocknungsdau-
mierbare Anlagensteuerungen erlauben ausge- er.
hend von Messungen der Temperatur und der
Tab. 1: Schätzen des Trocknungsfortschritts anhand der relativen Luftfeuchtigkeit der Abluft über dem Heustock
(Quelle: Aschauer et al., 2014)
Relative Luftfeuchtigkeit
90 80 70 60 50
der Abluft (%)
Trockenmassegehalt des
68 74 78 82,5 85
Materials im Heustock (%)
Um zu gewährleisten, dass die Tragsicherheit dass relevante Bauteile einer relativen Luft-
und Dauerhaftigkeit von Holzbauteilen im Ge- feuchtigkeit von mehr als 85 % nicht länger als
bäude nicht geschädigt wird ist sicherzustellen, wenige Wochen im Jahr ausgesetzt werden.
4.7 Wartung des Luftentfeuchters
Grundsätzlich ist ein Gerät mit Kältemittel auf nung das Kältemittel R407C eingesetzt. Das Käl-
Dichtigkeit zu prüfen. Die Dichtigkeitsprüfung temittel R407C hat ein GWP von 1.774. Das be-
darf nur von zertifizierten Betrieben durchge- deutet, dass pro 1 kg R407C in der Anlage von
führt werden. Seit 01.01.2015 erfolgt die Be- einem CO2-Äquivalent in Höhe von 1.774 kg
rechnung der Prüfintervalle gemäß EU-VO auszugehen ist. Im Regelfall werden je
517/2014. Dabei werden die Kategorien nach Luftentfeuchter zwischen 10 und 40 kg R407C
dem CO2-Äquivalent des Kältemittels in der An- verwendet. Somit entspricht diese Füllmenge
lage eingeteilt: einem CO2-Äquivalent zwischen 17,7 und 71,0 t.
Damit ist bei kleineren Anlagen eine jährliche
• ab 5 t CO2-Äquivalent: jährliche Prüfung Prüfung und bei größeren eine halbjährliche
• ab 50 t CO2-Äquivalent: halbjährliche Prü- Prüfung vorgesehen.
fung
• ab 500 t CO2-Äquivalent: 1/4-jährliche Neben der Prüfung auf Dichtigkeit gibt es keine
Prüfung weiteren gesetzlichen Vorgaben zur Wartung
bzw. Prüfung von Luftentfeuchtern. Die Wärme-
Dabei berechnet sich das CO2-Äquivalent aus tauscher sollten aber regelmäßig gereinigt wer-
dem Produkt des „Global Warming Potenti- den, damit die Anlage effizient läuft. Der Einsatz
al“ (GWP) des Kältemittels und der Füllmenge in von Luftfiltern vor dem Verdichter kann das Rei-
kg. Im Regelfall (unter den relevanten Herstel- nigungsintervall der Wärmetauscher deutlich
lern) wird für den Luftentfeuchter zur Heutrock- reduzieren.
19ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
5. Verfahrenskosten mit Luftentfeuchter
Eine Heutrocknungsanlage mit Luftentfeuchter 160 €/m3) benötigt, wobei seitdem diese Ausga-
verursacht feste Kosten und variable Kosten. ben angestiegen sind. Hiervon entfallen unge-
Die festen Kosten entstehen durch die Investiti- fähr zwei Drittel auf die Baumaßnahmen
on in die benötigten Gebäude, baulichen Anla- (88 €/m3) und ein Drittel auf den Technikkauf
gen und in die Trocknungstechnik. Diese Kosten (45 €/m3).
fallen immer an, unabhängig ob eine Heutrock- Ein landwirtschaftlicher Betrieb mit Heufütte-
nung stattfindet. Demgegenüber werden die rung im Winter (18,0 kg Heufrischmasse je Kuh
variablen Kosten (z. B. Stromverbrauch) direkt und Tag) und Weidegang im Sommer mit
durch die Trocknung verursacht. Heuzufütterung (5,5 kg Heufrischmasse je Kuh
Bei neun aktuellen Bauten mit Förderung aus und Tag) benötigt für ein Jahr in Abhängigkeit
dem Allgäu (Realisierung in den Jahren 2017 bis der Anzahl an Winterfuttertagen folgenden La-
2019) wurde das Investitionsvolumen (Bau und gerraum bei einer Lagerdichte von
Technik) erhoben. Die Förderfälle umfassten ca. 100 kg TM/m³ bzw. ca. 120 kg Heufrisch-
separate Neubauten (7) und Anbauten (2) an masse/m³ (alle im Folgenden berechneten Wer-
bestehenden Gebäuden. Im Mittel wurden da- te basieren auf 120 kg Heufrischmasse/m3).
mals 133 €/m3 Lagerraum (Spanne von 110 bis
Tab. 2: Auswahl zum notwendigen Lagerraumbedarf (m3) pro Milchkuh mit und ohne Nachzucht
Lagerraumbedarf (m3) Milchkuh mit Nachzucht Milchkuh ohne Nachzucht
200 Winterfuttertage
57 m3 41 m3
mit 10 % Lagerraumreserve
200 Winterfuttertage
52 m3 38 m3
ohne Lagerraumreserve
180 Winterfuttertage
48 m3 39 m3
mit 10 % Lagerraumreserve
180 Winterfuttertage
43 m3 35 m3
ohne Lagerraumreserve
Es liegt je nach betrieblicher Gegebenheit eine zucht (bzw. 4.700 bis 5.500 € je Milchkuh ohne
große Spannweite beim Lagerraumbedarf vor Nachzucht). Hieraus resultieren die in der fol-
(Tabelle 2). Daraus folgt ein Investitionsbedarf genden Tabelle dargestellten festen Kosten.
von 5.800 bis 7.600 € je Milchkuh mit Nach-
20ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Tab. 3: Feste Kosten für Heutrocknungsanlagen
Milchkuh mit Nachzucht Milchkuh ohne Nachzucht
Feste Kosten (€)
€ je Kuh und Jahr € je Kuh und Jahr
Gebäudekosten
Abschreibungsdauer 30 Jahre
222 – 294 € 182 – 211 €
Reparatur, Unterhalt 1 %
Zinskosten 3%
Technikkosten
Abschreibungsdauer 15 Jahre
201 – 265 € 164 – 191 €
Reparatur, Unterhalt 2 %
Zinskosten 3%
Gesamtkosten 423 – 559 € 346 – 402 €
Die variablen Kosten für die Heutrocknung hän- Investitionskosten aus den letzten Jahren
gen vom Wassergehalt bei der Einlagerung und aufbauen.
den Energiekosten ab. Bei einer Luftentfeuch- Diesen Verfahrenskosten sind die Vorteile einer
tertrocknung mit Nutzung einer Dachabsaugung Heutrocknungsanlage mit Luftentfeuchter ge-
streut dieser Wert, je nach Ausgangsfeuchte genüberzustellen. Eine exakte wirtschaftliche
und Anteil der Dachwärmenutzung sehr stark. Bewertung dieser Vorteile ist teilweise klar er-
Bei einem Strompreis von 26,39 Cent/kWh er- fassbar (z. B. Zuschlag für Heumilch, höhere
geben sich somit mittlere variable Kosten in Hö- Grundfutterleistung), oftmals aber auch sehr
he von 3,41 €/dt TM Heu (Spanne von 2,20 € bis schwierig ermittelbar (z. B. geringere Schlag-
5,60 € pro dt TM Heu). kraft bei Teilen der Erntetechnik pro Charge er-
Bei dem zuvor genannten Lagerraumbedarf von forderlich, wodurch der Einsatz kleinerer Tech-
43 bis 57 m3 je Milchkuh mit Nachzucht (35 bis nik möglich ist). Ebenso ist teilweise eine Be-
41 m3 je Milchkuh ohne Nachzucht) werden 52 messung in € auch nicht möglich (z. B. verbes-
bis 69 dt Heu (bzw. 43 bis 50 dt Heu) eingela- serte Arbeitszufriedenheit, Imagesteigerung für
gert. Für 1 dt Heu wird 0,86 dt TM angesetzt. Tourismusaktivitäten). Zudem bewirkt die be-
Damit ergeben sich variable Kosten von 153 bis triebsindividuelle Sachlage eine sehr große
202 € pro Jahr bei der Milchkuh mit Nachzucht Bandbreite bei den festen und variablen Kosten
(bzw. 125 bis 145 € pro Jahr bei der Milchkuh der Heutrocknung (z. B. Nutzung vorhandener
ohne Nachzucht). Gebäudesubstanz als kostengünstige Einbaulö-
Die gesamten Kosten betragen somit 576 bis sung oder Nutzung vorhandener Abwärme zu-
761 € pro Jahr bei der Milchkuh mit Nachzucht sätzlich zum Luftentfeuchter). Demzufolge muss
(bzw. 471 bis 547 € pro Jahr bei der Milchkuh jeder Landwirt eine eigene Kalkulation für seine
ohne Nachzucht). Diese Zahlen stellen einen betriebliche Situation durchführen und hierauf
groben Orientierungsrahmen dar, da sie nur auf aufbauend auch eine Entscheidung für seinen
einer vergleichsweise kleinen Datenbasis mit eigenen Betrieb fällen.
21ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
6. Fazit
Vorteile Luftentfeuchter: Nachteile Luftentfeuchter:
► energieeffizienteste Technik zur Heutrock- ► hoher Strombedarf im Betrieb
nung bei Betrachtung auf Basis ► hohe Anschlussleistung erforderlich, da-
kWh/kg Wasserentzug her auf vielen Betrieben nur mit zusätzli-
► Wärmequelle nicht zwingend erforderlich chem Stromaggregat umsetzbar
► wetterunabhängige, hohe Betriebssicher- ► hohe Investitionskosten
heit ► höherer baulicher Aufwand für zusätzliche
► schonenderes Verfahren durch niedrigere Luftkanäle
Temperatur der entfeuchteten Luft und ► hohe technische Komplexität der Technik
schnelle Trocknung und Steuerung
► bessere und sichere Futterqualität
► erhöhte Grundfutteraufnahme mit Einspa-
rung von Kraftfutter
► verbesserte Arbeitszufriedenheit durch
automatisch gesteuerte Trocknung
7. Weiterführende Literatur/Links
► Mehrere Richtlinien zum Bau von ► Zum Thema landwirtschaftliche Nutzge-
Heutrocknungsanlagen wurden in Koope- bäude in Holzbauweise ohne vorbeugen-
ration mit bzw. von den österreichischen den chemischen Holzschutz: Forschungs-
und schweizer Kollegen erarbeitet und vorhaben. Lehrstuhl für Holzbau und Bau-
sind auf der Seite https:// konstruktion der Technischen Universität
www.lfl.bayern.de/ilt/pflanzenbau/ München (TUM) und Institut für Land-
gruenland/162738/index.php (ganz un- technik und Tierhaltung der Bayerischen
ten) verfügbar bzw. verlinkt. Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL),
► Eine Liste der Technikhersteller und Liefe- https://www.bgu.tum.de/fileadmin/
ranten ist auf derselben Internetseite er- w00blj/
hältlich. hb/04_Forschung/02_Abgeschlossene_Fo
► Weiterhin gibt es eine Fachinformation rschungsprojekte/2018/18_SB_Landwirtsc
des Biogas Forum Bayern zum Thema haftliche_Nutzgebaeude.pdf
„Möglichkeiten der Nutzung von Kraft-
Wärme-Kopplung zur Heubelüftung Teil 1:
Technische und bauliche Grundlagen, För-
derung“
► Eine Zusammenstellung verschiedener
weiterer Informationen hauptsächlich aus
Österreich und der Schweiz ist unter
http://www.heutrocknung.org/heu-als-
grundfutter/unterlagen/ verfügbar.
22ALB-Beratungsblatt laf3 / 2021
Heutrocknung mit Luftentfeuchter
Notizen
23Arbeitsgemeinschaft Landtechnik und Landwirtschaftliches Bauwesen in Bayern e.V. (ALB) Vöttinger Straße 36, 85354 Freising Telefon: 08161 / 887 - 0078 Telefax: 08161 / 887 - 3957 E-Mail: info@alb-bayern.de Internet: www.alb-bayern.de
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