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Stallklima – gute Luft ist machbar auch im geschlossenen Stall! Teil 3
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Im dritten Teil der Stallklimabetrachtungen sollen die wichtigsten Einstellungen des Klimacomputers betrachtet werden. Fehler in diesen Einstellungen führen häufig zu belastenden Situationen für die gehaltenen Tiere. Die Einstellungen müssen ständig überprüft und ggf. durch den Tierhalter geändert werden.

Einstellungen des Lüftunsgcomputers müssen stimmen

Alle in den letzten Ausgaben beschriebenen Lüftungssysteme können nur dann funktionieren, wenn die Einstellungen an der Steuer- und Regeltechnik, sprich dem Lüftungscomputer, stimmen. „Die Einstellungen am Lüftungscomputer hat der Monteur vorgenommen und wir trauen uns nicht daran“, ist eine häufig gehörte Antwort, wenn man nach den letzten Änderungen an den lüftungstechnischen Einstellungen fragt. Und genau hier liegt oft der Grund für das nur suboptimal funktionierende Lüftungssystem, mit all seinen Folgen wie Krankheitsdisposition, Kannibalismus oder hohe Strom- und Heizkosten. Es ist sicher richtig, dass der Monteur die erste Einstellung vornimmt, es ist aber auch zu fordern, dass der Nutzer (Tierbetreuer und nicht der Geschäftsführer) eine optimale Einarbeitung in das System genießen sollte. Eine solche Einarbeitung (mindestens 1 Tag) muss immer Teil des Vertrages mit dem Lüftungsbauer sein. Erst wenn der Nutzer die Technik richtig anwenden kann, kann das Gesamtsystem funktionieren. Im Folgenden sollen einzelne Punkte angesprochen werden, bei denen immer wieder Fehler festzustellen sind.

Lüftungscomputer

Temperatureinstellung:

Zumeist basiert die Lüftungssteuerung auf dem Parameter Stalltemperatur. Vor einigen Jahren ist die Luftfeuchtigkeit und vor kurzem erst die Steuerung nach Schadstoffgehalten dazu gekommen. Bei letzteren Systemen ist das optimale Funktionieren der Messsensoren Grundlage einer guten Luft. Gerade Ammoniaksensoren sind recht anfällig und in regelmäßigen Abständen zu kontrollieren und ggf. auszutauschen. Bleiben wir daher zunächst beim häufigsten System der Steuerung auf Basis der Stalltemperatur.

Es ist ein Trugschluss zu glauben, wenn ich einmal die Temperatur oder die Temperaturkurve eingestellt habe, reicht das für die nächsten Jahre. Die benötigten Stalltemperaturen hängen nämlich von sehr unterschiedlichen Parametern wie Tierart, Tieralter, Bodenbeschaffenheit, Außentemperatur, Gesundheitsstatus, Lüftungssystem u.a. ab. Daher sind auch die hier angegebenen Temperaturkurven (Tabellen 1 – 3) nur als ungefähre Richtwerte anzusehen und müssen auf den spezifischen Stall abgestimmt werden. Unabhängig davon sollte aber der Temperaturabstand vom Ausstallen aus dem Ferkelaufzuchtstall zum Einstallen in den Maststall in etwas 2 Grad betragen. Ein guter Parameter zur Kontrolle der richtigen Stalltemperatur ist das Liegeverhalten der Tiere. Haufenlage ist oft ein Anzeichen für zu geringe Temperaturen. Liegen die Tiere im Abteil verteilt mit losem Kontakt zum Buchtenpartner ist die Temperatur in Ordnung.

Wichtig ist vor allem, dass wir uns auf die angezeigten Temperaturen verlassen können. D.h. die Temperaturfühler müssen abgeglichen sein und an der richtigen Stelle hängen. Dieser Temperaturabgleich sollte mindestens 1 – 2 Mal im Jahr erfolgen. Hierzu eignet sich ein recht günstig zu erwerbendes Digitalthermometer in besonderer Weise. Um den richtigen Wert zu messen, muss der Fühler frei im Raum hängen und nicht an der Wand angebracht werden, ansonsten wird die Wand- und nicht die Lufttemperatur gemessen. Zudem gilt: Je weiter am Tier, umso besser. Wird der Fühler dann auch nicht unmittelbar unter den Rieselkanal gehangen, kann man mit realistischen Zahlen rechnen.

Positionierung Temperaturfühler

Schweine sind Tiere, die zwar einen Tagestemperaturunterschied von bis zu 10°C verkraften können, aber nur dann, wenn dieser langsam vollzogen wird. Wie dies zu erreichen ist, wird später beschrieben.

Ein in der kalten Jahreszeit häufig anzutreffender Fehler sind zu hoch eingestellte Temperaturen. Dies gilt in erster Linie für den Abferkel- und Endmastbereich. Hier stehen Tiere, die auf Grund ihrer sehr hohen Leistung (Milch und Zunahmen) im Körper sehr viel Wärme produzieren. Diese Wärme müssen sie nach außen abgeben. Dazu sollte ein möglichst großer Temperaturunterschied herrschen. Wenn Endmastschweine im Winter bei 23°C Stalltemperaturen (weil das ja so schön kuschelig ist bei den Kontrollarbeiten) schadet das nicht nur den Zunahmeleistungen, sondern auch dem Geldbeutel, weil dann nämlich auch im Endmastbereich bei sehr geringen Außentemperaturen die Heizung anspringen kann.

Bei hohen Außentemperaturen ist es dagegen durchaus sinnvoll, die Stalltemperaturen nach oben zu setzen. Dadurch wird nämlich verhindert, dass bei plötzlichen Wetterumbrüchen, oder hohen Tag-Nacht-Schwankungen die Stallinnentemperaturen in der Nacht zu stark abfallen. Hier können die Temperaturen von 25°C beim Mastschwein durchaus angebracht sein. Gute Lüftungsrechner beinhalten dafür schon eine Automatik. Welche Anpassungen empfohlen werden sind Tabelle 4 zu entnehmen.

Wird mit Temperaturkurven gearbeitet, was ausdrücklich empfohlen wird, ist es aber auch notwendig vor Beginn der Mastperiode diese anzuschalten und den Kurventag zu kontrollieren. Hin und wieder sollte man sich die Kurven im Rechner anschauen, um unbeabsichtigte Änderungen frühzeitig zu erkennen.

Tabelle 1: Beispiel für Temperatureinstellungen im Abferkelstall

Tabelle 2: Beispiel für Temperatureinstellungen in der Ferkelaufzucht bei 28-tägiger Säugezeit (Klammerwerte 21-tägige Säugezeit oder kleine Ferkel)

Tabelle 3: Beispiel für Temperatureinstellungen in der Schweinemast

Tabelle 4: Sollwertanpassungen an Außentemperatur (nach Brede 2021)

Einstellung der Ventilatordrehzahl

Wurden die Ventilatoren früher häufig in Stufen gesteuert, ist heute die stufenlose Steuerung der Stand der Technik. Hiermit können Minimal- und Maximaldrehzahl optimal eingestellt werden. Bei der Minimaldrehzahl handelt sich um den Wert, der egal welche Temperatur im Stall herrscht, nicht unterschritten wird und somit die Minimalluftrate determiniert. In einigen Lüftungscomputern kann diese Minimalluftrate auch im m³ (zumeist in Verbindung mit einem Messventilator) angegeben werden. Beiden ist aber gemeinsam, dass diese in jedem Falle nach Luftqualität im Abteil einzustellen ist. Selbst bei benachbarten Abteilen mit der gleichen Lüftungstechnik kann sie unterschiedlich ausfallen.

Ventilator

Die Maximaldrehzahl ist in erster Linie für den Sommerbetrieb notwendig. Daher sollte diese im Winterbetrieb auch so weit wie möglich abgesenkt werden. Vor allem dort, wo hohe Temperaturen im Stall notwendig sind, hilft dies Energie zu sparen. Aber auch im Sommer kann es angeraten sein die Maximaldrehzahl zu begrenzen. Immer dann, wenn bei bestimmten Lüftungssystemen im Tierbereich zu hohe Luftgeschwindigkeiten auftreten, ist dies notwendig. 

Ist der Stall nicht voll belegt, reduziert sich damit auch die notwendige Luftrate. Also in diesem Falle die konkrete Zahl im Rechner eingeben bzw. die Drehzahlen reduzieren.

Regelbereich/Bandbreite/Spreizung

Diese drei Bezeichnungen werden synonym geraucht? Es handelt sich dabei immer um die Anzahl von Kelvin (oder °C), die die Raumtemperatur steigern muss, damit die Lüftung von ihrem Minimum auf das Maximum angehoben wird. Je kleiner der Regelbereich ist, umso schneller reagiert die Ventilatordrehzahl und Außenluft gelangt sehr schnell in den Stall. In Abbildung 1 ist zu erkennen, dass bei einem Regelbereich von 3 Kelvin bei einer Solltemperatur von 20°C die maximale Lüfterdrehzahl bei 23°C erreicht ist (schwarze Linie). Nimmt die Temperatur um 1,5°C zu, dreht der Lüfter mit 50 % (blaue Linie). Erhöht man den Regelbereich auf 6 K (rote Linie), ist die maximale Drehzahl erst bei 26°C erreicht. Hier bedeutet eine Temperaturerhöhung von 1,5°C nur eine Lüfterleistung von 25 % (Schnittpunkt rote und blaue Linie). Hieraus ist zu erkennen, dass bei höherem Regelbereich das Lüftungssystem sehr viel träger reagiert. Dies macht man sich bei größeren Unterschieden zwischen Außen- und Stallluft zu Nutze. Indem der Regelbereich angehoben wird, kann die kältere/heißere Außenluft nicht so schnell ins Stallabteil gelangen und der Temperaturabfall/anstieg im Abteil geht sehr viel langsamer und damit tiergerechter vor sich. Aus diesem Grund wird für den Sommer Regelbereiche von 5 Kelvin, im Winter bei Zuheizung von 2 Kelvin und für die übrigen Zeiten von 3 – 4 Kelvin empfohlen. Die meisten modernen Lüftungsrechner der etablierten Anbieter vollziehen diese Anpassung automatisch (Außentemperaturanpassung auf 4 K einstellen). Beim Kauf des Lüftungscomputers ist darauf zu achten.

Abbildung 1: Auswirkungen einer Regelbereicherhöhung

Heizung

Einstellungen zur Heizung des Abteils beschränken sich in erster Linie auf den Einschalt- und Ausschaltzeitpunkt. Hier ist zwischen zwei Systemen zu unterscheiden. Werden die Abteile mit Warmwasserheizungen versorgt, kann man davon ausgehen, dass auch nach der Abschaltung noch Wärmeenergie abgegeben wird und die Endverbraucher „nachheizen“. Daher ist die Heizung schon vor Erreichen der Solltemperatur auszuschalten. Bei der Nutzung der Gaskanonen ist mit dem Absperren der Gaszufuhr auch der Energietransport ins Abteil beendet. Hier kann der Ausschaltpunkt mit dem Erreichen der Solltemperatur zusammen fallen. Zu berücksichtigen dabei ist allerdings ein eventuelles Nacheilen der Temperaturfühler.

Je nach Produktausführung werden die Einschaltpunkte der Heizung unterschiedlich benannt. Begriffe wie Sollwert-Relais, Sollwert-Heizung o.ä. sind dabei gleichbedeutend. Die Temperatur, um die die Stalltemperatur über den Sollwert der Heizung aufgeheizt werden soll, ehe die Heizung wieder abgeschaltet wird, nennt man Hysterese. 

In Abbildung  2 sind für die oben angesprochenen beiden Heizungssysteme entsprechende Temperaturverläufe zu sehen.

Grundsätzlich sollte die Heizung bei einer Abweichung von höchstens -2 K zum Temperatursollwert eingeschaltet werden. Bei nachheizenden Systemen ist es zu empfehlen, den Ausschaltpunkt 0,5 – 1 K unter der Solltemperatur zu setzen, um eine Erhöhung der Stalltemperatur über den Sollwert und damit Energieverluste zu verhindern.

Werden im Sommer die Stalltemperaturen höher gestellt, sollte man nicht vergessen auch die Heizungswerte entsprechend zu erhöhen, damit bei plötzlichen Temperaturabfällen diese durch kurze Zuheizungsperioden abgefangen werden können.

Abbildung 2: Grundbegriffe der Heizungssteuerung

Alarmgrenzwerte

Alle gängigen Lüftungscomputer haben heute die Möglichkeit Alarmgrenzwerte einzustellen. Diese sollten auch genutzt werden. Dazu ist es nötig sinnvolle Werte einzugeben, die im Laufe des Jahres auch geändert werden müssen. Maximale Temperaturobergrenzen müssen im Sommer höher liegen als im Winter. Wenn im Winter einmal die Heizungssteuerung ausfällt und diese kontinuierlich heizt, muss dies schnell erkannt werden, um Geld zu sparen. Im Sommer hingegen ist es in nicht gekühlten Ställen kaum möglich unter 2 – 3 °C über Außentemperatur zu kommen. Liegt dort die Obergrenze zu tief, springt laufend der Alarm an. Wogegen die Alarmgrenzen im Winter gerade bei kleinen Tieren nicht weiter als 3 – 4 °C unter der Solltemperatur liegen sollte, um frühzeitig einen Heizungsausfall oder Regelungsprobleme erkennen zu können.

DER DIREKTE DRAHT

Dr. Manfred Weber
Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt
E-Mail: manfred.weber[at]llg.mule.sachsen-anhalt.de
Tel.: 039-3906283

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