„ Pilotprojekt Versuchsstall Abluftwäscher für Mastschweineställe“

Ergebnisse zum Projekt PigAir

„ Pilotprojekt Versuchsstall Abluftwäscher für Mastschweineställe“

Christian Fritz, Michael Kropsch, Eduard Zentner Institut für Tier, Technik & Umwelt

HBLFA Raumberg-Gumpenstein Bautagung, 20. Mai 2021

Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein, S. Keiblinger

Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein, M. Kropsch

Untersuchung von 3 Abluftreinigungsanlagen

Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Quelle: HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Untersuchung Abluftreinigung – wesentliche Aspekte

• Technische Reinigungsleistung

− Ammoniak

− Geruch

• Bedienerfreundlichkeit, Wartung & Service

• Kostenseitige Betrachtung

Technische Reinigungsleistung Ammoniak

• technische Reinigungsleistung

Vgl. Kropsch et al. 2020, Berichte zum Pilotprojekt Versuchsstall Abluftwäscher für Mastschweineställe

Technische Reinigungsleistung Geruch

Reingas 1 259 GE/m

³

2 148 GE/m

³

3 203 GE/m

³

4 133 GE/m

³

5 372 GE/m

³

6 183 GE/m

³

7 110 GE/m

³

8 266 GE/m

³

MW 209 GE/m

³

Rohgas 1 1784 GE/m

³

2 2093 GE/m

³

3 2054 GE/m

³

4 1010 GE/m

³

5 4389 GE/m

³

6 1710 GE/m

³

7 531 GE/m

³

8 3188 GE/m

³

MW 2095 GE/m

³

Geruchswahrnehmung:

keine Rohgasdurchbrüche im Reingas

Vgl. Kropsch et al. 2020, Berichte zum Pilotprojekt Versuchsstall Abluftwäscher für Mastschweineställe

• Landkreis Vechta: 240 Abluftreinigungsanlagen

• 2008 - 2010: jeweils 20% der ARAs behördlich überprüft 20% … funktionslos oder schwere Mängel

45% … erhebliche Mängel

35% … gering mangelhaft bzw. gut

Quelle: de.wikipedia.org, CC BY-SA 3.0

Wartung/Service - Untersuchung zu Abluftreinigungsanlagen

Wartung/Service - Untersuchung zu Abluftreinigungsanlagen

• häufigste vorgefundene Fehler im Detail:

… abgesackte Wurzelholzschüttungen

… keine Kalibrierung der Messonde (Betrieb mit falschem pH)

… keine Säure für Zudosierung vorhanden

… verstopfte Spülleitungen & Düsen

… Biofilter nicht ausreichend befeuchtet

… Standzeiten Bioschüttungen überschritten

Quelle: de.wikipedia.org, CC BY-SA 3.0

Was kostet der Anlagenbetrieb?

14

Studien Deutschland: Unterschiede in den Kostenangaben

15 0

5 10 15 20 25 30 35 40

~ 500 TP ~ 1.000 TP ~ 2.000 TP

Gesamtkosten pro Tierplatz [€ / TP / a]

Grimm (2010) Bönsch (2015) KTBL (2018/2010) Sauer (2016) Hahne et al. (2016)

~ 60 %

• Kostendegression

• Betriebsparameter und Berechnungs- grundlagen

Vgl. Fritz 2019, Bautagung HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Anschaffungskosten: Richtwerte und Größendegression

16

0 50 100 150 200 250 300 350

0 1000 2000 3000 4000

Größendegression Anschaffungskosten [€ / TP]

Log. (Anlagenart A) Log. (Anlagenart B) Log. (Anlagenart C)

Tierplätze

€

Vgl. Kropsch et al. 2020, Berichte zum Pilotprojekt Versuchsstall Abluftwäscher für Mastschweineställe

17 60%

40% 40%

60%

68% 32% 33%

67%

Investitionskosten Betriebskosten

Von

Szenario

Bis

Szenario

54%

46% 42%

58%

Biofilter Chemowäscher

Sauer 2016

KTBL 2010 Bönsch 2015

60%

40%

Studien DE: Betriebskosten zu Baukosten 50:50

Grimm 2015

Aus Fritz 2019

ARA Gumpenstein: Kostenpositionen nach Anlagentypen

18 ARA laufende

Sachkosten

ARA Arbeit

Fixkosten ARA ARA laufende

Sachkosten

ARA Arbeit Fixkosten ARA

ARA Typ A ARA Typ B ARA Typ C

ARA laufende Sachkosten

ARA Arbeit Fixkosten ARA

€20

€10

€30

Kostenbeispiel pro

Tierplatz und Jahr

19

BETRIEBSMITTEL

ARBEITSKOSTEN

FIXKOSTEN

20

Betriebsmittel Hauptlüfter Betriebsmittel sonstige

Instandhaltung Drittleist.

Arbeit Anlagenkontrolle

Arbeit Betrieb laufend Arbeit Wartung

Abschreibung ARA 15a

Abschreibung anteilige Gebäude 20a

•• Frischwasser

• Stromeinsatz

• Schutzbekleidung Säureschutz, Masken, Filtereinsätze

• Ausbring. Abwasser

• Service

• Pumpentausch

• Verbrauchsmaterial

• Ablesen der Elektronik innen+außen

• Kontrolle Pumpen/Sensoren, Berieselung/Filter

• Führen Betriebstagebuch

•Säurewechsel/Hackschnitzel

•Abschlämmen, Spülen

•Reinigung vor/nach Durchgang

•Säure->Gülleausbringung

• Diverse Wartungsintervalle

• Wartung Füllkörper, Trommel, Abscheider

• Rücksprache mit Firmen

• Anschaffungskosten

• Nebenkosten

• Transport

• Montage

• Inbetriebnahme

•Mehr Fläche

•Fundament

•Größere Güllegrube

Größendegression und Einordnung

21

0

10 20 30 40 50 60 70

~ 200 TP ~ 500 TP ~ 1.000 TP ~ 2.000 TP

[€ / TP / Jahr]

Grimm (2010) Bönsch (2015) KTBL (2018/2010) Sauer (2016) Hahne et al. (2016) Gumpenstein (2020)

0 10 20 30 40 50 60 70

~ 200 TP ~ 500 TP ~ 1.000 TP ~ 2.000 TP

[€ / TP / Jahr]

Grimm (2010) Bönsch (2015) KTBL (2018/2010) Sauer (2016) Hahne et al. (2016) Gumpenstein (2020)

K O S T E N

€ 8 bis € 44 bis € 80

pro Tierplatz und Jahr

Vgl. Kropsch et al. 2020, Berichte zum Pilotprojekt Versuchsstall Abluftwäscher

?

-40 -20 0 20 40 60 80 100

DfL Gewinn DfL Gewinn

< 1.000 TP 1.000 bis 2.000 > 2.000 TP

Wirtschaftlichkeit mit Abluftreinigungsanlage (ARA)

18

DfL Gewinn DfL Gewinn

Mittlere

Betriebe Erfolgreiche Betriebe

• Kennzahlen [€ / TP / a]

− DfL … direktkostenfreie Leistung

− Gewinn … kalkulatorische einzelkostenfreie Leistung bzw. kalkulatorischer Gewinnbeitrag

− Daten Arbeitskreise Schweinemast Österreich 2015-2017

< 1.000 TP 1.000 bis 2.000 > 2.000 TP

AK AT 2015-2017, aus Fritz 2019

-40 -20 0 20 40 60 80 100

DfL Gewinn DfL Gewinn

< 1.000 TP 1.000 bis 2.000 > 2.000 TP

Wirtschaftlichkeit mit Abluftreinigungsanlage (ARA)

18

< 1.000 TP 1.000 bis 2.000 > 2.000 TP

DfL Gewinn DfL Gewinn

Mittlere

Betriebe Erfolgreiche Betriebe

• ARA würde auch für die meisten der großen Betriebe Verluste bedeuten

• Kennzahlen [€ / TP / a]

− DfL … direktkostenfreie Leistung

− Gewinn … kalkulatorische einzelkostenfreie Leistung bzw. kalkulatorischer Gewinnbeitrag

− Daten Arbeitskreise Schweinemast Österreich 2015-2017

AK AT 2015-2017, aus Fritz 2019

In Relation zu Kosten

anderer Minderungsmaßnahmen

Größenordnung der Kosten

€ pro kg NH3

• Maßnahme Abluftreinigung € 20

• Maßnahmen in der Haltung € 5

• Maßnahmen bei der Gülleausbringung € 2

• Maßnahmen bei der Güllelagerung € 1

• Maßnahmen in der Fütterung negativ

24

€ 8 bis € 80

pro Tierplatz und Jahr

Zusammenfassung & Ausblick

• Es fehlt nicht an technisch geeigneten Anlagen

− Aber Aufwand für Betreuung & Wartung hoch

− Begleitmaßnahmen sind erforderlich um Betriebsmängeln vorzubeugen

• Abluftreinigung großer Kostenfaktor -> Maßnahmeneffizienz?

− Andere Maßnahmen betriebswirtschaftlich bevorzugen

− Zahlreiche Kostenpositionen, finanziell & arbeitstechnisch

• Größendegression der Kosten

− Bei den meisten (kleinen) Betrieben keine Deckung der Kosten möglich

− ARA-Nutzung in Österreich erst am Beginn

25

K O S T E N

€ 8 bis € 80

pro Tierplatz und Jahr