Zweistoffdüsentechnik zur Stallluftkonditionierung

© Mösenbacher-Molterer I.

LuftOptiZweistoff: Konzeptionierung einer neuen Verfahrenstechnik (Zweistoffdüse) zur Stallluftkonditionierung sowie Reduktion von Emissionen in Ställen der Nutztierhaltung

Projektleitung

Irene Mösenbacher-Molterer

Forschungseinrichtung

HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Projektnummer

101619

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus

Allgemeine Projektinformationen

Schlagwörter (deutsch)

Stallklima, Staub, Tierwohl, Zweistoffdüse, Stallluftkonditionierung, Emissionen

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Conception of a new process technology (two-substance nozzle) for air conditioning and reduction of emissions in livestock buildings

Abstract (englisch)

The development work focuses on improving the housing conditions in animal husbandry. To this end, a new process for the application of aerosols is to be used. For this, the relevant criteria of animal welfare and animal health are essential input parameters for the planned development work. The importance of air quality with regard to the development of respiratory diseases is documented in numerous studies. Dust, high concentrations of pollutants, dryness and extremely high or low air humidity increase the sensitivity of farm animals to pneumonia and cause lung changes. Dust particles can harbor infectious agents and endotoxins and, together with other air pollutants, damage the respiratory tract. For these reasons, it is necessary to carry out surveys over a longer period of time in order to cover all scenarios and climatic conditions that occur during a year.

Projektziele

Das Projekt zielt auf eine Optimierung der klimatischen Innenraumsituation in Ställen der Nutztierhaltung als auch eine verbesserte Umweltwirkung durch eine Minderung luftgetragener Emissionen (va. Staub, Ammoniak, etc.) ab. Weiters soll durch eine Befeuchtung der Luft eine Temperaturabsenkung während der Sommermonate sowie eine Konditionierung der Stallluft während der Wintermonate (Anpassung der rel. Luftfeuchtigkeit) erwirkt werden. Eine günstige Beeinflussung der Ammoniakemissionen, insbesondere durch Absenkung der Stalltemperatur durch erhöhte Verdunstungswirkung im Sommer (Klimawandelanpassung) und generell durch die Bindung von Stäuben wird erwartet. Ammoniak gilt im Luftschadstoffregime als Feinstaubvorläufersubstanz und belastet in diesem Kontext die Schadstoffinventur des Sektors erheblich. Insofern ist jede Technik zur Eindämmung von Ammoniakemissionen von Bedeutung, wenn sich aus der Untersuchung ein Emissionsfaktor ableiten lässt.
Einsetzbar ist dieses System überall dort, wo die vorhandene Technik gut beherrscht wird und alle Verbesserungsmöglichkeiten im Gebäude bereits ausgeschöpft sind. Klimatisch gesehen ist eine aktive Kühlung oder Zuluftkonditionierung vor allem bei Stallsystemen ohne aktiver Zu- und Abluftführung in Zukunft zwingend notwendig, die Anzahl an Hitzetagen steigt und die Funktionssicherheit wäre jedenfalls gefährdet.
Auch Stäube üben in der Tierhaltung einen wesentlichen Einfluss auf die Gesundheit der Lebewesen, aber auch das Betreuungspersonal und über die Emission auf die Umwelt aus. Aus diesem Grund erfolgt eine enge Zusammenarbeit und laufende Abstimmung mit der Abt. II/6 des BMLRT bzw. der Veterinärmedizin.
Wenn man den Weg Richtung mehr Tierwohl weiterhin forciert, so muss man sich eingehend Gedanken sowohl über das Einstreumaterial/-verfahren als auch die Qualität des angebotenen Beschäftigungsmaterials machen.
Eine Anerkennung des Systems durch das österreichische Tierschutz-Kennzeichen nach positivem Versuchsablauf mit einer unabhängigen Überprüfung gemäß § 18 Tierschutzgesetz wird angestrebt.

Praxisrelevanz

Mithilfe der neuen Technik soll es möglich sein, durch das Versprühen von Wasser sowie fallweise flüssigen Additiven die Staubbelastung in eingestreuten Ställen zu vermindern sowie durch den gezielten Eintrag von Feuchtigkeit eine Absenkung der Stalltemperatur/ganzjährige Konditionierung der Stallluft zu erreichen. Durch eine sehr feine Vernebelung flüssiger Bestandteile soll das Sprühsystem mit oben angeführter Wirkungsweise unter Beachtung der wirtschaftlichen Komponente und einer nachhaltigen Einsatzweise zu einer verbesserten Tiergesundheit, einer Abnahme respiratorischer Erkrankungen sowie einer Verbesserung der gesamten Umweltwirkungen (Reduktion von Stäuben, Keimen sowie luftgetragenen Emissionen) führen.

Mögliche Zusatz-Produkte neben dem Einsatz von Wasser: hochkonzentrierte, ätherische Öle (Eucalyptus, Salbei, Anis, Kümmel, Thymian) als Vormischung zur Fütterung oder zum Versprühen im Stall

Die Umweltwirkung eingesetzter Zusatzprodukte wird durch zusätzliche Untersuchungen erhoben.

Berichte

Abschlussbericht , 31.05.2023

Kurzfassung

Die Bedeutung der Luftqualität hinsichtlich der Entwicklung von Atemwegserkrankungen wird in zahlreichen Untersuchungen dokumentiert. Staub, hohe Schadgaskonzentrationen, Trockenheit und extrem hohe oder niedrige Luftfeuchtigkeit erhöhen die Empfindlichkeit von Nutztieren gegenüber Pneumonie und verursachen häufig Lungenveränderungen. Staubpartikel können Infektionserreger sowie Endotoxine beherbergen und gemeinsam mit anderen Luftschadstoffen den Atmungstrakt schädigen. Diese Erkenntnisse sind vor allem im Hinblick auf Ställe für die Nutztierhaltung wichtig. Der Bau von Tierwohlställen nimmt zu: Mehr Platz und Einstreu, eine Strukturierung der Buchten zur Unterscheidung von Aktivitäts- und Ruhezonen und das Anbieten von Außenklimareizen wird gefordert. Bezogen auf unterschiedliche Witterungsverhältnisse während der Ernte sowie die Qualitätsparameter des Erntegutes. Im Rahmen eines proof of concepts wurde in mehreren Messreihen eine Zweistoffdüsentechnik zur Emissionsminderung von Stäuben und in weiterer Folge luftgetragenen Schadgasen, als auch zur Optimierung der Stallluft in Stallungen der Nutztierhaltung einer Prüfung unterzogen.

Berichtsdateien

AbschlussberichtZweistoffdüsentechnik2023.pdf

Abstract (deutsch)

Ein neuartiges System zur Versprühung von Wasser und vielseitigen Additiven kann helfen, die Staubbelastung in Ställen der Nutztierhaltung zu verbessern. Die Zweistoffdüsentechnik arbeitet ähnlich einer Hochdruckvernebelungsanlage, jedoch mit einem weitaus niedrigeren Druckniveau, da ein Kompressor zur feinsten Vernebelung der Wasserpartikel zwischengeschaltet ist.

Stäube üben in der Tierhaltung einen wesentlichen Einfluss auf die Gesundheit der Lebewesen, aber auch das Betreuungspersonal und über die Immission auf die Umwelt aus. Wenn man den Weg Richtung mehr Tierwohl weiterhin forciert, so muss man sich eingehend Gedanken sowohl über das Einstreumaterial/-verfahren als auch die Qualität des angebotenen Beschäftigungsmaterials machen.

Einsetzbar ist dieses System überall dort, wo die vorhandene Technik gut beherrscht wird und alle Verbesserungsmöglichkeiten im Gebäude bereits ausgeschöpft sind. Klimatisch gesehen ist eine aktive Kühlung oder Zuluftkonditionierung vor allem bei Stallsystemen ohne aktiver Zu- und Abluftführung in Zukunft zwingend notwendig – die Anzahl an Hitzetagen steigt und die Funktionssicherheit wäre jedenfalls gefährdet.

Vorliegende Messungen zeigen einen wesentlichen und positiven Einfluss der verwendeten Zweistoffdüsentechnik (Firma aero-solutions Umwelttechnik GmbH, Linz) auf den Staubgehalt der Luft als auch die wesentlichen, in der Tierhaltung wichtigen Klimabestandteile wie Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit.

Abstract (englisch)

A new system for spraying water and a variety of additives can help to reduce dust levels in livestock housing. The two-substance nozzle technology works in a similar way to a high-pressure system, but with a much lower pressure level, since a compressor is interposed for the finest atomization of the water particles.

In animal husbandry dust has a significant impact on the health of living beings, but also on the care staff and the environment. If you continue to push the path towards more animal welfare, you have to think carefully about both the bedding material/method and the quality of activity material.

This system can be used wherever the existing technology is well mastered and all possibilities for improvement in the building have already been exhausted. From a climatic point of view, active cooling or supply air conditioning will be absolutely necessary in the future, especially for stable systems without active air conditioning - the number of hot days is increasing and functional reliability would be endangered in any case.

Available measurements show a significant and positive influence of the two-substance nozzle technology used (company aero-solutions GmbH, Linz) on the dust content of the air as well as the essential climate components important in animal husbandry, such as temperature and relative humidity.

Autor/innen

Mösenbacher-Molterer, I., Kropsch, M., Zentner, E., Heidinger, B., Lackner, L., Danglmaier, S., Huber, G., Vockenhuber, D., Muckenhuber, P., Oberroither, H.