© HBLFA Raumberg-Gumpenstein; Sarah Massak
WAMI: Wärme aus Mist
Projektleitung
Nora Durec
Forschungseinrichtung
Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein
Projektnummer
101828Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Beim Lagern von Festmist kommt es zur Selbsterwärmung des Miststapels. Aufgrund der mikrobiologischen Aktivität (thermophile Bakterien) steigt die Temperatur innerhalb des Miststapels auf bis zu 73° C an. Ziel des Projektes ist die kontrollierte Nutzung der Abwärme aus dieser Heißrottephase. Dazu werden Betonblöcke als Wärmetauscherelemente verwendet, die mit Heizungsrohren ausgestattet sind. Durch die Erhitzung des Betonkörpers wird das Medium in den Heizungsrohren erwärmt, was zur Aufzeizung eines Wasserspeichers führt. Im Projekt werden unterschiedliche Heizungsrohre hinsichtlich ihres möglichen Wärmeüberganges getestet und auf deren Eignung überprüft. Nach Ermittelung des maximal möglichen Wärmeertrages wird über die weitere Verwertung dieser Wärmemenge diskutiert. Da die Mistheizung einem Niedrigenergiesystem (ca. 30°C kontinuierliche Wärmelieferung) entspricht, könnte die Instalation einer Sole/Wasser-Wärmepumpe zur Anhebung der angelieferten Wärme sinnvoll sein.
Schlagwörter (deutsch)
Abwärme, Mist, Heizung
Titel (englisch)
heat from manure
Abstract (englisch)
When solid manure is stored, the manure pile heats up itself. Due to microbiological activity (thermophilic bacteria), the temperature inside the manure pile rises up to 73° C. The aim of the project is the controlled use of the waste heat from this hot rotting phase. For this purpose, concrete blocks are used as heat exchanger elements, which are equipped with heating pipes. By heating the concrete body, the medium in the heating pipes is heated, which leads to the heating of a water reservoir. In the project, different heating pipes are tested with regard to their possible heat transfer and checked for their suitability. After determining the maximum possible heat yield, the further utilisation of this heat is discussed. Since the manure heating system corresponds to a low-energy system (approx. 30°C continuous heat supply), the installation of a brine/water heat pump to increase the heat supplied could make sense.
Schlagwörter (englisch)
waste heat, manure
Projektziele
Als vordringlichstes Ziel soll durch dieses Projekt die Frage beantwortet werden, ob die Nutzung der Abwärme aus der Heissrotte von Festmist zu einer nennenswerten Energieausbeute führt, die für einen landwirtschaftlichen Betrieb ökonomisch sinnvoll verwertbar ist. Dazu wird im Rahmen des Projektes die Energieausbeute mithilfe von Betonwärmetauschern gemessen. Ein zweites Projektziel ist die Abklärung der Frage, inwieweit ein Anheben der Temperatur aus den Wärmetauschern mithilfe einer Sole/Wasser-Wärmepumpe sinnvoll ist.
Praxisrelevanz
Steigende Energiekosten machen alternative Energiequellen attraktiv. Der Wärmebedarf eines Bioabferkelstalles ist üblicherweise auf das Beheizen der Ferkelnester beschränkt. Zur optimalen Temperierung des Nestes sind etwa 300 Wattstunden pro Ferkelnest nötig. Während der kalten Jahreszeit laufen Nestheizungen oftmals im Vollbetrieb, womit je Ferkelnst ca. 7 KW an Energie pro Tag benötigt werden. Die Nutzung der aus der Mistrotte entstehenden Abwärme könnte in Kombination mit einer Wärmepumpe dazu führen, dass einzelne Stallbereiche (Ferkelnester) sehr energieeffizient beheizt werden können. Dieses Thema hat jedenfalls hohe Praxisrelevanz, eine genauere Einschätzung des Potenzials dieser Form der Energienutzung lässt sich erst nach genaueren Berechnungen treffen.
Berichte
Kurzfassung
Berichtsdateien
Abstract (deutsch)
Beim Lagern von Festmist kommt es zur Selbsterwärmung des Miststapels. Aufgrund der mikrobiologischen Aktivität (thermophile Bakterien) steigt die Temperatur innerhalb des Miststapels auf um die 70° C an. Ziel des Projektes war die kontrollierte Nutzung der Abwärme aus dieser Heißrottephase. Dazu wurden Betonblöcke als Wärmetauscherelemente verwendet, die mit wasserführenden Heizungsrohren ausgestattet sind. Durch die Erhitzung des Betonkörpers wird das Wasser in den Heizungsrohren erwärmt, was zur Aufheizung eines Wasserspeichers führt. Nach Ermittelung des maximal möglichen Wärmeertrages wurde über die weitere Verwertung dieser Wärmemenge diskutiert. Da die Mistheizung einem Niedrigenergiesystem (ca. 30°C kontinuierliche Wärmelieferung) entspricht, könnte die Installation einer Sole/Wasser-Wärmepumpe zur Anhebung der angelieferten Wärme oder die Installation einer drehzahlgesteuerten Pumpe zur Reduktion der Flussgeschwindigkeit des Trägermediums sinnvoll sein. Im Zuge des Projektes MODAB (2016-2017) wurde am Standort Thalheim/Wels des Institutes für biologische Landwirtschaft und Biodiversität der Nutztiere, gemeinsam mit einem modularaufgebauten Bio-Abferkelstall, eine Mistheizung errichtet. Ziel der hier beschriebenen wissenschaftlichen Tätigkeit war es herauszufinden in welchem Ausmaß die, während der Heißrottephase entstehende hohe Temperatur im Stallmist für die Beheizung der Ferkelnester genutzt werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass zum mindestens 10 % der benötigten Wärmelesitung über einen Mistreaktor gewonnen werden können.
Abstract (englisch)
When solid manure is stored, the manure pile heats up itself. Due to microbiological activity (thermophilic bacteria), the temperature inside the manure pile rises up to around 70° C. The aim of the project was the controlled use of the heat from this hot rotting phase. For this purpose, concrete blocks were used as heat exchanger elements, which are equipped with heating pipes. By heating the concrete body, the water in the heating pipes is heated, which leads to the heating of a water reservoir. After determining the maximum possible heat yield, the further utilisation of this heat were discussed. Since the manure heating system corresponds to a low-energy system (approx. 30°C continuous heat supply), the installation of a brine/water heat pump to increase the heat supplied or a speed-controlled pump to reduce the flow-rate of the carrier medium could make sense. In 2016, the MODAB project was implemented to design and construct optimized outer shell and pen design for organic farrowing accommodation. Addidionally, structures to generate thermal energy out of the farmyard manures waste heat were designed. The overall objective of this scientific activity was to find out to what extent the heat released during rotting of farmyard manure can be used to run the heating of piglet nests. The results show, thet at least 10 % of the necessary thermal energy can be obtained from the farmyard manure.
Autor/innen
Durec, N.