Belüftungssystem reinigt Luft in Putenfarm

Belüftungssystem reinigt Luft in Putenfarm
Finland
Industrielle Messungen

Die Putenzucht in Ställen erfordert eine sorgfältige Kontrolle von Luftqualität, Belüftung und Heizung. Eine angemessene Kontrolle mithilfe von CO2-Sensoren kann zu beträchtlichen finanziellen Einsparungen in den wichtigen ersten Tagen nach dem Schlüpfen der Vögel führen.

Durch den Einbau eines auf der Messung der Kohlendioxidkonzentration basierenden Belüftungssystems konnte ein finnischer Putenzüchter nicht nur den Lebensraum seiner Puten im Stall verbessern, sondern auch seine Stromkosten senken. Das System basiert auf dem Vaisala CARBOCAP® Kohlendioxidmesswertgeber GMT222 (*GMT222 wird durch GMP252 ersetzt).

Bei im Inneren von Gebäuden untergebrachten Zuchtanlagen ist es wichtig, für ausreichende Belüftung sowie angemessene Temperaturen zu sorgen und Zugluft zu vermeiden, die unangenehme Bedingungen für empfindliche Kreaturen wie Puten verursachen kann. In Viehställen ist die Versorgung mit Sauerstoff durch den Stoffwechsel und die Nebenprodukte (insbesondere Kohlendioxid) der Tiere eingeschränkt. CO2 ist ein Nebenprodukt der Zellatmung, das beim Ausatmen ausgegast wird. Wasserdampf ist ein weiteres Nebenprodukt. Durch Messung der CO2-Konzentration in Viehställen kann die Belüftung effizient gesteuert werden. „Das Wohlbefinden der Tiere wird auf diese Weise beträchtlich verbessert und der Stromverbrauch wird ebenfalls gesenkt“, sagt der Eigentümer einer Putenfarm in Finnland.

Kontrolle der CO2-Konzentration in Viehställen

Die Kohlendioxidkonzentration ist ein gutes allgemeines Maß für die Luftqualität in einem Viehstall. Der Grund hierfür ist, dass das Vorhandensein von schädlichen Gasen und Staubpartikeln in den Ställen gut mit der CO2-Konzentration korreliert. Man kann sagen, dass es sich bei der Messung der CO2-Konzentration um eine Ersatzmessgröße für die Innenluftqualität handelt und dass bei einer niedrigen CO2-Konzentration auch die Menge anderer schädlicher Substanzen gering ist. Das ist auch der Grund dafür, dass sich die CO2-Konzentration gut als Kontrollparameter in bedarfsgeregelten Lüftungsanlagen eignet.

Die durchschnittliche Konzentration von Kohlendioxid in frischer Umgebungsluft liegt üblicherweise bei etwa 400 ppm (Teile pro Million). Alle Tiere produzieren Kohlendioxid. In Innenbereichen muss daher Frischluft zugeführt werden, um zu vermeiden, dass die CO2-Konzentration in diesen Bereichen auf inakzeptable Werte ansteigt. Je größer die Anzahl der Tiere ist und je größer sie auf der Fläche sind, desto schneller steigt die Konzentration an. Uhrzeit und körperliche Aktivität der Tiere wirken sich ebenfalls auf das CO2-Level aus. Umgekehrt nimmt die Sauerstoffkonzentration in der Luft ab. Die höhere Kohlendioxidkonzentration und die größere Menge anderer schädlicher Substanzen wirken sich auf das Wohlbefinden der Tiere aus, was eine schlechtere Futterverwertung und eine geringere Immunität gegen Bakterien zur Folge hat.
Durch unzureichende Belüftung nehmen auch die Krankheitsfaktoren im Viehstall zu und erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass Krankheiten ausbrechen und schlecht wieder unter Kontrolle gebracht werden können. Des Weiteren hat eine unzureichende Belüftung Auswirkungen auf die Tierpfleger*innen und die Gebäudestrukturen.

Infrarotbasierte Messungen der Kohlendioxidkonzentration haben sich in anspruchsvollen Messumgebungen wie Viehställen bestens bewährt. Der finnische Putenzüchter setzt auf seiner Putenfarm die Vaisala CARBOCAP® CO2-Messwertgeber GMT222 ein. Um die CO2-Konzentration in einem großen Innenraum korrekt messen zu können, sollte die Platzierung der Sensoren gut durchdacht werden. Kohlendioxid ist schwerer als Luft und bei sehr schwachen Luftströmen kann die mit CO2 angereicherte Luft dicht über dem Boden eine Schicht bilden und das CO2-Level an einem Ort sehr stark ansteigen lassen. Dieser Umstand kann für sehr kleine Küken eine Gefahr darstellen, wenn die Luft durch die Aktivität und die Körperwärme der Tiere nicht ausreichend stark zirkuliert. Laut der finnischen Gesetzgebung sollte die CO2-Konzentration in Viehställen an keinem Ort über 3.000 ppm CO2 pro Volumeneinheit ansteigen. Die Vorschriften und entsprechenden Werte gelten auch für Temperatur, relative Feuchte, Ammoniak, Schwefelwasserstoff und organische Stäube.

Anpassung an das Klima

Der Faktor, der sich in Finnland am stärksten auf das Klima auswirkt, ist die Lage des Landes zwischen dem 60. und dem 70. Breitengrad in der Küstenzone des eurasischen Kontinents. Das Klima weist sowohl maritime als auch kontinentale Züge auf, je nach Windrichtung. Kleinvieh kann den finnischen Winter in der Regel nicht ohne zusätzliche Heizung überleben.

Die herkömmliche Art und Weise der Kühlung einer Aufzuchteinrichtung sieht die Zufuhr kühler Luft von außen vor. Wenn die Temperatur im Freien in Herbst und Winter fällt, wird auch die Belüftung reduziert, um die von den Tieren produzierte Wärme zu bewahren. Dies führt letztendlich zu einem Anstieg schädlicher Bestandteile sowie zu einem Anstieg der Kohlendioxidkonzentration. Bei der Reduzierung der Belüftung muss sichergestellt werden, dass die Konzentration im Innenraum 3.000 ppm CO2 pro Volumeneinheit nicht überschreitet. Falls die Außentemperatur weiter fällt, muss geheizt werden, da die Belüftung aufrechterhalten werden muss, um das Wohlbefinden der Tiere auch weiterhin gewährleisten zu können.

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Mithilfe von Rauch wird die Luftzirkulation in einem Viehstall visualisiert, um das Design des Belüftungssystems zu optimieren.

 

Verbesserung des Belüftungssystems in Geflügelställen

Obwohl die Vögel über ein Gefieder verfügen, reagieren sie empfindlich auf Zugluft. Brutvögel wie Masthähnchen und Puten haben sehr schnelle Vitalfunktionen und reagieren daher überaus sensibel auf ihren Lebensraum. Um das Belüftungssystem eines Masthähnchenstalls oder einer Putenfarm zu verbessern, müssen verschiedene wichtige Punkte beachtet werden.

Frisch geschlüpfte Küken sind in den ersten Tagen der Wachstumsphase relativ empfindlich und die CO2-Konzentration kann auf gefährlich hohe Werte ansteigen. Ohne entsprechende Sensoren lässt sich das nur sehr schwer erkennen. Die Mindestlüftung sollte entsprechend den Kohlendioxidleveln angepasst werden. Gleichzeitig ist darauf zu achten, dass Temperatur und relative Feuchte sowie die Ammoniakkonzentration auf sicheren Werten gehalten werden. Die Sensoren sollten sich so nahe wie möglich an den Vögeln befinden.

Die Luft muss trocken sein. Sie darf jedoch nicht zu trocken sein, um eine Zunahme des Staubanteils zu vermeiden. Laut der finnischen Gesetzgebung sollte die relative Feuchte 60–80 % rF betragen. Ionisatoren können hilfreich sein, um Staub zu beseitigen. Besonders hilfreich sind sie bei sehr feinen Partikelgrößen. Trockenheit kann für die Küken während der ersten Tage ihres Lebens schädlich sein. Es sollte daher eventuell eine Befeuchtung in Erwägung gezogen werden. Diese sollte jedoch so erfolgen, dass das verwendete Einstreumaterial nicht nass wird. Der Ammoniakgehalt sollte geringer als 25 ppm sein.

Die Messgeräte sollten regelmäßig gewartet und kalibriert werden. Die wichtigsten Ersatzteile sollten stets vorrätig sein.

Die Auswirkungen einer CO2-basierten Steuerung

Der finnische Putenzüchter, der auf seiner Farm die Messwertgeber GMT222 verwendet, schätzt, dass er die Heizkosten für seine Putenzucht um 50 % senken konnte, nachdem er sie mit der CO2-basierten Belüftung ausgestattet hatte. Der Großteil der Einsparungen lässt sich erzielen, wenn die Puten noch sehr klein sind. In dieser Frühphase wiegen die Putenküken lediglich wenige Gramm und produzieren nur sehr wenig Kohlendioxid. Andererseits muss eine Temperatur um +39 °C aufrechterhalten werden. Jegliche unnötige Belüftung bringt in dieser Phase also höhere Heizkosten mit sich.

„Der Vaisala CARBOCAP® CO2-Messwertgeber GMT222* ist bei der Steuerung der Belüftung natürlich überaus hilfreich“, sagt der Züchter. „Er steuert die Abluftventilatoren, damit das Kohlendioxidlevel einen bestimmten Wert zu keinem Zeitpunkt über- oder unterschreitet.“

Das ist etwas problematisch, da die passende Belüftung in den ersten Tagen nach dem Schlüpfen sehr gering ist. Der Züchter verwendet in den ersten Tagen lediglich einen Lüfter pro neuer Putenherde.

Mit dem Wachstum der Puten nimmt die empfohlene Temperatur pro Tag um ein halbes Grad ab. Das bedeutet, dass auch nicht mehr soviel Energie gespart werden kann. „Es ist weiterhin wichtig, dass die Kohlendioxidkonzentration auf dem richtigen Level gehalten wird“, sagt der finnische Züchter. Die Kontrolle der Kohlendioxidkonzentration stellt sicher, dass alle anderen schädlichen Gase und Substanzen keine inakzeptablen Werte erreichen und die Puten gesund und produktiv bleiben.

Wenn man für die Belüftung ohne CO2-basierte Steuerung einen festen Mindestwert einstellt, hätte dies in der einen Situation eine zu starke und in der anderen eine zu schwache Belüftung zur Folge. Das ist selbst dann der Fall, wenn der Wert im Durchschnitt korrekt ist. Der Züchter kommt zu dem Schluss, dass die Kohlendioxidsensoren zur Kontrolle der Luftqualität für alle Tiere beitragen, die in Ställen untergebracht werden müssen. Für seine Putenzucht ist dies ausschlaggebend für die Rentabilität.
 
*GMT222 wird durch GMP252 ersetzt

Geräte zur Überwachung von CO2-Kältemitteln

Die Vaisala CARBOCAP™ Kohlendioxidsonde GMP252 ist eine intelligente CO2-Messsonde für den Einsatz in Bioinkubatoren, Kühlhäusern, Gewächshäusern für Obst und Gemüse sowie für alle anderen anspruchsvollen Anwendungen, die stabile und genaue Messungen des CO2-Gehalts im Prozentbereich erfordern.

Die Vaisala CARBOCAP™ Kohlendioxidsonde GMP252 ist eine intelligente CO2-Messsonde für den Einsatz in Landwirtschaftsbetrieben, Gewächshäusern, Kühlanlagen und anspruchsvollen HLK-Anwendungen. Sie ist für CO2-Messungen in rauen und feuchten Umgebungen geeignet, in denen eine stabile und genaue Erfassung von ppm-Werten erforderlich ist.

Der Vaisala Indigo 201 Messwertgeber mit Analogausgängen ist ein Hostgerät für die intelligenten Kohlendioxidsonden GMP251 und GMP252. Die Produkte eignen sich für den Einsatz in den Bereichen Life-Science, Landwirtschaft, Lebensmittelverarbeitung sowie für anspruchsvolle HLK-Anwendungen.

Die Serien GMT220 und GMM220 wurden durch die intelligenten CO2-Sonden GMP251 und GMP252 ersetzt.

Vaisala CARBOCAP® Carbon Dioxide Probe GMP251

GMP251 CO₂-Sonde

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CO2 Probe is suitable for harsh and humid CO2 measurement environments

GMP252 CO₂-Sonde

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