Technologietransfer -

Wärmerückgewinnung Entwicklung eines Kondensations-Heutrockners

Kälteanlagenbaumeister Armin Schneider hat zusammen mit Prof. Werner Hofacker und Christoph Waltner einen Kondensations-Heutrockner entwickelt. Das Gerät spart 35 Prozent Energie im Vergleich zu bisher am Markt angebotenen Geräten.

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Jeder Landwirt, der Heu mäht, kennt die Herausforderung. Der grüne Mix aus Gräsern, Kräutern und Wiesenblumen muss zur Einlagerung möglichst schnell trocken werden. Heute erledigen auf vielen großen Bauernhöfen Heutrocknungsanlagen diese Arbeit: In Hallen mit mehreren Kammern  trocknen diese riesigen Maschinen - manche sind so groß wie ein Gartenhaus - die Biomasse im Umluftbetrieb. Das heißt, sie entfeuchten mit Hilfe von Wärmepumpentechnologie kontinuierlich die das Heu durchströmende Luft und führen sie in einem geschlossenen Kreislauf zum Trocknen zurück.

Bisher sehr hohe Energieausgaben fürs Heutrocknen

Trotz ständig verbesserter Technik kann es mehrere Tage dauern, bis eine große Heuernte wirklich trocken ist. Weil die Heutrocknungsanlage in der Erntezeit Tag und Nacht in Betrieb ist, haben viele Höfe mit hohen Energieausgaben zu kämpfen. Für Abhilfe sorgt eine Innovation, die der auf den Bau von Wärmepumpen spezialisierte Betrieb Arwego in der Allgäu - Gemeinde Hergatz mit der Hochschule für Technik Wirtschaft und Gestaltung in Konstanz entwickelt hat. Dafür wurde ein in der Heiz- und Kälteenergie bewährten Prozess genutzt: Die Wärmerückgewinnung. Mit ihr können nicht nur Gebäude, sondern auch Maschinen wie Heutrocknungsanlagen ihren Bedarf an Primärenergie massiv verringern.

Mit professionellen Lösungen für Wärmerückgewinnung hat Armin Schneider wiederholt Kunden überzeugt. Die Idee, Wärmerückgewinnung auch für die Heutrocknung zu nutzen, ging ihm nicht aus dem Kopf. Als Christoph Waltner bei Schneider wegen eines Themas für seine Projekt-, und Bachelor - Arbeit vorsprach, war dieses schnell gefunden.  Durch den Studiengang Verfahrens- und Umwelttechnik brachte Waltner im Bereich Trocknungstechnik und wissenschaftliches Arbeiten das nötige Wissen mit. Für einen Hof, der seinen Bio-Milchviehbetrieb auf Heufütterung umstellte, wurde eine Heutrocknungsanlage konzipiert, produziert und installiert.

Und so funktioniert der Kondensations-Heutrockner

Aus zwei mach’ drei - so kann die Innovation auf einen kurzen Nenner gebracht werden. Eine herkömmliche Heutrocknungsanlage arbeitet mit zwei Wärmetauschern. Der erste entzieht der feuchten, aus dem Heu kommenden Abluft Feuchtigkeit. Anschließend wird die Luft im zweiten Wärmetauscher erwärmt. Die trockene Luft, die so entsteht, wird dem Heu wieder zugeleitet und kann erneut Feuchtigkeit aufnehmen.

Zwischen den zwei herkömmlichen Wärmetauschern wurde nun ein dritter Wärmetauscher platziert. Mit ihm wird die Abluft aus dem Heustock abgekühlt, so dass der erste Wärmetauscher weniger Energie benötigt. Wenn die Luft diesen verlässt, wird sie ebenfalls über den dritten Wärmetauscher geleitet und nimmt Wärme aus der Abluft auf. Auch der zweite Wärmetauscher verbraucht so weniger Energie. Unterm Strich kommt der Kondensationstrockner von Arwego mit 35 Prozent weniger Energie aus.

Im März 2014 startete das Projekt. Zuerst hat Waltner mit der wissenschaftlichen Begleitung von Prof. Werner Hofacker zahlreiche konventionelle Heutrocknungsanlagen analysiert, Daten über deren Prozesse erhoben und das theoretische Einsparpotential errechnet. Anschließend hat Schneider mit seinen Mitarbeitern mit einer Testanlage zahlreiche Versuche durchgeführt. Im Oktober 2014 konnten beide mit dem Bau des Prototyps beginnen, der im Februar 2015 in Betrieb ging und vier Monate später marktreif war. Mittlerweile konnten sechs Anlagen nicht nur im Allgäu verkauft werden.

Ende 2016 wurden Kälteanlagenbaumeister Armin Schneider zusammen mit Prof. Werner Hof­acker und Christoph Waltner für ihre Erfindung mit dem Technologietransferpreis 2016 von handwerk magazin ausgezeichnet.

Der Betrieb

Arwego e.K. – Armin Schneider, Kälteanlagenbau, Hergatz im Allgäu

Die Innovation

Schneider entwickelte einen Kondensationstrockner mit internem Energie-Cycling zur energieoptimierten Trocknung von Heu. Durch die Kombination von drei Wärmetauschern wird ein Energiesparpotenzial von 35 Prozent erreicht. Es ist keine vergleichbar energieeffiziente Heutrocknungsanlage bekannt.

Der Technologietransfer

Die Kooperation mit der Wissenschaft fand im Rahmen einer Abschlussarbeit statt. Prof. Werner Hofacker und Christoph Waltner übernahmen in der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Gestaltung in Konstanz die theoretischen Berechnungen und führten Messreihen durch.

Der Erfolg

Es wurden bereits sechs Kondensations-Heutrockner verkauft. Es wird erwartet, dass der Markterfolg in den kommenden Monaten/Jahren steigen wird, da der Kauf von Heutrocknungsgeräten in Süddeutschland staatlich bezuschusst wird.

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