Az intelligens fűtési stratégia pénzt takarít meg és védi az éghajlatot.
A szén-dioxid (CO2) a légkör természetes összetevője és alapja a Földön, bolygónk minden biológiai életének. Ugyanakkor nagy mennyiségű CO2-t bocsát ki többek között a fa, szén, olaj vagy gáz elégetése.
Keletkezik szén-dioxid mind az állatok természetes anyagcseréje során, valamint az istállók fűtése közben. Jól szigetelt istállók, a megfelelő szellőzési koncepció és a modern fűtési technológia csökkenti a CO2 kibocsátást az istálló levegőjében és csökkenti annak a környezetbe történő kibocsátását is.
Jogi keretfeltételek a brojlercsirke tartásban
Az állatjóléti rendelet (Tierschutz-Nutztierverordnung) szabályozza, hogy mennyi CO2-t tartalmazhat az istálló levegője. A CO2 gázkoncentráció határértékét a levegőben 3000 ppm/ m3 értékben határozza meg (1 - lásd a szöveg végén). Ha ezt értéket jelentősen túllépik, az állatok nehezebben lélegeznek és légzésük felgyorsul. Így szennyező gázok, por és potenciális kórokozók nagyobb mennyiségben kerülnek belélegezésre.
Ez növeli a betegségek kockázatát, miközben a takarmányfelvétel romlik, és az állatok "lomhává" válnak. Az optimális termelési eredmények érdekében az istálló levegő CO2-tartalmának a lehető legalacsonyabbnak kell lennie.
Németországban a "DIN18910" szabvány a legfontosabb tervezési alap a fűtési és szellőztetési rendszerek méretezéséhez. Ez leírja, mennyi CO2-t lélegeznek ki az állatok (baromfi, sertés, szarvasmarha, ló) óránként. Ezenkívül figyelembe veszi a kibocsátási tényezőket a fosszilis tüzelőanyagok, például földgáz vagy propán elégetése tekintetében.
A téli minimális levegőmennyiség meghatározásához a "szén-dioxid mérleg" módszerét alkalmazzák. Az istállóban lévő összes CO2 kibocsátót összesítik és kiszámolják. Ez azt jelenti: Minél több CO2 keletkezik az istállóban, annál gyakrabban kell szellőztetni, és annál nagyobb a keletkező hőveszteség és ezáltal a fűtési költségek is. Egy másik a levegő minőségének fontos mutatója a páratartalom. Ez szoros összefüggésben van az istálló levegőjének CO2-koncentrációjával.
Fűtőkészülékek
A közvetlen égésű fűtőberendezéseknél az elégetett gáz hőenergiája a forró füstgázokkal együtt kerül az istállóba. A propán tüzelőanyag esetében ez például 150 g/óra vízgőz és 230 g/h CO2, kW hőteljesítményenként. Bár a készülékek 100 %-os hatásfokkal rendelkeznek, de a kipufogógázok miatt az istállóban többet kell szellőztetni, mert különben a 3000 ppm-es határértéket gyorsan túllépjük.
1. kép: közvetlen égésű gáz hőlégfúvó
A közvetett égésű fűtőberendezéseknél az égéstermékek a kéményen keresztül távoznak a szabadba. Nem jutnak káros gázok az istállóba, ami jelentősen csökkenti a minimális légmennyiség igény értékét. A fűtőberendezések közvetett égésűvé történő átalakítása a gyakorlatban a fűtési költségek mintegy 20%-os megtakarításával jár. Ugyanez vonatkozik a melegvíz-fűtési rendszerekre is.
2.kép: indirekt égésű gázfűtő készülék
Szellőzési rendszer
A CO2 nehezebb a levegőnél és az istálló padozatán halmozódik fel. Nagy koncentrációban a CO2 képes kiszorítani az oxigént, ezért azt egy megfelelő szellőzőrendszerrel kell elvezetni. A mi földrajzi szélességünkön az oldal szellőzés a legkényelmesebb szellőzési rendszer a brojlerhízlalásban: A friss levegő egyszerre és egyenletesen áramlik az istálló teljes hosszában, miközben a légáramlat az istálló minél nagyobb részét ki kell hogy töltse. Ezáltal válik lehetővé az állatok által termelt párának, valamint a szén-dioxidnak a szellőzésen keresztül történő elvezetése.
3.kép: oldalszellőzési rendszer, oldal légbeejtőkkel és tetőkürtőkkel
Annak érdekében, hogy a szellőzési értéket optimálisan az állatok igényeihez lehessen igazítani, manapság a legmodernebb klímakomputereket használjuk. Ezek szabályozzák a hőmérséklet, páratartalom, valamint a levegő CO2- és NH3-szintjének függvényében az istálló légszükségletét. Ehhez különböző szenzorok állnak rendelkezésre; melyek felelősek az istálló levegőjében történő változások méréséért és ellenőrzéséért: A szenzorok alapját képezik a számítógépes klímavezérlésnek.
4.kép: a CO2 szenzor a tartástérbe kerül elhelyezésre
A CO2-növekedés, mint a klímaváltozás kiváltója
Az üvegházhatás növekedése miatt, amelyet a légkörbe jutó túl sok szén-dioxid okoz, a német kormány tavaly májusban úgy döntött, hogy megadóztatja a fosszilis tüzelőanyag kibocsátókat. Ennek kezdete 2021 januárja volt.
Azóta a fosszilis tüzelőanyagok szállítóit a fűtési ágazatban, valamint a gáz- vagy villamosenergia-szolgáltatókat hivatalosan egy tanúsítvány által adóztatják meg. A CO2-adót áthárítják a kereskedelmi vagy magán végfelhasználókra. Ez a villamosenergia- és gázdíjakon keresztül történik. A szén-dioxid kibocsátás tonnánkénti ára a jelenlegi 25 EUR/tonnáról fokozatosan 55 EUR/tonnára emelkedik 2025-re. Az adóztatás várhatóan tovább emelkedik a következő években.
Év |
2021 |
2022 |
2023 |
2024 |
2025 |
2026 |
CO2 adókivetés, €/t |
25 |
30 |
35 |
45 |
55 |
60* |
Többletköltség Ct/kWh (földgáz) |
0,54 |
0,65 |
0,76 |
0,97 |
1,19
|
1,3 |
1. táblázat: CO2-adó kibocsátott tonnánként Németországban | *még nem véglegesített
Egy 42 000 állatot tartó, közvetlen tüzelésű fűtési rendszert használó gazdálkodó esetében, aki nagy hangsúlyt fektet nyírkos és hideg napokon is a száraz alomra, annak a következő hatásai lehetnek:
Energia fajta |
Földgáz |
Fogyasztás*, kWh |
625 000 |
Évenkénti fűtési költség CO2 adó nélkül, € |
25 800 |
5 év összesített fűtési költsége, € |
129 000 |
Évenkénti** CO2 kibocsátás, t |
126 |
2021. évi CO2 adó (25 €/t), € |
3 150 |
2025. évi CO2 adó (55 €/t), € |
6 930 |
2021-2025 között összeadott CO2 adó, € |
24 000 |
2. táblázat: A szén-dioxid-adóztatásból eredő többletköltségek | *feltételezve a földgáz energiaára: 4,1ct/kWh | ** 1 kWh földgáz 0,202 kg CO2-t bocsát ki
A 2. táblázat azt mutatja, hogy jelentős adóteherrel kell számolni.
A CO2-kibocsátást csökkentő technológiák már jó ideje ismertek és néhány éven belül megtérülnek. Elsősorban ide tartoznak a biogázüzemekből hulladékhőként felhasznált melegvíz-fűtési rendszerek mellett, a hőcserélők.
A megtakarítási lehetőségek kiaknázása
Mint már említettük, az indirekt égésű gázfűtőkészülékek, ill. a melegvizes fűtőkészülékek jelentik az első lépést a fűtési költségek és ezáltal a CO2 kibocsátás csökkentésében. Az alacsonyabb szellőzési igény révén - különösen a minimális szellőztetést - a baromfitenyésztők a fűtési költségeik mintegy 20 %-át takarítják meg. Ez évi 5200 € nettó megtakarítást eredményez. Az öt év alatt összeadódó CO2 adó 6 000 euróval csökken.
A fűtési költségek megtakarításának legnagyobb lehetőségét jelenleg a hőcserélők kínálják, amelyek működési elve az istállóból elszívott levegő hőenergiájának visszanyerésén alapszik.
Ilyen például a Big Dutchman Earny 2 hőcserélő, amely a keresztáramlás elve alapján működik: A meleg istálló levegő és a hideg friss levegő egyszerre halad át egy hőcserélő elemen - de anélkül, hogy érintkeznének egymással. Integrált szűrőegység biztosítja, hogy csak tiszta elszívott levegő kerüljön a hőcserélőbe.
Eredmény: Az Earny a por akár 99%-át is leválasztja. Az előmelegített friss levegő körkörösen, több keringtető ventilátorral támogatva áramlik az egész istállóban.
Németországban 2015-ben egy nyolc turnuson keresztül végzett hosszú távú gyakorlati kísérlet 44%-os megtakarítást mutatott ki: Két azonos, indirekt fűtéssel működő baromfi istállót hasonlítottak össze egymással; az egyiket hőcserélő nélkül üzemeltették, a másikat Earny-vel szerelték fel - és ez 20.500 m³-rel kevesebb gázt fogyasztott. A kísérlet leírása a Big Dutchman honlapján olvasható: "A jó istálló klíma a brojler hízlalásban kifizetődő" (DGS Magazin 49/2015).
A feljavított istálló klíma és a csökkentett ammónia-, szag- és porkibocsátás mellett, hőcserélő modelltől függően ez akár 60%-os fűtési költségcsökkenést ia eredményez. A megtérülési idő körülbelül négy év; azok, akik a BMEL támogatásban részesülnek az "Energiahatékonyság előmozdítása a mezőgazdaságban", sokkal gyorsabban elérik megtakarítási céljukat.
5.kép: Earny 2 hőcserélő DLG-tanúsítvánnyal
6. ábra: A levegő eloszlása az istállóban hőcserélő alkalmazása esetén
A 3. táblázat szemlélteti a nagy potenciált: Ha egy istállót indirekt fűtésre alakítanak át és utólagosan felszerelnek egy hőcserélőt, a gazdálkodók 84.500 €-t takaríthatnak meg a teljes költségből.
Ezen túlmenően, jelentősen hozzájárul az éghajlatvédelemhez, mivel évente 70 tonnával kevesebb CO2-t bocsát ki a környezetbe.
|
Direkt fűtés hőcserélő nélkül |
Indirekt fűtés hőcserélő nélkül |
Direkt fűtés hőcserélővel |
Indirekt fűtés hőcserélővel |
Energiaszükséglet/év |
625 000 kWh |
500 000 kWh |
350 000 kWh |
280 000 kWh |
Fűtési költség/ év* |
25 800 € |
20 600 € |
14 400 € |
11 600 € |
Kibocsátott CO2 mennyiség/év** |
126 t |
101 t |
70 t |
56 t |
2021. évi CO2 adó (25 €/t) |
3 150 € |
2 525 € |
1 750 € |
1 400 € |
2025. évi CO2 adó (55 €/t) |
6 930 € |
5 555 € |
3 850 € |
3 080 € |
5 év összesített fűtési költsége |
129 000 € |
103 000 € |
72 000 € |
58 000 € |
5 év CO2 összesített** adója |
24 000 € |
19 000 € |
13 000 € |
10 500 € |
Összköltség 5 évre vetítve*** |
153 000 € |
122 000 € |
85 000 € |
68 500 € |
3. táblázat: Fűtési költségek összehasonlítása indirekt fűtés és hőcserélő alkalmazása esetén egy 42.000-es állományú, német brojler csirke nevelő esetében.
* feltételezett földgáz energiaár: 4,1 ct/kWh | ** 1 kWh földgáz 0,202 kg CO2 kibocsátás | *** kerekítve
KÖVETKEZTETÉS
Az energiatakarékos technológiákba történő beruházásnak rögtön négyszeres pozitív hatása van: ► egészségesebb állatok és jobb hízlalási eredmények a feljavított istálló klíma révén, ► a CO2 -kibocsátás csökkentése a fűtési energia megtakarításával, ► egyértelműen alacsonyabb fűtési költségek a fűtési rendszer korszerűsítése révén és a hőcserélő használatával, valamint
► hozzájárulás a klímavédelemhez.
|
Forrás:
Axel Schulz és Janett Peschel, Big Dutchman International GmbH
DGS 26/2021