Vakuumpumpe, Vorkühler, Wärmerückgewinnung

Betriebsbeschreibung
LandSchafftEnergie-Berater Konrad Gruber, AELF Kempten
Betrieb Milchviehbetrieb mit 90 Kühen und 2.200 Litern Milchleistung am Tag
Umsetzungsmaßnahmen Energiecheck: Nachrüstung einer Frequenzsteuerung für Vakuumpumpe
und Vorkühler, Optimierung der Wärmerückgewinnung
Regierungsbezirk Schwaben
Jährliche Emissionseinsparung circa 6.650 Kilogramm CO2-Äq.

BERATUNGSEMPFEHLUNG UND UMSETZUNG


Ziel des Energiechecks ist es, mögliche Einsparpotenziale im landwirtschaftlichen Betrieb aufzudecken, effizienzsteigernde Lösungsstrategien zu entwickeln und somit den Betrieb langfristig zu optimieren. Gerade im Bereich der Milchgewinnung, also bei der Vakuumversorgung, Kühlung und Reinigung, sind oftmals enorme Einsparpotenziale zu erkennen.

Bei einem Rundgang im Beispielbetrieb wurde zunächst der Ist-Zustand mit den wesentlichen energetischen Verbräuchen aufgenommen. Trotz einer energiebewussten Bewirtschaftung durch die Landwirtsfamilie zeigten sich immer noch Einsparmöglichkeiten von mehr als 50 Prozent zum Beispiel bei der Milchgewinnung. Verantwortlich für den relativ hohen Energieverbrauch war eine bislang ineffiziente Wärmerückgewinnung, eine Direktkühlung ohne Vorkühler, sowie eine Vakuumpumpe ohne Frequenzsteuerung.

Umgesetzte Maßnahme 1: NACHRÜSTEN DER VAKUUMPUMPE AUF FREQUENZSTEUERUNG


Die Nachrüstung einer Vakuumpumpe mit Frequenzsteuerung reduziert den Stromverbrauch erheblich und senkt darüber hinaus den Lärmpegel im Betrieb. Ein Sensor ermittelt dabei das benötigte Melkvakuum und passt die Drehzahl der Pumpe entsprechend an. Auf dem Beispielbetrieb ist die Vakuumpumpe täglich circa 3,75 Stunden in Betrieb. Durch das Nachrüsten der bestehenden Vakuumpumpe auf Frequenzsteuerung können hier mindestens 3.764 Kilowattstunden im Jahr eingespart werden.

Umgesetzte Maßnahme 1: Nachrüsten der Vakuumpumpe auf Frequenzsteuerung
Hinweis: Bei pauschalierenden Betrieben ist die
Mehrwertsteuer noch zu berücksichtigen.
Tägliche Laufzeit 3,75 Stunden
Nennleistung 5,5 Kilowatt
Stromverbrauch ohne Frequenzsteuerung 7.528 Kilowattstunden pro Jahr
Erwartete Einsparung 50 Prozent
Erwartete Einsparung mit Frequenzsteuerung 3.764 Kilowattstunden pro Jahr
Nettokosten durch Umrüstung auf Frequenzsteuerung circa 3.800 Euro
Förderung über BLE: 30 Prozent auf die Nettokosten circa 1.140 Euro
Eigenanteil circa 2.660 Euro
Kosteneinsparung bei 0,25 Euro pro Kilowattstunde 941 Euro pro Jahr
Amortisationdauer 2,8 Jahre

Umgesetzte Maßnahme 2: ERNEUERUNG DES WÄRMERÜCKGEWINNUNGSSYSTEMS (WRG)


Der Energiebedarf für die Kühlung von täglich circa 2.200 Litern Milch wurde vor den Optimierungsmaßnahmen mit 16 Kilowattstunden pro 1.000 Liter Milch als durchschnittlich eingestuft. Durch den Einbau eines effizienteren und energiesparenden Wärmerückgewinnungssystem (WRG) lässt sich der Energiebedarf auf deutlich unter 10 Kilowattstunden pro 1.000 Liter Milch senken. Das bestehende System wurde mit Steuerung, Plattenwärmetauscher und Wärmespeicher erneuert und das Spülwasser wird nun durch die Wärmerückgewinnung bereits auf 55 Grad Celsius aufgeheizt.

Umgesetzte Maßnahme 2: Erneuerung des Wärmerückgewinnungssystems (WRG)
Erwartete Einsparung elektrischer Energie 2.037 Kilowattstunden pro Jahr
Spülwassermenge mit 70 Grad Celsius 240 Liter pro Tag
Spülwassermenge mit 70 Grad Celsius 87.600 Liter pro Jahr
Temperatur aus WRG vor Umrüstung 35 Grad Celsius
Temperatur aus WRG nach Umrüstung 55 Grad Celsius

Umgesetzte Maßnahme 3: EINBAU EINES VORKÜHLERS


Vorkühler senken die Temperatur der Milch bevor sie in den Milchtank kommen. Durch den Einbau eines Vorkühlers kann die Milchtemperatur im Gegenstromprinzip mittels Brunnen- oder Leitungswasser je nach Jahreszeit auf 10 bis 19 Grad Celsius gesenkt werden. Dadurch wird die Laufzeit des Kühlaggregats deutlich verkürzt und der Energiebedarf bei der Milchkühlung um 40 bis 60 Prozent reduziert.

Umgesetzte Maßnahme 3: Einbau eines Vorkühlers
ohne Vorkühler mit Vorkühler
Amortisationsdauer - 1,4 Jahre
Milchmenge 2.200 Liter pro Tag 2.200 Liter pro Tag
Energiebedarf für die Milchkühlung
pro 1.000 Liter Milch
16 Kilowattstunden 7,5 Kilowattstunden
Gesamter Energiebedarf
für die Milchkühlung
12.848 Kilowattstunden
pro Jahr
6.039 Kilowattstunden pro Jahr
Einsparung in Kilowattstunden - 6.809 Kilowattstunden pro Jahr
Einsparung in Prozent - 53 Prozent
Nettokosten Vorkühler - circa 3.500 Euro
Förderung über BLE:
30 Prozent auf die Nettokosten
- circa 1.050 Euro
Eigenanteil - circa 2.450 Euro
Kosteneinsparung bei 0,25 Euro
pro Kilowattstunde
- 1.702 Euro pro Jahr

GESAMTBETRACHTUNG DER UMGESETZTEN MAßNAHMEN

Gesamtbetrachtung der umgesetzten Maßnahmen
Amortisationsdauer 2 Jahre
Nettoinvestition Gesamtmaßnahme 8.900 Euro
BLE-Förderung: 30 Prozent der Nettoinvestition 2.670 Euro
Eigenanteil 6.230 Euro
Gesamtenergiebedarf vor der Maßnahme 22.413 Kilowattstunden
Gesamtenergiebedarf nach der Maßnahme 9.803 Kilowattstunden
Gesamteinsparung in Kilowattstunden 12.610 Kilowattstunden
Gesamteinsparung in Euro 3.153 Euro

FAZIT


Das Beispiel zeigt, dass durch eine Überprüfung des Energieeinsatzes und die Umsetzung effizienzsteigernder Maßnahmen einiges an Energie und Kosten eingespart werden können. Durch die drei umgesetzten Maßnahmen werden insgesamt mehr als 53 Prozent der in der Milchgewinnung benötigten Energie eingespart und die Gesamtinvestitionen von 8.900 Euro amortisieren sich so bereits nach zwei Jahren. 

Der Energiecheck durch die Fachberater des Projektes LandSchafftEnergie ist für die Betriebe kostenlos. In fast allen beratenen Betrieben lassen sich auf diese Art Energieverbräuche senken und so Kosten für den Landwirt einsparen.

WEITERE INFORMATIONEN ZUM THEMA


Eine detaillierte Beschreibung des Beispielbetriebes und der umgesetzten Maßnahmen sind auch im Allgäuer Bauernblatt 37/2017 „Kostenfreier Energiecheck“ nachzulesen.

LfL-Information: (PDF auf externem Server) „Energieeinsparung in der Milchviehhaltung. Milchgewinnung: Vakuumversorgung, Kühlung, Reinigung“