Font   | 

Address:

Max-Eyth-Allee 100

14469 Potsdam

Germany

Tel. +49 (0)331 5699-0

Email atb@atb-potsdam.de

Coordinating institute

News

Energieeffizienz in der Arznei- und Gewürzpflanzentrocknung hilft Kosten sparen

ATB-Wissenschaftler die Trocknung von Arzneipflanzen energie- und kosteneffizienter gestalten können. Durch Einbau von Erdgas-BHKW, Wärmepumpen und strömungsoptimierter Trocknung bei einem Praxispartner ließen sich 38 Prozent Primärenergie einsparen.

Trocknung ist für die Haltbarmachung wertvoller feuchter Erntegüter wie Arznei- und Gewürzpflanzen unerlässlich. Ein gängiges Verfahren ist die chargenweise Flächentrocknung. Sie ermöglicht große Durchsätze bei hoher Qualität des getrockneten Produkts. Allerdings beansprucht der Prozess wegen des hohen Energieaufwandes allein bis zu 50 Prozent der Produktionskosten der Arzneipflanzen.

Effizentes Trocknungskonzept

Im Rahmen eines über die FNR geförderten Forschungsprojektes erprobte das ATB ein innovatives, kombiniertes Trocknungsverfahren: In eine bestehende Trocknungshalle einer Agrargenossenschaft in Thüringen wurde ein Erdgas-Blockheizkraftwerk (BHKW) und zwei Wärmepumpen mit interner Wärmerückgewinnung eingebaut. Der Strom des 240 kW-Erdgas-BHKWs treibt die beiden Wärmepumpen an. Diese beheizen zwei von insgesamt fünf Trocknungsrosten und gewinnen über integrierte Kreuzstrom-Wärmeübertragung 35 bis 50 Prozent der Wärme zurück. Die 365 kW Wärmeleistung des BHKWs unterstützt die zentrale, mit Erdöl und Erdgas befeuerte Heizungsanlage (4.200 kW), die die anderen drei Trocknungsroste und zwei weitere Trocknungshallen beheizt.

Um die Wärmepumpenphase der Trocknung energetisch weiter zu optimieren, stellten die Forscher zunächst eine der beiden Wärmepumpen vom geschlossenen auf einen teiloffenen Betrieb um, d. h. auf einen Betrieb mit Beimischung nicht erwärmter Außenluft. Das neue Regelungsprinzip erwies sich als deutlich energieeffizienter, gleichzeitig war die Trocknungsleistung größer. Im teiloffenen Betrieb kann das natürliche Trocknungspotenzial der Außenluft und die Leistung des Kältemittelverdichters als Trocknungswärme optimal genutzt werden. Mit Hilfe von Simulationsrechnungen und umfangreichen Messungen über den leeren Trocknungsrosten gelang es, die Trocknung strömungstechnisch zu optimieren und eine gleichmäßigere Luftverteilung über die Breite der Roste zu erreichen. 

Energieeinsparungen von 50 % möglich

Schließlich ermittelte das Team um ATB-Wissenschaftler Dr. Thomas Ziegler im Rahmen einer Energiebilanzierung das gesamte Primärenergie-Einsparpotenzial: Demnach kann durch die Kombination <Erdgas-BHKW - Wärmepumpen im teiloffenen Betrieb - strömungsoptimierte Trocknung> der Energieverbrauch um mehr als 50 Prozent gegenüber der konventionellen Lufterwärmung mit Öl und Gas reduziert werden. 

Die theoretisch möglichen Einsparwerte ließen sich in der Praxisanlage nicht nachweisen. Hier betrugen die Einsparungen im Bereich der Primärenergie nur 38 Prozent. Ursache waren nicht optimale Betriebsbedingungen, Leerlaufzeiten bei der Trocknung und ein reduzierter elektrischer Nutzungsgrad des BHKWs durch Teillastbetrieb. 

Die Ergebnisse sind im Schlussbericht des Projekts nachzulesen. Der Bericht mit dem Förderkennzeichen 22012609 ist jetzt online verfügbar: www.fnr.de  (Menü Projekte & Förderung)
Siehe auch Pressemitteilung der FNR vom 10.06.2015

Im Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL) hat das ATB innerhalb des Verbundvorhabens "Zeitnahe und nachhaltige Verbesserung bestehender Band-, Kipphorden- und Flächentrockner für Kamille, Melisse und Baldrian" hat das ATB das Teilvorhaben 2 bearbeitet: "Effizienzsteigerung der Flächentrocknung". Verantwortlich für das Teilvorhaben 1 "Grundlagenuntersuchung und Anlagenoptimierung" war die Universität Hohenheim. Das Vorhaben wurde für die Dauer von drei Jahren vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.

Kontakt ATB: Dr. Thomas Ziegler

Portrait

 
« November - 2019 »
M T W T F S S
  01 02 03
04
05 06
07
08 09 10
11
12
13
14 15 16 17
18
19
21
22 23 24
25 26 27 28 29 30  
Monday, 04. November 2019
17:00 - 4. Nov. 2019: Stammtisch "Präziser Pflanzenschutz mit digitalen Technologien - Wann lohnt sich was?", Bad Belzig
Wissenschaft trifft Praxis: Der regionale Stammtisch bietet Landwirten die Möglichkeit, im Gespräch mit Wissenschaftlern digitale Technologien für präzisen Pflanzenschutz zu diskutieren.
Thursday, 07. November 2019
15:00 - Nov 7, 2019: Transforming our food systems for the future, Berlin
Some say our food systems are at a breaking-point and need to be transformed. In the frame of the Berlin Science Week 2019, Springer Nature invites to a panel discussion on transforming our food systems for the future. Panelists are: Prof. Dr. Barbara Amon, ATB, Dr. Benjamin Bodirsky, PIK, and Prof....
Tuesday, 12. November 2019
09:30 - Nov 12, 2019: ATB-Colloquium 'Precision Agricultural Studies in Washington, USA'
Scientists from the Washington State University will speak about 'Smart Agriculture: Potentials, Challenges & Solutions' and 'Crop production management in digital agriculture era: few case studies' .
Wednesday, 13. November 2019
20:01 - Agritechnica 2019: ATB presents SunBot
14. Nov. 2019: Zur weltweit größten Landtechnikmesse in Hannover stellt das ATB das Modell eines autonom fahrenden, mit Energie aus Photovoltaik gespeisten Pflegeroboters für Strauchbeerenanlagen vor. Der „SunBot“ soll künftig in den Anlagen autonom die Pflege des Unterwuchses übernehmen und so die ...
Tuesday, 19. November 2019
18:00 - 19. Nov. 2019: Podiumsdiskussion "Digitale Daten in der Landwirtschaft: Wege aus dem Datendickicht?", ATB Potsdam
Im Austausch von Landwirtschaft, Politik, Forschung und Wirtschaft will die Podiumsdiskussion Maßnahmevorschläge erarbeiten, die den Umgang mit Daten in der Landwirtschaft erleichtern sollen. Sie wird in Kooperation von ATB und LBV Brandenburg e.V. organisiert.
Thursday, 21. November 2019
11:00 - Nov 21, 2019: RESFuels in transport sector decarbonisation, Brussels
The fourth ADVANCEFUEL Stakeholder Workshop will present the latest results about how to overcome the barriers to the rollout of liquid, renewable and advanced fuels (RESfuels). These fuels are crucial to decarbonise transport in the coming decade. However, there are still several barriers to their ...

Press

Forschungszusammenarbeit im Bereich Data Science gestärkt

12. Nov. 2019: ATB-Wissenschaftler Niels Landwehr wurde gestern im Rahmen des Großen Professoriums an der Universität Potsdam als neu berufener Professor für "Data Science in Agriculture" an der...

SPLASH – Förderbescheide übergeben

25. Okt. 2019: Die hygienisierende Behandlung mit Plasma-aktiviertem Wasser ist für pflanzliche Frischeprodukte wie Schnittsalate ein vielversprechendes Verfahren, um deren Haltbarkeit zu verlängern...

Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. · Max-Eyth-Allee 100 · 14469 Potsdam · Germany · Tel. +49 (0)331 5699 0 · E-mail atb@atb-potsdam.de