Gute Luftqualität mit Biofiltern

Widerstandsfähige Komponenten und anwendungsspezifisches Training

Gute Luftqualität mit Biofiltern

Nicht nur bei Autos werden Emissionen kritisch beäugt. Auch in der Landwirtschaft gelten hohe Anforderungen, was den Schadstoffausstoß betrifft. Stickoxide können hier genauso entstehen wie in Verbrennungsmotoren und auch die Gerüche, die Stallungen entströmen, sind nicht jedermanns Sache. Abhilfe schaffen hier Filteranlagen, die aus der Landluft alles Unerwünschte entfernen.

 Der neue Stall von außen - im Vordergrund die gefüllten Filterwannen, aus denen die gereinigte Luft in die Umgebung strömt. (Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG)

Der neue Stall von außen – im Vordergrund die gefüllten Filterwannen, aus denen die gereinigte Luft in die Umgebung strömt. (Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG)

Damit kleine Ferkel sich wohl fühlen, gesund bleiben, wachsen und gedeihen, betreiben Landwirte einigen Aufwand. Die Gülle wird über spezielle Kanäle abgepumpt, höhenverstellbare Infrarotheizpaneele sorgen für konstante Temperaturen, Frischluft wird permanent zugeführt und verbrauchte Luft nach draußen befördert. Hinzu kommen die automatisierte Fütterung und die Versorgung mit Wasser. Moderne Ställe sind heute voller Technik und die Kabeltrassen, die dort verlegt werden, haben so gar nichts mehr mit romantischem Landleben zu tun. An die in der Tierhaltung verbauten Komponenten werden sehr hohe Ansprüche gestellt. Durch die ammoniakhaltige Luft, durch Futtersäuren und Staub korrodieren sie sehr schnell, so dass man als Materialien innerhalb der Stallungen vor allem Kunststoff und Edelstahl verwendet.

 Im Inneren des Schaltschranks sind Komponenten von Wachendorff verbaut - etwa der Controller NA9371 des FnIO-Systems. (Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG)

Im Inneren des Schaltschranks sind Komponenten von Wachendorff verbaut – etwa der Controller NA9371 des FnIO-Systems. (Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG)

Filteranlagen für die Abluftreinigung

Damit von Staub, Gasen und Gerüchen nichts in die Umgebung dringt, sorgen Filteranlagen dafür, dass die Abluft gereinigt wird, bevor sie die Stallanlage verlässt. Maximal 300 Geruchseinheiten sind hier noch erlaubt und besonders strenge Vorschriften gelten für Ammoniak, dessen Ausstoß nach Protokollen der Vereinten Nationen und EU-Richtlinien weiter gesenkt werden soll. Auch Stefan Schlüter, Bauer im westfälischen Büren, hat bei dem Neubau eines Schweinestalls darauf geachtet, die Abluft mit neusten Technologien zu reinigen. „Ursprünglich wollten wir einen Flächenfilter verwenden, der mit Wurzelholz arbeitet, erzählt der Landwirt.“ Allerdings überzeugten ihn hier die Standzeit und die Effizienz nicht, so dass er sich auf die Suche nach anderen Technologien machte. Fündig wurde er schließlich bei Hartmann Biofilter mit Sitz im nahen Lichtenau. Das hier entwickelte Verfahren ist nicht nur besonders wirkungsvoll – es ist auch nahezu wartungsfrei. Der Grund dafür liegt im Aufbau des Filters. Er verwendet kein kompaktes Wurzelholz, sondern in mehreren Schichten locker aufgeschichtete Häcksel, durch die die Abluft mit einem definierten Druck hindurchströmt. Die Häcksel werden zuvor je nach Anwendungsfall mit den passenden Enzymen, Bakterien und Cofermenten beimpft, die alle Schadstoffe der Abluft verwerten und vom Ammoniak bis zum Futterstaub alles aufnehmen und umwandeln, was nicht in die Umwelt gelangen soll. Selbst Bakterien und Pilze werden so reduziert, was letztlich auch der Gesundheit des Viehs zugutekommt.

Stimmige Komponenten für den hauseigenen Schaltschrankbau

Damit dieser Prozess optimal abläuft, müssen die Rahmenbedingungen stimmen. Wichtig sind eine bestimmte Temperatur und eine definierte Feuchtigkeit innerhalb der Filterwanne. Werden die Häcksel zu trocken, dann wird über eine integrierte Berieselungsanlage Wasser zugeführt. Außerdem werden Druck und Temperatur ständig überwacht, um zu sehen, ob der Abluftstrom sich optimal durch das Substrat bewegt und damit stets genügend „Futter“ für die Mikroorganismen zur Verfügung steht. Für die Steuerung all dieser Prozesse verwendet Hartmann Biofilter seit einem Jahr ausschließlich Komponenten von Wachendorff. „Wir hatten früher einen Zulieferer, von dem wir die Schaltschränke bekommen haben“ erzählt Anton Hartmann, Seniorchef des Filterspezialisten. Allerdings wurden wir mit der Zeit immer unzufriedener mit der Verarbeitung, so dass wir beschlossen, den Schaltschrankbau künftig in die eigene Hand zu nehmen“.

Bediengeräte für kompakte Schränke

Was bei der bisherigen Lösung richtig begeistert hatte, war das Bediengerät. Es war zwar größer als nötig – hatte aber alle Funktionen, die man bei Hartmann brauchte und arbeitete in allen bisher installierten Anlagen fehlerfrei. Dieses wollte man unbedingt weiterhin verwenden – auch wenn der restliche Schaltschrank komplett umgestaltet werden sollte. „Es stammte aus dem Hause Wachendorff, also haben wir dort einfach mal angerufen und gefragt, ob es nicht auch noch kleinere Displays gibt, die besser zu unseren kompakten Schränken passen“ erzählt Anton Hartmann. Damit hatte die Partnerschaft der beiden Mittelständler begonnen. Benjamin Ochsendorf, als Vertriebsingenieur für die Region Westfalen zuständig, stattete dem Juniorchef Christian Hartmann einen ersten Besuch ab und die beiden konzipierten gemeinsam den Schaltschrank neu. Die schöne Überraschung dabei: Alle benötigten Komponenten bis hin zur Steuerung konnte Wachendorff anbieten. „Ich bin froh, alles aus einer Hand bekommen zu können“ erklärt der Firmenchef, dem vor allem der Support wichtig ist. „Unsere Filter werden ja nicht nur in der Landwirtschaft eingesetzt, sondern auch in der Industrie. Jeder Anwendungsfall ist anders und ich brauche jemanden, den ich schnell und direkt um Rat fragen kann, wenn ich bestimmte Aufgaben realisieren muss“, so der Inhaber weiter.

 I/O-Controller (Kleinsteuerung) und Netzteil stammen ebenfalls von Wachendorff. (Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG)

I/O-Controller (Kleinsteuerung) und Netzteil stammen ebenfalls von Wachendorff. (Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG)

Kundenorientierte Wissensvermittlung

Neu war für ihn anfangs noch die Erstellung der Visualisierung. „Wir haben hierzu im Hause Hartmann Biofilter einen zielgerichteten, eintägigen Workshop durchgeführt. Mein Kollege Christian Herrmann, FAE in unserer Abteilung „Technische Beratung und Service“, hat hierzu einen Workshop so konzipiert, dass am Ende des Tages sowohl das erste SPS-Programm als auch das erste Visualisierungsprojekt für einen konkreten Anwendungsfall fertiggestellt waren. Mit dem vermittelten Wissen ist Christian Hartmann seither in der Lage Programmierungen und Visualisierungen selbstständig aufzusetzen“ erläutert Benjamin Ochsendorff. „Das spricht für die Einfachheit der Projektierung mit EasyBuilder Pro – aber auch für die Cleverness von Herrmann und Hartmann“ scherzt der Vertriebsingenieur von Wachendorff. In dieser Kundenorientierung liegt eine Stärke des Mittelständlers aus dem Rheingau: Schulungen werden ganz individuell auf die Kunden abgestimmt und jeder lernt genau das, was er für seine Anwendungen benötigt. Und wenn später doch noch Fragen auftreten sollten, sind der Außendienstmitarbeiter und das große Supportteam im Innendienst jederzeit erreichbar. „Genau darum bestellen wir wirklich alles, was möglich ist, bei Wachendorff“ erzählt Christian Hartmann, der wenig Lust auf anonyme Hotlines hat.

Kleinsteuerung auf Codesys-Basis

Zum Einsatz im neuen Stall von Stefan Schlüter kommt neben dem Bediengerät nun auch das FnIO-System aus dem Hause Wachendorff Prozesstechnik. Als Steuerung fungiert der programmierbare I/O-Controller NA9371 auf Codesys-Basis. Diese Kleinsteuerung bietet Multitasking-Fähigkeit sowie die Anbindung von seriellen und Ethernet basierenden Geräten über das Modbus Protokoll. Somit ist es im Zusammenspiel mit den FnIO-Feldbusknoten möglich, eine dezentrale Peripherie aufzubauen, um beispielsweise den Verkabelungsaufwand deutlich zu minimieren oder eine Anlage modular aufzubauen. Wer nicht mit Modbus arbeiten möchte, findet bei Wachendorff viele andere Feldbusknoten, die Protokolle wie Profibus DP/V1, Profinet, Canopen, EtherNet/IP, DeviceNet, CC-Link und andere unterstützen. Die Steuerung NA9371/2/3 sowie die Felbusknoten basieren auf dem gleichen System, so dass jedes IO-Modul mit jedem Gerät der FnIO Serie verwendet werden kann; egal ob analoge oder digitale Ein-/Ausgangsmodule oder aber auch Spezialmodule wie Hochfrequenz-Zähler oder SSI-Schnittstellen zum Einsatz kommen. Zusätzlich bietet der I/O-Controller NA9371 eine ModbusTCP Server-Schnittstelle. Hierüber kann ein Bediengerät für eine ergonomische Anlagenbedienung sehr einfach angebunden werden – in diesem konkreten Fall geschehen mit dem WBGAC070E von Wachendorff. Die Leiterplatte dieses Bediengeräts ist durch eine spezielle Beschichtung zusätzlich gegen Korrosion und Feuchtigkeit geschützt, so dass diese Variante für den Einsatz in der Landwirtschaft optimal geeignet ist. Die Geräte der WBG-Serie werden über das kostenfreie Tool EasyBuilderPro projektiert; laufenden Kosten oder Lizenzgebühren fallen nicht an.

Wichtige Datenlogging-Funktion

Besonders wichtig ist für Christian Hartmann die Funktion des Datenlogging, die das Bediengerät bietet: „Wir müssen alle Daten aufzeichnen und regelmäßig den Behörden zur Verfügung stellen“ erklärt der Filterspezialist. Die Log-Daten können auf unterschiedlichste Weise archiviert und ausgewertet werden. „Meistens ziehen wir sie auf einen USB-Stick“ erklärt Hartmann die übliche Vorgehensweise bei seinen Kunden. Alternativ ist aber euch der Zugriff über FTP möglich, sodass man die Daten nicht direkt an der Anlage archivieren muss. Auch die nächsten Anlagen für die Landwirtschaft, aber auch für die Industrie sind schon in Planung – wieder mit Wachendorff im Schaltschrank. Der Filterspezialist ist froh, quasi per Zufall seinen neuen Zulieferer aus dem Rheingau gefunden zu haben.

Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG
www.wachendorff.de

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