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Kammstall für Tiere
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Die Erfindung betrifft einen Kammstall für TiereRmit mehreren voneinander
getrennten Stallzellen, und mit einem den Stallzellen gemeinsamen Stallgang, sowie
mit mindestens einem Wäremtauscher, welcher die Stallabluft nach außen leitet und
die der Stallabluft dabei entnommene Wärme der in einem Zuluftkanal geführten Zuluft
beigibt.
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Bei der Tierhaltung und Aufzucht werden immer häufiger sogenannte
Kammställe verwendet, deren charakteristisches Merkmal die in sich geschlossenen
und voneinander abgetrennten Stallzellen bzw. Stallabteile sind, die einen gemeinsamen
Stallgang besitzen, von welchem aus jede Stallzelle zugänglich ist.
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Bekanntlich erzeugen die in einer Stallzelle befindlichen Tiere Wärme,
wobei die Temperatur von dem Lebendgewicht abhängt. Man verwendet in diesem Zusammenhang
den Begriff "Großvieheinheit" (abgekürzt: CV), und zwar unabhängig davon, um welche
Tiere es sich handelt.
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1 GV bezeichnet 500 kg Lebendgewicht, und je größer der GV-Wert ist,
um so höher ist der Temperaturanfall von den Tieren, und um so mehr muß für eine
Entlüftung der Stallzellen Sorge getragen werden.
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Zu berücksichtigen ist noch, daß je nach Alter und Entwicklungsstand
der Tiere auch eine unterschiedliche Wärmezuführung erforderlich ist, die auch von
der relativen Luftfeuchte der Außenluft abhängig sein kann. Deshalb werden z.B.
bei der Schweinemast in einem Kammstall die einzelnen klimatisch voneinander isolierten"
Stallzellen, die hier die einzelnen Mastabteilungen bilden, im Rein-Raus-Verfahren
nacheinander mit Ferkeln besetzt. Die frisch eingestallten jüngeren Tiere haben
nämlich einen höheren Wärmebedarf als die größeren Tiere, die selbst "erheblich"
Wärme produzieren.
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Diese unterschiedlichen Rahmenbedingungen lassen sich bei einem Kammstall
von seiner baulichen Konzeption her gut verwirklichen, indem in verschiedenen Stallzellen
jeweils Tiere gleicher Entwicklungsstufe zusammengefaßt werden. Im Verlauf der Aufzucht
durchlaufen die Tiere somit nacheinander mehrere Stallzellen.
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Trotz der bedeutenden Vorteile eines Kammstalles ergeben sich in der
Praxis gewisse Schwierigkeiten, die sich vor allem auf die Belüftung beziehen. Es
ist üblich, im Stallgang Klappfenster vorzusehen, so daß
eine Verbindung
mit der Außenluft hergestellt werden kann. Ferner ist es bekannt, von dem Stallgang
jeweils eine Verbindung zu den einzelnen Stallzellen vorzusehen. In Abhängigkeit
davon, welche Großvieheinheiten (GV) sich in den einzelnen Stallzellen befinden,
wird ein Abluftventilator in der Stallzelle nach Maßgabe der jeweiligen Temperatur
gesteuert, um Abluft nach außen zu befördern. Dadurch entsteht in der Stallzelle
ein gewisser Unterdruck, welcher eine Frischluftzufuhr von außen über den Stallgang
zu der Stallzelle bewirkt. Zwar ist somit eine Ablüftung der Schadgase (ausgeatmete
Luft der Tiere) möglich, ein entscheidender Nachteil ist jedoch, daß bei dieser
Lösung Wärme ungenutzt verloren geht.
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Es ist schon bekannt, die von den Tieren bei der Stallhaltung produzierte
Wärme nutzbringend anzuwenden, und zwar mittels eines Wärmetauschers. Hierbei wird
die warme Stallabluft über den Wärmetauscher nach außen geleitet. Die Wärme der
ausströmenden Stallabluft wird über- Kunststoffolien im Wärmetauscher an die einströmende
frische Außenluft übertragen, so daß die dabei gewonnene Wärme dem Stall erneut
zugeführt werden kann. Der Einsatz eines Wärmetauschers sorgt somit für die nötige
Abführung der Schadgase und für die Zuführung von Frischluft, wobei nur unwesentlich
Wärme
verloren geht.
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Man könnte nun zwar daran denken, den an sich bekannten Wärmetauscher
auch bei einem Kammstall einzusetzen, allerdings wäre es dann erforderlich, jeder
einzelnen Stallzelle einen Wärmetauscher zuzuordnen. Letztere stellen einen erheblichen
Kostenfaktor dar, so daß man aus Gründen der Wirtschaftlichkeit gezwungen ist, von
dieser denkbaren Lösung abzusehen.
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Hier greift die Erfindung ein, der die Aufgabe zu Grunde liegt, einen
Kammstall zu schaffen, bei welchem mit geringem Kostenaufwand für jede einzelne
Stallzelle eine von dieser Stallzelle entsprechend der jeweiligen Großvieheinheit
verlangte Belüftung und Zuführung von Wärmeenergie sowie die erforderliche Ablüftung
der Schadgase ermöglicht wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Kammstall dadurch, daß mindestens zwei Stallzellen ein gemeinsamer Wärmetauscher
zugeordnet ist, daß der Wärmetauscher über den Zuluftkanal mit dem Stallgang verbunden
ist, und daß jede Stallzelle über einen Außenluftkanal wahlweise mit der Außenatmosphäre
und/oder dem Stallgang in Verbindung steht.
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Die Erfindung erlaubt es erstmals, die erheblichen Vorteile eines
Wärmetauschers vollständig bei einem Kammstall mit mehreren Stallzellen auszunutzen,
und zwar bei einem vertretbaren Kostenaufwand. Zugleich kann wegen der Verwendung
der Wärmetauscher das Prinzip des Kammstalles mit den unterschiedlichen Stallzellen
optimal verwirklicht werden. Dabei genügt es bei einem Kammstall mit beispielsweise
fünf einzelnen Stallzellen, lediglich zwei Wärmetauscher einzusetzen.
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Die Erfindung sieht die Zuordnung eines gemeinsamen Wärmetauschers
zu mehreren Stallzellen vor, und ein weiteres bedeutendes Merkmal besteht darin,
daß die in dem Wärmetauscher gewonnene Wärme bzw. die angewärmte Zuluft anders als
bei den bisherigen Anwendungsfällen eines Wärmetauschers nicht direkt in die Stallzellen,
sondern in den gemeinsamen Stallgang geführt wird. Auf Grund dieser überraschenden
Maßnahme kommt dem Stallgang die Funktion einer Klimakammer bzw.
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eines Wärmepuffers zu. Wie weiter unten noch erläutert wird, können
die einzelnen Stallzellen entsprechend ihrem jeweiligen Wärmebedarf die benötigte
Wärme dem Stallgang entnehmen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann nämlich jede Stallzelle
über einen Außenluftkanal wahlweise
mit der Außenatmosphäre und/oder
mit dem Stallgang in eine Verbindung gebracht werden, so daß entweder Außenluft
oder Warmluft aus dem Stallgang in die Stallzelle strömen kann. Es ist auch möglich,
daß der Außenluftkanal sowohl mit der Außenatmosphäre als auch mit dem Stallgang
verbunden ist, so daß der zugehörigen Stallzelle dann ein Gemisch aus Außenluft
und angewärmter Stallgangluft zugeführt wird.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß jede Stallzelle
eine Sommerlüftung in Form eines Abluftschachtes mit einem Ventilator und einer
automatischen Rückstauklappe besitzt. Der temperaturabhängig gesteuerte Ventilator
leitet Schadgase nach außen, wodurch in der Stallzelle ein gewisser Unterdruck entsteht,
und dieser wiederum bewirkt, daß über den Außenluftkanal Luft in die Stallzelle
fließen kann.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht nun darin,
daß die beiden Öffnungen des Außenluftkanals zur Außenatmosphäre und zum Stallgang
mittels einer Klappe wahlweise verschließbar sind, und daß die jeweilige Stellung
der Klappe mit der Möglichkeit von Zwischenpositionen, in denen beide Öffnungen
zugänglich sind, in einer Abhängigkeit von der Sommerlüftung erfolgt.
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Wenn beispielsweise die Temperatur in einer Stallzelle so gering ist,
daß die Sommerlüftung außer Betrieb ist und die Schadgase nur über den Wärmetauscher
abgeleitet werden, befindet sich die Klappe in einer senkrechten Stellung, d.h.,
es kann keine Außenluft, sondern nur Luft aus dem Stallgang über den Außenluftkanal.in
die Stallzelle gelangen.
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Bei größerer Temperatur in einer Stallzelle - wenn sich in der Stallzelle
etwa größere Tiere mit einer höheren Wärmeabgabe befinden - beginnt die Sommerlüftung
zu arbeiten, und die erwähnte Klappe gibt nun etwas die nach außen führende Öffnung
frei, so daß neben der Luft aus dem Stallgang auch eine gewisse Menge Außenluft
in die Stallzelle strömen kann.
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Bei weiter erhöhter Temperatur läuft die Sommer lüftung stärker und
die Klappe schließt im Extremfall die Verbindung mit dem Kontrollgang, so daß nur
noch Außenluft in die Stallzelle strömt.
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Es wurde schon erwähnt, daß die von den Wärmetauschern erzeugte Wärme
in den Stallgang geführt wird, und die obigen Erläuterungen verdeutlichen, daß diese
Wärme in vorteilhafter Weise bei Bedarf von derjenigen Stallzelle "angefordert bzw.
abgerufen" werden kann, in
welcher die Wärme gerade benötigt wird.
Das ist in der Regel die Stallzelle mit der kleineren GV-Einheit. Der Stallgang
wirkt also als eine Art Puffer oder Speicher für die Wärme. Unter günstigen Voraussetzungen
ist der erfindungsgemäße Kammstall vollständig ohne eine zusätzliche Heizung zu
betreiben, d.h. der neue Kammstall kann praktisch als eine autarke Anlage betrachtet
werden. Dies ist angesichts der nicht unerheblichen Energiekosten ein weiterer entscheidender
Vorteil der Erfindung.
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Andere zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erindung
sind in den Unteransprüchen angegeben und der Zeichnung zu entnehmen.
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Nachfolgend wird die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 ein schematische Ansicht (Draufsicht) eines Kammstalles,
Fig. 2 - 4 jeweils unterschiedliche Seitenansichten des Kammstalles gemäß Fig. 1.
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Der zeichnerisch dargestellte Kammstall 10, welcher ein Dach 12 umfaßt,
besitzt fünf Stallzellen 16,18, 20,22 und 24, denen ein gemeinsamer Stallgang 14
zugeordnet ist.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist den drei oberen Stallzellen 16, 18 und 20 der
in Fig. 3 ebenfalls dargestellte Wärmetauscher 26 gemeinsam zugeordnet. Die unteren
drei Stallzellen 20, 22 und 24 besitzen den gemeinsamen Wärmetauscher 26, die mittlere
Stallzelle 20 wird also von beiden Wärmetauschern 26 erfaßt.
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Gemäß Fig. 3 besitzt jeder Wärmetauscher 26 einen Abluftventilator
28, um die Stallablauft bzw. die Schadgase der dem Wärmetauscher 26 jeweils zugeordneten
Stallzellen nach außen abzuleiten, wie durch den Pfeil A angedeutet ist. Außerdem
umfassen die Wärmetauscher 26 einen Zuluftventilator 30, um (vgl. den Pfeil B in
Fig. 3) frische Zuluft anzusaugen und nach Erwärmung über einen Zuluftkanal 34 in
den Stallgang 14 zu fördern.
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Jeder Wärmetauscher 26 ist mit einem Sammelkanal 32 verbunden, über
welchen die Schadgase und die Stallabluft der dem jeweiligen Wärmetauscher 26 gemeinsamen
Stallzellen
16 - 24 nach außen abgeleitet werden. Die Lufteintrittsmengen der zugeordneten Stallzellen
16 - 14 in die entsprechenden Öffnungen des Sammelkanals 32 lassen sich übrigens
durch vorgesehene Schieber-beeinflussen. In Fig. 1 kann man besonders deutlich erkennen,
daß die erwärmte frische Zuluft von jedem Wärmetauscher 26 über den zugehörigen
Zuluftkanal 34 in den gemeinsamen Stallgang 14 geführt wird.
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Wie sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 erkennbar ist, gehört zu jeder
Stallzelle 16 - 24 ein eigener Außenluftkanal 36, der eine erste nach außen führende
Öffnung 38 sowie eine zweite zum Stallgang 14 führende Öffnung 40 besitzt (in Fig.
2 ist diese Öffnung durch eine weiter unten noch erwähnte Klappe 46 noch verschlossen).
Im Bereich der jeweiligen Stallzelle 16 -24 sind an dem Außenluftkanal 36 Zulufteinweiser
64 vorgesehen, welche eine Verbindung zu den Stallzellen herstellen, so daß Luft
über den Außenluftkanal 36 und die Zulufteinweiser 64 in die Stallzellen 16 - 24
strömen kann. Ferner besitzt jeder Außenluftkanal 36 im Bereich der zugeordneten
Stallzelle 16 - 24 noch eine dritte, nach außen führende Öffnung 42, die mittels
eines Schiebers 44 verschließbar ist. Dabei sind auch Zwischenstellungen des Schiebers
44 möglich, so daß der Querschnitt der Öffnung nur teilweise freigegeben
wird.
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Die Querschnittsansicht in Fig. 2 verdeutlicht, daß im Bereich der
ersten Öffnung 38 und der zweiten Öffnung 40 eine Klappe 46 (Luftmengengestellklappe)
angeordnet ist, die in ihrer gezeigten waagerechten Stellung die zum Stallgang 14
führende zweite Offnung 40 und in ihrer anderen gestrichelt gezeigten Stellung die
erste nach außen führende Öffnung 38 verschließt. Zwischen diesen beiden Endpositionen
der Klappe 46 sind Zwischenstellungen möglich, in denen sowohl die erste Öffnung
38 als auch die zweite Öffnung 40 unterschiedlich "weit" offen sind.
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Zur Einstellung der jeweiligen Klappenpositionen ist jeder Klappe
46 ein Stellmotor 48 zum Verstellen der Klappe 46 zugeordnet. Wie weiter unten noch
erläutert wird, erfolgt die Verstellung der Klappen 46 in Abhängigkeit einer der
jeweiligen Stallzelle 16 - 24 zugeordneten Sommerlüftung 50.
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In Fig. 4 ist ersichtlich, daß die in jeder Stallzelle 16 - 24 vorhandene
Sommerlüftung 50 einen Abluftschacht 56 umfaßt. Innerhalb des Abluftschachtes 56
befinden sich ein Ventilator 52 und eine darunter angeordnete Rückstauklappe 54.
Letztere bewirkt, daß aus der zugehörigen
Stallzelle 16 - 24 lediglich
Abluft in Richtung des Pfeiles C nach außen gelangen kann, während ein Lufteintritt
entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles C in die Stallzelle nicht möglich ist.
Ubrigens kann gegebenenfalls gemäß Fig. 4 noch ein weiterer Abluftschacht 58 mit
einem Ventilator 60 vorgesehen werden, wobei die untere Öffnung des Abluftschachtes
58 mittels eines Schiebers 62 ganz oder teilweise verschließbar ist.
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Der Betrieb der einzelnen Sommerlüftungen 50 erfolgt temperaturabhängig,
wobei die Temperatur innerhalb einer Stallzelle 16 - 24 (eventuell auch außerhalb
des Kammstalles 10) mittels eines Meßfühlers bzw. eines Temperaturfühlers (nicht
dargestellt) festgestellt wird.
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Bei einer minimalen, vorgegebenen Temperatur ist der Ventilator 52
nicht in Betrieb, Bei höherer Temperatur läuft der Ventilator 52 an, wobei die Drehzahl
bei weiter wachsender Temperatur erhöht wird, so daß dann eine größere Menge Schadgase
nach außen durch den Abluftschacht 56 abgeleitet wird.
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Ein bedeutendes Merkmal bei dem erfindungsgemäßen Kammstall 10 ist
die Abhängigkeit der Stellung der Klappe 46 von dem Betrieb der Sommerlüftung 50.
Über den Außenluftkanal 36 bzw. über die Zulufteinweiser 64 kann
Luft
in die jeweilige Stallzelle 16 - 24 einströmen, wenn sich in der Stallzelle ein
Unterdruck aufbaut, und ein solcher Unterdruck entsteht dadurch, daß mittels des
Ventilators 52 der Sommerlüftung 50 Schadgase abgeleitet werden.
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Wenn bei einer minimalen Temperatur der Ventilator 52 außer Betrieb
ist, befindet sich die Klappe 46 in der in Fig. 2 gestrichelt dargestellten senkrechten
Position, d.h., die Öffnung 38 ist verschlossen. Die zugehörige Stallzelle 16 -
24 steht also über die Öffnung 40 lediglich mit dem gemeinsamen Stallgang 14 in
Verbindung, und wegen der ausgEschalteten Sommerlüftung werden die Schadgase ausschließlich
über den Wärmeaustauscher 26 abgeleitet. Es gelangt keine Außenluft in die Stallzelle,
es sei denn, daß der Schieber 44 der Öffnung 42 des Außenluftkanals 36 diese Öffnung
42 freigibt.
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Der oben geschilderte Fall einer geringen Temperatur in einer Stallzelle
16 - 24 liegt z.B. dann vor, wenn sich in der betreffenden Stallzelle keine Tiere
oder sehr junge Tiere mit geringem Lebendgewicht befinden.
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Es sei jetzt eine andere Stallzelle 16 - 24 betrachtet,
in
welcher sich schon ältere Tiere mit einer größeren Wärmeabgabe befinden. Die Sommerlüftung
50 ist jetzt wegen der höheren Temperatur in Betrieb, so daß über den Abluftschacht
56 mittels des Ventilators 52 Schadgase nach außen abgeleitet werden. Dadurch entsteht
innerhalb der betreffenden Stallzelle ein gewisser Unterdurck.
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Infolge der Abhängigkeit zwischen der Sommerlüftung und der Klappe
46 wird letztere - ausgehend von der in Fig. 2 gestrichelt gezeigten Darstellung
- mittels des zugehörigen Stellmotors 48 nach links bewegt, so daß sie eine Zwischenstellung
einnimmt, in der sowohl die Öffnung 38 als auch die Öffnung 40 für einströmende
Luft offen sind. In dieser Stellung gelangt also Außenluft in die jeweilige Stallzelle,
wobei die Außenluft mit der warmen Luft aus dem Stallgang 14 vermischt wird.
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Bei weiter ansteigender Temperatur innerhalb einer Stallzelle 16 -
24 erhöht sich die Drehzahl des Ventilators 52, und außerdem wird die Klappe 46
weiter in Richtung auf ihre waagerechte Endposition hin bewegt, d.h. es gelangt
mehr Außenluft in die Stallzelle, während die Beimengung mit der warmen Luft aus
dem Stallgang 14 geringer wird.
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Im Extremfall nimmt die Klappe 46 bei weiter steigender Temperatur
und erhöhter Drehzahl des Ventilators 52 die in Fig. 2 gezeigte waagerechte Lage
ein, in welcher die zum Stallgang 14 führende öffnung 40 vollständig verschlossen
ist und ausschließlich Außenluft über die Öffnung 38 in die jeweilige Stallzelle
16 - 24 gelangen kann.
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Die voranstehende Beschreibung verdeutlicht das bei der Erfindung
verwirklichte Prinzip, wonach der Stallgang 14-die Funktion einer Klimakammer besitzt,
und wonach die einzelnen Stallzellen 16 - 24 entsprechend ihrem jeweiligen Wärmebedarf
die benötigte Wärmemenge aus dem Stallgang 14 entnehmen können.
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Wenn bei dem erfindungsgemäßen Kammstall 10 alle Klappen 46 im Stallgang
14 die Öffnung 46 verschließen, schalten sich die Wärmetauscher 26 automatisch ab.
Das Offnen einer Klappe 46 erfolgt dann bei Bedarf wegen der Kopplung mit der Sommerlüftung
50, wenn diese infolge einer ansteigenden Temperatur in Betrieb geht. Gleichzeitig
schaltet sich dann der zuständige Wärmetauscher 26 wieder ein.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kammstall 10 wird infolge der
beschriebenen
Wirkungsweise auch der Gefahr einer zu hohen relativen Luftfeuchte in den einzelnen
Stallzellen 16 - 24 begegnet, denn durch die Temperaturerhöhung der Zuluft wird
zugleich auch die Aufnahmefähigkeit für Wasserdampf erhöht.
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Im Regelfall wird meistens nur der geringere Teil der einzelnen Stallzellen
16 - 24 mit Tieren höheren Wärmebedarfes besetzt sein (junge Tiere). Die großen
Tiere aus den anderen Stallzellen 16 - 24 produzieren dann ausreichend Wärme für
die frisch eingestallten Tiere, bzw. es werden die betreffenden Stallzellen 16 -
24 vor der Einstallung der jungen Tiere bereits vorgewärmt. Im Sommerluftbetrieb
kann die Außenluft zu beiden Seiten des Außenluftkanals 36 über die Öffnungen 38
und 42 durch die Zulufteinweiser 64 in die jeweilige Stallzelle 16 - 24 eintreten.
Die beiden Ventilatoren 52 und 60 sorgen für einen ausreichenden Luftwechsel.
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Insgesamt schafft die Erfindung den Vorteil, daß jede einzelne Stallzelle
16 - 24 die richtigen klimatischen Bedingungen für die jeweiligen Tiere bietet.
Dabei läßt sich diese klimatische Aufbesserung wesentlich wirkungsvoller und auch
schneller sowie in größeren Raten erzielen, als wenn man - was im übrigen aus Kostengründen
kaum
möglich ist - jedem einzelnen Stallabteil einen eigenen separaten Wärmetauscher
zuordnen würde. Entscheidend ist, daß mit der Klimaverbesserung in vorteilhafter
Weise eine Futter zunahme der Tiere verbunden ist. Die Zeitdauer bis zur Erreichung
eines bestimmten gewünschten Gewichtes läßt sich dadurch erheblich verkürzen.