Agrartechnische Forschung, Band 1 (1995)

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Emissionsmessungen an Holzfeuerungsanlagen aus dem häuslichen Bereich
(1995) Launhardt, Thomas; Strehler, Arno
Von 1991 bis 1993 wurden auf dem Feuerungsprüfstand der Landtechnik Weihenstephan marktübliche Holzfeuerungsanlagen aus dem häuslichen Bereich (5 bis 50 kW Nennwärmeleistung) untersucht. Neben ausgewählten Verbrennungskenngrößen wurden hierbei die Emissionen von CO, CnHm, Staub und NOx im Abgas erfasst. Ziel dieser Untersuchungen war es, den heutigen Stand der Anlagentechnik im Hausbrandbereich zu dokumentieren und für die Vielfalt der verschiedenen Anlagentypen mit ihren unterschiedlichen Bauarten vergleichend zu bewerten. Die Ergebnisse der Messungen bestätigen, dass viele moderne Kleinfeuerungsanlagen heute eine beachtlich hohe Verbrennungsqualität erreichen und im Regelfall die Grenzwerte gemäß der 1. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissions-Schutzgesetzes (I. BlmSchV) für Anlagen über 15 kW Nennwärmeleistung deutlich unterschreiten. Die Hohe des Ausstoßes von CO, CnHm und Staub wird jedoch, im Gegensatz zu den Stickoxidemissionen, in hohem Maße von der Beschickungsart, der Bauart und dem Anlagentyp beeinflusst.
Pflege stillgelegter Flächen - Maschinen, Werkzeuge, Arbeitseffekte, Leistungsbedarf
(1995) Biller, Rainer H.; Brunotte, Joachim
Das Institut für Betriebstechnik untersucht seit 1993 Gerate zum Häckseln auf stillgelegten Flächen. Es wurden ein Messermäher (umgebauter Kreiselgrubber) und verschiedene Schlegelhäcksler mit unterschiedlichen Werkzeugen auf Klee/Gras, Phacelia und ?-lrettich eingesetzt. Bei den Arbeitseffekten "Schnittgutlänge" und "erzielte Stoppelhohe" bestanden zwischen den Häckslern keine nennenswerten Differenzen. Um so deutlicher unterschieden sich die Geräte bezüglich des erforderlichen Leistungsbedarfes. Die geringste Leistung benötigte auf allen drei Bestanden das Gerät mit den Y-Schlegeln. Geräte mit flächig eingreifenden Werkzeugen (Delta-Schlegel, Platten-Schlegel) benötigten die doppelte bis dreifache Leistung an der Zapfwelle, hervorgerufen nicht allein durch die Werkzeugform, sondern auch durch hohe Leerlaufleistungen. Um den werkzeugbedingten Unterschied im Leistungsbedarf zu ermitteln, wurde ein Gerät mit drei verschiedenen Werkzeugen (Y-Schlegel, Y/M-Schlegel [= Y-Schlegel mit flächig eingreifendem Mittelschlegel], Delta-Schlegel) auf ?-lrettich eingesetzt. Den geringsten Leistungsbedarf hatten die Y-Schlegel. Delta-Schlegel erforderten etwa 20 bis 30%, Y/M-Schlegel sogar 40 bis 50% mehr Leistung. Die Auswahl von Gerät und Werkzeug bestimmt neben Aufwuchsmasse und Rohfasergehalt des Bestandes entscheidend den Leistungsbedarf und somit auch die Kosten für die Pflege stillgelegter Flächen.
Reduzierung von Ammoniak- und Geruchsemissionen aus der Tierhaltung durch biologische Abluftwäsche
(1995) Lais, Stephan; Büscher, Wolfgang; Jungbluth, Thomas
Stallanlagen tragen in erheblichem Maße zu Geruchs- und Ammoniakemissionen aus der Landwirtschaft bei. In Industrieanlagen gelingt es ca. 90% der Geruchsstoffe und hohe Anteile anderer wasserlöslicher Stoffe über biologische Abluftwäscher zu sorbieren und somit gezielt Emissionen zu vermindern. In der Landwirtschaft werden bisher nur wenige Abluftwaschanlagen zur Geruchsminderung eingesetzt und sind im Hinblick auf ihre NH3 Minderung praktisch nicht untersucht. Ziel der Untersuchung ist es daher, nach einer Bestandsaufnahme den Abscheidegrad von Ammoniak und Geruch unterschiedlicher in der Landwirtschaft verwendeter Anlagentypen experimentell zu bestimmen. Anschließend sollen die Ergebnisse Kosten/Nutzen orientiert ausgewertet und in verwaltungstechnisch handhabbare Bewertungsstandards umgesetzt werden.
Theoretische Untersuchungen zur Trennung von Korn/Stroh- und Korn/Spreu-Gemischen im Mähdrescher
(1995) Beck, Folker; Kutzbach, Heinz Dieter
Für die Simulation der Trennprozesse im Mähdrescher wird ein Entmischungsmodell der Korn-Stroh- bzw. Korn-Spreu-Trennung vorgestellt. Dieses wird um ein Sieb-Abscheidemodell ergänzt. Das Entmischungsmodell benutzt zur Beschreibung der Kornbewegung die physikalischen Vorgänge Konvektion und Dispersion, welche auf eine partielle Differentialgleichung für die Verteilung der Kornmasse in der Gutschicht führen. Für diese wird ein numerisches Lösungsverfahren nach der Linienmethode angegeben. Das kombinierte Entmischungs- und Abscheidemodell wird zur Bestimmung der mittleren Sinkgeschwindigkeit von Korn und der Dispersionskonstanten der Kornausbreitung in der Gutschicht angewendet. Außerdem wird der Schichtungseinfluss von Korn und Kurzstroh bzw. Spreu auf die Arbeit der Reinigungsanlage gezeigt.
Entwicklungstendenzen in der Erntetechnik
(1995) Kutzbach, Heinz Dieter
Der Strukturwandel in der Landwirtschaft und der zunehmende Kostendruck führen zu einem weiteren Größenwachstum bei den Erntemaschinen und einem verstärkten ?oebergang zu Selbstfahrern. Konstruktive Weiterentwicklungen bei den Arbeitselementen zur Leistungssteigerung und zur Verbesserung der Qualität der Ernteprodukte sowie der zunehmende Einsatz elektronischer Baugruppen zur Fahrerentlastung und Funktionsverbesserung kennzeichnen die Entwicklung.
Supplement
(1995)
Redaktionelles, Inhaltsverzeichnis, Autorenverzeichnis, Hinweise für die Autoren
Minderungsmöglichkeiten klimarelevanter Emissionen aus der Landwirtschaft
(1995) Hellebrand, Hans Jürgen; Munack, Axel
Landwirtschaftliche Produktion führt zu verfahrens- und stoffwechselbedingten Emissionen klimarelevanter Spurengase. Der direkte Energieverbrauch und die mineralische Düngung sind die Hauptquellen des Kohlendioxidausstoßes. Die Emission von Lachgas wird wesentlich durch die Stickstoffdüngung beeinflusst, während die Emission von Methan und Ammoniak ursächlich mit der Tierhaltung verknüpft ist. In der vorliegenden Arbeit wird ein Oberblick zu den Emissionsquellen und Senken sowie zu den Möglichkeiten und zu den erforderlichen Strategien für eine Reduzierung der Emissionen vermittelt. Neben der emissionsreduzierenden Gestaltung landwirtschaftlicher und landtechnischer Verfahren weist der ?oebergang zur energetischen Nutzung landwirtschaftlicher Produkte und Reststoffe das größte Reduktionspotential auf. Steigende Energiepreise und eine ûnderung der Ernährung mit einem höheren Anteil pflanzlicher Produkte können bedeutende Emissionsminderungen nach sich ziehen.
Längsverteilung von Sämaschinen und ihre Wirkung auf Standfläche und Ertrag bei Raps
(1995) Griepentrog, Hans W.
Die Ablagequalität von Sämaschinen beeinflusst den Feldaufgang und die Entwicklung von Pflanzen und damit auch den Flächenertrag. Um den Einfluss der Längsverteilung auf den Flächenertrag darzustellen, wurden Daten der maschinenbedingten Standflächenverhältnisse und des Einzelpflanzenertrages von Rapspflanzen über eine Modellbildung miteinander verrechnet. Die Standflächen der Einzelpflanzen wurden mittels Polygonzerlegung bestimmt, während die Einzelpflanzenerträge aus der Pflanzenbauforschung übernommen wurden. Gleichmäßige Längsverteilungen ergaben gleichmäßige Standflächenverteilungen und höhere Flächenerträge. Der Einfluss des Reihenabstandes nimmt mit zunehmender Gleichmäßigkeit der Längsverteilung ab.
Ermittlung der Permeabilität von Ultrafiltrationsmembranen
(1995) Reimann, Winfried
Membrantrennverfahren gewinnen in den letzten Jahren durch Neu- und Weiterentwicklungen der Membranen und Module bei der Aufbereitung wässriger Losungen an Bedeutung. Für die Ermittlung der Einsatzgrenzen, z. B. bei der Ultrafiltration landwirtschaftlicher Abwasser, sind im halbtechnischen Maßstab Untersuchungen über den Einfluss der im Abwasser enthaltenen organischen Substanz auf die Permeabilität von Ultrafiltrationsmembranen durchgeführt worden. Dazu wurden Abwässer mit unterschiedlichem Gehalt an organischer Substanz anaerob behandelt, urn den Kohlenstoff abzubauen und in Biogas (Methan und Kohlendioxid) umzuwandeln. Die Ultrafiltration dieser Abwässer ergab, dass die Permeabilität der Membran vom Gehalt an organischer Substanz im Abwasser bestimmt wird. Mit zunehmender Konzentration an organischer Substanz nimmt die Permeabilität der Membran ab.
Adaptive Parameteroptimierung unscharfer Regler mittels Genetischer Algorithmen zur Klimatisierung von Kartoffellagern
(1995) Gottschalk, Klaus
Für Kartoffellagerhäuser, die nicht über Einrichtungen zur Kühlung, Beheizung und Befeuchtung der Zuluft verfügen, ist die Klimatisierung der Kartoffelschüttung vom Außenklima abhängig. Um einen Klimatisierungsalgorithmus zu entwickeln, zu erproben und optimieren zu können, wurde ein mathematisch-physikalisches Modell der Wärme- und Stoffübergänge der Kartoffelschüttung entwickelt und in den Regelkreis eingebunden. Die Bedingungen für eine angepasste Belüftung sind in den Regler mittels der Methoden der unscharfen Logik (Fuzzy-Logik) implementiert. Die Anwendung Genetischer Algorithmen ermöglicht eine Parameteradaption des unscharfen Reglers gemäß unterschiedlicher Bewertungskriterien, um ein möglichst optimales Lagerklima zu erhalten mit dem Ziel, die Kartoffelqualität zu sichern sowie Energieverbrauch und Kosten zu senken. Deskriptoren: Kartoffellagerung, Modellierung, Klimaautomatisierung, unscharfe Regelung, Fuzzy-Regler, Genetische Algorithmen
Supplement
(1995)
Redaktionelles, Inhaltsverzeichnis, Autorenverzeichnis, Hinweise für die Autoren
Ein neues Öko-Antriebskonzept für den leistungsstarken Traktor
(1995) Stroppel, Alfred; Görner, Fritz
Das Besondere des neuen Antriebskonzeptes beruht auf dem Gedanken, den Traktormotor hinsichtlich seiner Konstantleistungsmöglichkeit auszuschöpfen, und diesen Grundgedanken bei der Konzeption des gesamten Traktorantriebes konsequent fortzusetzen. Dadurch wird das übliche Lastschaltgetriebe überflüssig und durch die dem Konstantleistungsmotor innewohnende stufenlose Geschwindigkeitsanpassung bei voller Leistung ersetzt, weswegen man auch von einer" stufenlosen Lastschaltung" sprechen könnte. Es werden gegenüber einem konventionellen Traktorgetriebe mit 4fach-Lastschalt-Splittung Vorteile hinsichtlich der Schlagkraft, des Wirkungsgrades, des Kraftstoffverbrauchs, der Schalthäufigkeit und des Komforts erwartet. Durch den Wegfall der Lastschaltung wird das Getriebe auf ein Synchrongetriebe reduziert, was im Hinblick auf die Getriebeproduktion von Bedeutung ist. Das neue Antriebskonzept ist erst einmal für leistungsstarke Traktoren gedacht.
Zur Saatgutförderung und -verteilung in einer pneumatischen Getreidesämaschine
(1995) Zhu, Chaohong; Stroppel, Alfred
Es werden einige grundlegende technologische Zusammenhänge in einer pneumatischen Getreidesämaschine experimentell untersucht. Dabei geht es einmal um den Fördervorgang im Steigrohr und zum anderen um den Verteilvorgang im Verteilerkopf. Ferner werden einige grundlegende Zusammenhänge bezüglich der Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Saatgutverteilung erläutert und eine neue Beurteilungskenngröße für die Gleichmäßigkeit der Verteilung eingeführt. Bei den Untersuchungen, die an einem speziell dafür entwickelten Sämaschinen-Prüfstand durchgeführt wurden, werden verschiedene Parameter variiert.
Systematik und Leistungsanalyse landwirtschaftlicher Transportverfahren
(1995) Herrmann, Andreas; Papesch, Josef
Landwirtschaftliche Transportverfahren werden nach der Art des technologischen Zusammenwirkens mit den unmittelbar vor- und nachgelagerten Arbeitsgängen systematisiert. Dabei lassen sich drei grundsätzliche Typen transportverbundener Arbeitsverfahren voneinander abgrenzen. Sie stellen die Grundlage für die Leistungsanalyse dar, bei der besonderer Wert auf die Quantifizierung der zyklischen verfahrensbedingten Verlustzeiten in den transportverbundenen Fließarbeitsverfahren gelegt wird. Die Entscheidung für das geeignetste Transportverfahren ist von einer Vielzahl von Kriterien abhängig, die wiederum von verschiedenen Größen beeinflusst werden und untereinander Wechselwirkungen besitzen.
Ergebnisse von Analysen gasförmiger Emissionen aus Tierhaltungen
(1995) Brunsch, Reiner; Kaufmann, Otto; Gurk, Stefan
Emissionen von Spurengasen aus Tierhaltungen stehen in jüngster Zeit in verstärktem Interesse von Wissenschaft und ?-ffentlichkeit. Die Verfügbarkeit hochpräziser Gasanalysetechnik, die in kurzen Meßintervallen Gleichzeitigkeitsanalysen mehrerer Gase ermöglicht, stellt die Emissionsforschung vor neue Möglichkeiten und erfordert ein ?oeberprüfen bisheriger Ergebnisse. Multigasmonitoring in Kombination mit Mehrpunktprobennahme liefert Ausgangsmaterial für die Beurteilung von Emissionssituationen. Ergebnisse und Probleme der Emissionsprognose auf der Grundlage des Multigasmonitoring werden diskutiert.
Die Halmlänge - ein Parameter zur Steuerung von Prozellabläufen in der Getreideproduktion
(1995) Wartenberg, Gerhard; Jürschik, Peter
Die Heterogenität von Ackerstandorten führt zur kleinräumig differenzierten Bereitstellung und Inanspruchnahme von Pflanzennährstoffen sowie zu einer örtlichen Variabilität im Unkrautvorkommen und im KrankheitsbefalL Dadurch entstehen ökonomisch und ökologisch bedeutsame Unterschiede in der Ausprägung von Bestandesmerkmalen. Es wird untersucht, ob die Halmlänge zum Steuern von Prozeßabläufen in der Getreideproduktion benutzt werden kann. Zwischen Halmoberfläche und Halmlänge besteht ein gut gesicherter korrelativer Zusammenhang. Durch das Einbeziehen der Bestandesdichte ist ein direkter Schluß auf die Biomasseproduktion eines Getreidebestandes und die Zielfläche für den Pflanzenschutz denkbar.
Bewertung von Emissionen aus der Tierhaltung, am Beispiel der Schweinemast
(1995) Berg, Werner
Die Emissionen aus der Tierhaltung tragen zu den lokalen, regionalen und globalen Veränderungen der ?-kosysteme bei. Sucht man nach Möglichkeiten der Emissionsminderung, so ist einerseits von Bedeutung, welches Ausmaß die Emissionen haben und mit welchen Wirkungen sie verbunden sind. Die Bewertung von Maßnahmen zur Emissionsminderung verlangt die Kenntnis der Wirkungen in Abhängigkeit von der Emissionsmenge. Zu diesem Komplexwird der Kenntnisstand aus der Literatur analysiert. Andererseits ist zu klären, welche Maßnahme welche Emissionsminderung bewirkt und wie hoch der dafür erforderliche Aufwand ist. Es gilt, Bewertungskriterien herauszufinden, die neben technologischen und wirtschaftlichen Aspekten vor allem ökologische in geeigneter Form kennzeichnen. Die Betrachtungen erfolgen am Beispiel der Schweinemast. Hier werden die Kohlendioxid-, Methan- und Distickstoffmonoxidemissionen untersucht, denen angelastet wird, einen erheblichen Beitrag zur Erwärmung der Erdoberfläche zu leisten. Ferner finden die Ammoniakemissionen Berücksichtigung, die über die Luft und weiter über die Niederschläge pflanzenschädigend wirken können.
Ein räumliches Modell des Krafthebers am Ackerschlepper
(1995) Berg, Torsten; Bernhardt, Gerd
Zur Berechnung der Reaktionskräfte im Heckkraftheber des Ackerschleppers wird ein neuartiges, räumliches Modell vorgestellt, das neben der lastabhängigen Reibung in den Hubzylindern und in den Gelenken auch die Einflüsse von Hubwellenverformung, Trägheitskraft, Hangneigung und Reifeneinfederung berücksichtigt. In Verbindung mit den an modernen Schleppern vorhandenen Sensoren ermöglicht das Modell die Gewinnung wertvoller Informationen zum Betriebszustand des angebauten Gerätes.
Untersuchungen zur Lagerung von Miscanthus sinensis giganteus ( Chinaschilt)
(1995) Kirschbaum, Hans-Georg; Tack, Fritz; Jonkanski, Frank
Von der VEBA OEL AG wurde Anfang 1989 ein 5jähriges Demonstrationsprojekt mit Förderung des BMFT/BML begonnen, in dem der gesamte Problemkreis der Erzeugung und Verwertung von Miscanthus sinensis giganteus unter dem Gesichtspunkt der Nutzung als Rohstoff für die chemische Industrie untersucht wird. Einen wichtigen Abschnitt in einem solchen Verfahren bildet die Lagerung, wobei das Problem dabei darin besteht, das im Winter geerntete Gut für eine ganzjährige Bereitstellung möglichst verlustarm aufzubewahren. Die Untersuchungen erfolgten mit Häckselgut und Quadergroßballen. Sie führten zu dem Ergebnis, daß mit dem Verfahren der Belüftungstrocknung in Kombination mit einer Kühlbelüftung eine verlustarme Aufbewahrung sowohl von Häckselgut als auch von Quadergroßbanen möglich ist. Die Guttemperatur darf dabei im Lager 20 ° C nicht überschreiten, da aufgrund der Eigenerwärmung die Möglichkeit einer Selbstentzündung nach bisherigem Erkenntnisstand nicht ausgeschlossen werden kann. Die Ernte sollte zu einem möglichst späten Erntetermin im März bzw. Anfang April erfolgen, wenn die Gutfeuchte ??? 40 % beträgt. Für die Lagerung wird eine einfache überdachte Fläche empfohlen und zur Belüftung eignen sich Ventilatoren, wie sie auch für Getreide bzw. Heu eingesetzt werden. Die 3jährigen Untersuchungen zeigten, daß mit dem vorgeschlagenen Verfahren der Kühlung und Trocknung der Feuchtegehalt des Gutes auf ??? 15 % abgesenkt werden kann. So behandeltes Miscanthus (Häcksel und Ballen) eignete sich gut für eine weitere energetische bzw. stoffliche Verwertung. Es war nur wenig verfärbt, zeigte kaum Schimmelbildung und der Trockenmasseverlust lag nur bei 4 bis 6%.

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