Gülletechnik: Richtig rühren in allen Töpfen

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1 top Technik Gülletechnik: Richtig rühren in allen Töpfen Stall, Vorgrube oder Behälter? Welche Gülle, welche Leistung? Güllemixer müssen zum Betrieb passen! Propellermixer arbeiten effektiver, Rührpumpen können dafür auch zum Umpumpen der Gülle eingesetzt werden. Gülle sollte nur homogen ausgebracht werden. Nur so können die Nährstoffe dosiert und zielgerecht ausgebracht werden. Soweit die Theorie. Damit das auch in der Praxis klappt, müssen die jeweiligen Mixer zur Gülle und zum Behälter passen. Die verschiedenen Güllen haben ganz unterschiedliche Eigenschaften. Bei Rindergülle bildet sich aus Futterresten und Stroh oft eine Schwimmschicht, die zerschlagen werden muss. Deshalb sollte das Rührwerk auch dicht unter der Oberfläche angreifen können. Wenn Rindergülle einmal vernünftig aufgerührt wurde, entmischt sie sich so schnell nicht mehr (mehrere Tage). Das Rührwerk ist also nicht im Dauereinsatz, was auch für Mixer spricht, die per Schlepper angetrieben oder überbetrieblich eingesetzt werden. Schweinegülle beim Ausbringen in Bewegung halten Anders Schweinegülle: Hier muss vor allem die Sinkschicht aufgemischt werden. Je nach Fütterung, z. B. CCM, können sich zwar auch Schwimmschichten bilden. Weil die Sinkschichten aber die größeren Probleme bringen, sollten der Mixer oder die Rührdüsen möglichst dicht am Boden angeordnet sein. Der gesamte Behälter muss gleichmäßig in Bewegung sein. In Strömungsschatten setzen sich sonst die Sinkstoffe sofort wieder ab. Das gilt übrigens für den gesamten Zeitraum, in dem die Schweinegülle ausgebracht wird ein Argument gegen Rührsysteme, die per Schlepper angetrieben werden oder permanent beaufsichtigt werden müssen. Mechanische Rührwerke: Vom Spaltenquirl zum Turmmixer Weit verbreitet sind Rührer, die mit einem Propeller arbeiten. Sie homogenisieren die Gülle durch die Strömung (Strömungsimpuls) und durch die mechanische Wirkung des Propellers, der z. B. die Schwimmdecke zerkleinert. Die Leistung ist vom Propeller abhängig: Propellerdurchmesser: Vor allem bei Schlepperantrieb sollten Sie sich lieber für einen größeren Durchmesser und geringere Drehzahl entscheiden. Das gilt vor allem für dickflüssigere Güllen, denn bei kleinen, schnelldrehenden Propellern fließt die Gülle nicht schnell genug nach, es bilden sich Hohlräume. Propellerflügel: Generell laufen Dreiflügler ruhiger als zweiflüglige Propeller. Propellerform und Winkel der Flügel: Die Form muss zum Güllesystem passen, denn Propeller können nur in einer Strömungsrichtung optimiert werden. Bei Mixern mit Umkehrgetriebe gibt es daher eine effiziente und eine weniger effiziente Laufrichtung. Leistungsbedarf: Wegen der höheren Verluste im Antriebsstrang ist der Leistungsbedarf des gleichen Propellers mit Zapfwellenantrieb rund doppelt so hoch wie beim elektrischen Antrieb. Diese Faustzahl gilt bei fast allen Systemen. Der Anlauf-Leistungsbedarf bei Sinkoder Schwimmschichten ist deutlich höher als beim Mixen. Der Elektromotor ist beim Anlaufen aber kurzzeitig in der Lage, 200 % seiner Nennleistung abzugeben. Bei der Planung müssen Sie aber unbedingt den erforderlichen Anschlusswert für den Elektromotor berücksichtigen. Die per Zapfwelle angetriebenen Mixer haben im Schnitt einen Leistungsbedarf, der sich zwischen 50 und 80 PS bewegt. Spaltenmixer als kompakter Problemlöser Mit Spaltenmixern können Sie in Grenzen den Problemzonen unter dem Spaltenmixer können vor allem in Altgebäuden Problemlöser sein. Per Fahrgestell lassen sie sich einfach transportieren. 98 top agrar 9/2003

2 Die einfachste Lösung beim Aufrühren von Güllebehältern ist ein fest in die Behälterwand eingebauter Mixer mit Zapfwellenantrieb. Diese Geräte kosten komplett mit Propeller, Antrieb, Dichtungen und Montagematerial ab ca E. Allerdings ist der Einbau der Mixer in die Behälterwand in einigen Bundesländern, z. B. Niedersachsen, aus statischen Gründen nicht mehr zugelassen (Vibrationen). Der Propeller arbeitet im unteren Bereich des Behälters. Schwimmschichten von Rindergülle werden bei vollem Behälter von den Standardgeräten nur schwer aufgelöst. Bei einigen Geräten kann dafür der Rührstrahl nach oben gelenkt werden. Eine mechanische Zerkleinerung wird aber erst bei sinkenden Pegelständen erreicht. Die Sinkschichten von Schweinegülle werden wenn der Behälter nicht allzu groß ist erfasst. Allerdings ist der Rührschlepper während der kompletten Ausbringzeit gebunden. Weil sich bei den meisten Geräten die Strömungsrichtung nicht verstellen lässt, kann Schweinegülle im Strömungsschatten wieder sedimentieren, die Rührleistung bricht zusammen. Auch das Aufrühren von Restgülle ist nicht unproblematisch: Bei zu geringem Füllstand saugt der Propeller Luft, und es komm zur Kavitation (Bläschenbildung am Propeller), was letztlich zu Schäden führt. Tauchmotor-Rührgerät als vielseitige Lösung Schwimmschichten müssen direkt an der Oberfläche angegriffen werden. Hier ein selbst gebauter Mixer für den Radlader. Den hydraulischen Rührmotor gibt es komplett im Fachhandel. Fotos: Dylka, Werkbilder Stall zu Leibe rücken. Die schmalen Propeller passen durch die Spalten. Faltpropeller öffnen sich durch die Fliehkraft, können aber nicht saugend arbeiten. Mit einer Seilwinde stellen Sie die Höhe des Mixers ein. Je nach Ausführung werden auch Längs- und Querneigung verstellt. Spaltenmixer, bei denen der Motor zum Transport nach unten geschwenkt wird, lassen sich besser fahren. Hier reicht ein Sackkarrenfahrgestell mit zwei Rädern. Mit einer einfachen Bremse für die Räder können Sie diese Fahrgestelle einfach nach hinten kippen. Für Schweineställe (ca. 1,7 cm Schlitzbreite und 15 cm Schlitzlänge) werden Maschinen mit Motoren von ca. 4 bis 8 kw empfohlen. Im Rindviehbereich müssen die Geräte stärker ausgelegt werden. Hier reichen die Motoren bis 11 kw. Der Preis für die leichteren Geräte bewegt sich im Bereich von bis E (alle Preise o. MwSt.). Die Tiefe bewegt sich je nach Ausführung zwischen 70 cm und 1,50 m. Die Spaltenmixer sind immer eine Er- gänzung. Weil die Geräte mobil sind, bietet sich der überbetriebliche Einsatz an. Fest eingebauter Mixer mit Zapfwellenantrieb Elektrische Tauchmotor-Rührgeräte lassen sich besonders vielseitig einsezten. ren von mittleren Güllebehältern sollte das Rührgerät mindestens 7,5 kw haben (wegen des Anlaufleistungsbedarfs in dickflüssiger Rindergülle besser mehr, entscheidend ist der Durchmesser des Behälters). In dieser Größenklasse können Sie im Schnitt Behälter bis maximal 1000 m 3 aufrühren. Ohne Anbauteile starten die Preise bei ca E. Geräte mit geringerer Drehzahl und größerem Rotordurchmesser sind wegen der aufwändigeren Bauweise meist teurer (+ ca. 500 E). Bei gleicher Leistungsaufnahme ist der Rühreffekt der größeren Rotoren dafür besser. Bei den Tauchmotor-Rührgeräten ist der Propeller am Motor angeflanscht. Gängige Geräte haben Nennleistungen ab 2 bis ca. 15 kw. Die Geräte bis rund 7,5 kw können auch mobil eingesetzt werden, z. B. zum Aufrühren in Güllegruben oder auch in Ställen. Dazu gibt es Fahrgestelle mit Höhenverstellung und Handseilwinde. Diese Rührgeräte kosten inklusive Fahrgestell ab rund E. In kleineren Güllebehältern mit fließfähiger Gülle reichen Geräte ab 5 kw Leistung. Zum leistungsfähigen Aufrühtop agrar 9/

3 drückenden oder saugenden Propellern bestückt werden. Für den Einsatz unter dem Stall wird je nach System (z. B. Zirkulationssystem) mit ziehenden oder drückenden Propellern gearbeitet. In Behältern sind drückende Ausführungen besser. Mit einem Umkehrgetriebe (ca. 600 E Aufpreis, auch zum Nachrüsten) können Sie in beiden Richtungen rühren wenn der Propeller die passende Form hat. Zum Umschalten muss die Gelenkwelle umgesteckt werden. Achten Sie generell darauf, ob sich die Gelenkwelle leicht aufschieben lässt, denn bei vielen Maschinen sind die Schutztöpfe viel zu eng. Die Einsteigermaschinen sind mit mechanischen Schwenkeinrichtungen ausgestattet. Nach dem Abbauen der Gelenkwelle können Sie den Mixer um den Drehpunkt am Ende des Anbaubocks schwenken und so auch durch enge Schachtöffnungen bugsieren. Berücksichtigen Sie vor dem Kauf, wie viel Platz Sie vor dem Stall zum Rangieren haben, um den Mixer einzusetzen. Reicht der Platz nicht aus, können Sie bei den meisten Herstellern die gleichen Maschinen mit einem Fahrgestell zum Einschwenken von Hand bekommen. Leichtere Rührer dieser Bauart werden auch mit Elektromotoren angeboten (bis 10 kw, ab E). Soll der Schlepperrührer öfter umgesetzt oder auch zum Aufrühren von Güllebehältern und Lagunen eingesetzt werden, ist eine hydraulische Schwenkeinrichtung sinnvoller. In Lagunen sollte zudem ein Schutz am Propeller montiert werden. Wenn Ihr Güllebehälter am Hang gebaut ist, können Sie auch von oben mit dem Schlepperrührwerk arbeiten. Größere Reichweiten bekommen Sie dabei mit speziellen Rahmenverlängerungen (3 bis 5 m, ab E). Eine Sonderbauform sind Gelenkmixer: An einem Unterarm in der Schlepperhydraulik ist ein hydraulisch schwenkbarer Oberarm montiert. Im Drehpunkt sorgt ein Doppelkreuzgelenk für die Kraftübertragung in jeder Position. Bei einigen Typen kann der Unterarm auch seitlich geschwenkt werden, was den Wirkbereich vergrößert. Die Gelenkmixer können sowohl unter Ställen als auch in Hochbehältern eingetop Technik Mit der Höhenverstellung per Handseilwinde und Gleitschlitten können im Behälter Sink- und Schwimmschichten gezielt aufgerührt werden. Durch das Schwenken entstehen kaum Strömungsschatten. Die Galgen kosten je nach Ausführung und Material (Edelstahl) zwischen und E. Für sehr faserreiche Gülle werden die Propeller mit Klingen bestückt. Bei den Kosten für einen Tauchmotormixer müssen Sie unbedingt die elektrischen Zuleitungen und den Schaltkasten berücksichtigen. Die Rührleistung der 15 kw-tauchmotoren wird von den Herstellern bis über m 3 Behältervolumen angegeben (zul. Anschlusswert beachten). In dieser Größenordnung liegt der Behälterdurchmesser meist deutlich über 20 m. Von einer Seite kann kaum der gesamte Behälterinhalt homogenisiert werden, weil die Strömungsgeschwindigkeit mit wachsender Entfernung vom Propeller überproportional abnimmt. Bei Behältern mit Durchmessern über 20 m gilt deshalb: Lieber zwei Rührwerke mit geringerer Leistung (oder ein mobiler Schleppermixer, der über den Rand reicht) als ein fest montiertes Großrührwerk. Unter Ställen in Zirkulations- oder Slalomsystemen werden Tauchmotor-Rührwerke fest eingebaut. Übrigens: Ähnliche Propellerformen gibt es auch mit hydraulischem Antrieb. Diese Mixer können z.b. am Radlader oder Bagger montiert werden (Preise zwischen und E). Einschwenkmixer mit Zapfwellenantrieb Mixer für den Schlepperanbau lassen sich vielseitig einsetzen. Durch die schwenkbare Aufhängung können die Geräte auch in Güllekellern oder unter Ställen eingesetzt werden. Weil die Mixer mobil sind, bieten sich Maschinengemeinschaften oder der überbetriebliche Einsatz an zumindest in Rindergülle. Die meisten Hersteller haben Maschinen ab 3,50 m bis rund 6 m im Programm. Für den Einsatz in Behältern oder Lagunen gibt es Sonderausstattungen bis rund 8,50 m. Die Preise für die einfachsten Ausführungen (4 m) mit 600 mm Propellerdurchmesser starten bei rund 1600 E. Mixer in Modulbauweise können stufenweise erweitert werden. Weil auch die Antriebswelle aus Segmenten besteht, lassen sich beschädigte Teile dieser Mixer separat austauschen. Schleppermixer können wahlweise mit Mit Gelenkmixern können auch Hochbehälter aufgerührt werden. Die Mixer werden natürlich auch ein paar Nummern kleiner angeboten. Einschwenkmixer mit Zapfwellenantrieb für Ställe, Lagunen, flache Behälter und Güllekeller. 100 top agrar 9/2003

4 top Technik setzt werden. Beim Einsatz in Hochbehältern wird das Gelenk über der Behälterwand nach unten abgewinkelt. Weil die Arme in Modulbauweise verschraubt sind, können unterschiedliche Abmessungen gewählt werden. Die einfachsten Gelenkmixer starten bei rund E. Ein Gelenkmixer in schwerer Ausführung, der Behälterhöhen bis 5,50 m überwindet und von dort 4 m nach unten reicht, kostet rund E. Für Hochbehälter gibt es außerdem die Pumpen zum Fördern und Mixen Die Pumpe bei diesem hydraulischen Rührwerk kann auch zum Umpumpen oder Befüllen des Tankwagens eingesetzt werden. Beim so genannten hydraulischen Rühren wird durch eine Pumpe ein Rührstrahl erzeugt. Zusätzlicher Nutzen: Die Pumpe kann je nach Größe auch zum Umpumpen der Gülle vom Stall in den Lagerbehälter und zum Befüllen von Tankwagen genutzt werden. Voraussetzung ist natürlich ein flexibler Einbau der Pumpe. Die Rührwirkung der hydraulischen Systeme beruht in erster Linie auf dem Strömungsimpuls. Weil es keine direkte mechanische Zerkleinerung gibt, dauert das Auflösen von Schwimmdecken länger. Allerdings gibt es Pumpen mit Reißwerk, die Faserstoffe zerkleinern können. Der Zeitaufwand ist vor allem beim Aufrühren von Behältern meistens höher als beim Einsatz von Propellermixern. In Schweinegülle sollte der Rührstrahl möglichst unten arbeiten, damit die Sinkschichten aufgelöst werden. Trotzdem reicht die Leistung bei größeren Behältern teilweise nicht aus, den ganzen Behälter zu durchstrahlen, und die Sinkschichten an der gegenüberliegenden Seite werden nicht komplett aufgelöst. In Rindergülle sollten die Rührdüsen möglichst von oben angreifen, um die so genannten Turmmixer: In einer Antriebssäule, die im Dreipunkt angebaut ist, wird die Leistung über zwei Winkelgetriebe nach oben übertragen, wo der Mixer über den Behälterrand reicht. Je nach Bauart der Maschinen liegt die maximale Randhöhe bei 4 bis 5 m. Weil die Preise für die Turmmixer erst im Bereich von E starten, dürften sich diese Maschinen wohl nur im Lohneinsatz rechnen. Die Turmmixer können nicht in Gruben oder unter Ställen eingesetzt werden. Schwimmschicht einzumischen. Effektiver arbeiten die Düsen, wenn sie dabei von Hand gesteuert werden (maximaler Behälterdurchmesser ca. 12 m). Wichtig sind beim Rühren mit der Pumpe die auftretenden, teils erheblichen Druckverluste im Leitungssystem. Je kürzer der Weg von der Pumpe zur Rührdüse ist, desto höher ist der Fließimpuls. Effektiver rühren also Pumpen mit direkt angeflanschter Düse (Tauch- bzw. Tauchmotor-Pumpen). Probleme im Stall mit Rührdüsen lösen? In Neubauten werden Rührdüsen eigentlich nicht mehr eingebaut. Doch als Problemlöser werden die Düsen nachträglich vor allem in Schweineställen eingebaut, in denen die Zirkulationssysteme nicht richtig funktionieren. Hier sol- Langwellenpumpe mit Zapfwellenantrieb. Mit dem Dreiwegehahn kann von Rühren auf Umpumpen geschaltet werden. len die Düsen vor allem die Ecken erfassen, die im Strömungsschatten des Haupt- Rührsystems liegen. Gute Düsen bestehen aus Edelstahl und lassen sich von oben steuern (dreh- und höhenverstellbar). Mit dem gebündelten Strahl können bei entsprechendem Druck der Pumpe Ablagerungen aufgelöst werden. Doch bei geringer Fördermenge nimmt der Strömungsimpuls schnell ab. Je näher die Düsen im Bereich der Ablagerungen montiert sind, desto besser ist der Effekt. Effektive Arbeit leisten in den Ställen auch fest installierte Spülsysteme: Hier wird mit vollem Förderstrom der Pumpe gearbeitet, um eine möglichst hohe Strömung zu gewährleisten. Die Systeme sollten deshalb nur mit leistungsfähigen Pumpen gefahren werden. Verstellbare Düsen können Sie auch zum Aufrühren von Behältern einsetzen. Für Rindergülle sollten möglichst zwei Düsen (bei höheren Behältern drei) in verschiedener Höhe montiert werden. Die Pumpe muss auch hier zum effektiven Rühren Leistung bringen, wobei Sie zum Auflösen von Schwimmschichten mehr Durck und bei Sinkschichten mehr Volumenstrom brauchen. Der Behälterdurchmesser sollte nicht mehr als 12 m betragen. Die Rührdüsensysteme müssen überdies beaufsichtigt werden. Vor allem wenn eine Leitung im System platzt, muss man schnell reagieren können, um größeren Schaden zu verhindern. 102 top agrar 9/2003

5 Übersicht : Der richtige Mixer für Ihren Betrieb Bauart Antrieb Leistung Technische Besonderheiten Eignung Listenpreis 1) Propeller-Mixer Spaltenmixer 4 8 kw Schweineställe E Elektrisch bis 11 kw Mixer passt durch die Spalten Rinderställe bis E Einbaumixer Schlepper ca. 60 PS fest in Behälterwand für größere Behälter, weniger ab 1800 E eingebaut für Rindergülle geeignet Tauchmotor- Elektrisch bis 7,5 kw mobiler Einsatz (Fahrgestell) Güllekeller, Vorgruben, Ställe ab 2700 E Rührgerät 5 kw 7,5 kw über 7,5 kw Stationär, am Galgen, Festeinbau unter Ställen kleinere Behälter, fließfähige Gülle mittlere Behältergröße dickflüssige Gülle, größere Behälter bis ca. 20 m Durchm. ab E ab E ab E Einschwenkmixer Schlepper ab ca. 50 PS Anbau am Schlepper, unter Ställen, Güllekeller, z. B. 4 m schwenkbar Erdbehälter/Lagunen ab E Gelenkmixer Schlepper ab ca. 50 PS Anbau am Schlepper, unter Ställen, Güllekeller, einfache zweiteilig mit Gelenk, Erdbehälter/Lagunen, Ausführung Modulbauweise Behälter (bis 5,5 m Höhe) ab E Turmmixer Schlepper ab 70 PS Schlepperanbau, Turm mit vor allem Hochbehälter Ausleger-Mixer (bis ca. 5 m Höhe) ab E Pumpen Rührdüsen Güllepumpe fest im Stall montierte Ergänzung zum Rührsystem, je nach Düsen für Problemzonen für Behälter bedingt geeignet System Spülleitungen Güllepumpe fest verlegte Leitung mit Ställe (nur Gülle ohne starke je nach möglichst großem Querschnitt Schwimmdeckenbildung) System Langwellenpumpen Elektrisch 7,5 bis 22 kw Kreiselpumpe mit Reißwerk, Güllekeller, Vorgruben; Ummit Rührdüse oder über Langwelle von oben pumpen und Rühren über z. B. 11 kw ab E Schlepper angetrieben Düse und Spülleitungen Tauchmotor- Elektrisch 7,5 bis 25 kw Kreiselpumpe mit Reißwerk, Behälter (max. 12 m Durchm.) Rührpumpen direkt angetrieben Güllekeller, Vorgruben, zum Umpumpen und Rühren über Düse und Spülleitungen 1) ohne MwSt., 2) Jeweils ohne Galgen ab E Die klassische Lösung: Langwellen-Pumpen Bei den Langwellen- oder Vertikalpumpen arbeitet die Kreiselpumpe unten im Behälter bzw. in der Vorgrube. Die Pumpe ist mit einer langen Welle mit dem Antrieb verbunden. Die Pumpen werden mit Elektromotor oder Zapfwellenantrieb ausgestattet, gegen Aufpreis gibt es auch kombinierte Antriebe (ca E). Die Länge der Pumpe muss natürlich zur Tiefe der Vorgrube oder des Güllekellers passen. Das macht das Umsetzen der Pumpe in verschiedene Ställen und Gruben schwieriger. Brauchbare Langwellenpumpen für die Landwirtschaft sind mit Schneckenflügeln und Reißwerkzeugen ausgestattet. Auch eine direkt angebaute Rührdüse bzw. ein Rührrohr gehören meistens zum Lieferumfang. Die Rührdüse wird über einen Dreiwegehahn oder eine Umsteuerklappe geschaltet. Die Leistung der Pumpe richtet sich nach Motorleistung und Laufradgröße. Die Motorleistungen reichen von 7,5 bis 22 kw. Pumpen mit gleich großem Laufrad sollten in Rindergülle mit einem stärkeren Motor ausgestattet werden als in Schweinegülle. Am Markt gibt es eine Vielzahl an unterschiedlichen Ausstattungsvarianten. Eine einfache Pumpe mit 2,5 m Länge und 11 kw-elektromotor kostet rund E. Für den alleinigen Rühreinsatz sind diese Pumpen deshalb recht teuer. Für die Langwellen-Pumpen gibt es eine Reihe von Fahrgestellen und Hubgerüsten für den Schlepper, wodurch die Pumpen auch mobil eingesetzt werden können (Ställe, Vorgruben usw.). Auf Tauchstation: Tauchmotor-Rührpumpen Bei den Tauchmotorpumpen ist der Motor direkt auf der Kreiselpumpe angeflanscht. Die Pumpen können ähnlich wie ein Propeller-Rührgerät an einem Galgen eingesetzt werden. Durch Schwenken und Ändern der Höhe können sie Schwimmschichten effektiver angreifen. Durch die direkt angeflanschte Düse steht der volle Förderstrom zum Rühren zur Verfügung, es treten kaum Druckverluste auf. Per Dreiwegehahn ist aber auch ein kombinierter Betrieb zum Rühren und Umpumpen möglich. Die kompakten Pumpen lassen sich auch umsetzen was allerdings eine recht schmutzige Arbeit ist. Anders als bei den herkömmlichen Langwellenpumpen spielen unterschiedliche Grubentiefen dabei kaum eine Rolle. Leistungsfähige Pumpen für den Gülleeinsatz sind mit einem Reißwerk ausgestattet. Die Motorleistung brauchbarer Pumpen startet bei rund 7,5 kw (ab ca E). Die Obergrenze liegt je nach Hersteller bei 18 bzw. 25 kw. Auch die Tauchmotor-Pumpen werden für den mobilen Einsatz mit Fahrgestellen und Höhenverstellung angeboten. Die Größe der Fahrgestelle ist meistens auf Pumpen mit maximal 7,5 kw begrenzt. Je nach Einsatzbereich liegen die Preise der Fahrgestelle um E. G. Höner top agrar 9/