Bericht zur Exkursion Luzerne Trocknung/Bioraffinerie in der Region Champagne-Ardenne Frankreich Oktober 2015

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1 Bericht zur Exkursion Luzerne Trocknung/Bioraffinerie in der Region Champagne-Ardenne Frankreich Oktober 2015

2 Luzeal bei Pauvres Luzeal ist eine Kooperative in der Nähe von Pauvres in der Champagne. Dort werden neben der Luzerne unter anderem auch Zuckerrüben, Mais und Schlafmohn verarbeitet. Die Kooperative hat 1850 Mitglieder und 290 Beschäftigte. Derzeit sind 66 % der Produktion des Unternehmens Luzerne-Produkte, vor allem Luzerneheu-Ballen und Luzerne-Pellets. Für eine Tonne Pellets werden 160 gezahlt und eine Tonne Heu-Ballen kostet 200. In sechs Trocknungsanlagen wird Luzerne von ha Ackerfläche getrocknet und weiter verarbeitet. Die Landwirte bauen die Luzerne im Vertragsanbau (für 5 Jahre) für die Kooperative an. Sie bekommen pro ha Luzerne 390 Flächenbeihilfe und pro Tonne Luzerne (im Bio-Anbau ). Die Luzerne wird immer drei Jahre lang beerntet, wobei der Ertrag im zweiten Jahr am höchsten ist. Die Luzerne wird zwischen dem 1. Mai und dem 30.Oktober 4x pro Jahr gemäht mit einem Mindestabstand von 45 Tagen zwischen den Schnitten. An einem Tag können in der Kooperative bis zu 200 ha Luzerne geerntet werden. Im Werk bei Pauvres ist eine Lagerkapazität für t Luzerne vorhanden, jährlich werden dort t Trockenmasse Luzerne verarbeitet. Die Luzerneprodukte werden über Desialis, den Bundesverband der Luzernetrocknungsanlagen, der 90 % der Trocknungsanlagen für Luzerne in Frankreich zusammenfasst, vermarktet. Die Hälfte der Produkte wird innerhalb von Frankreich verkauft, der Rest wird in verschiedene Länder in Europa, aber auch nach Asien und Amerika exportiert. Aus der Luzerne werden bei Luzeal vier verschiedene Produkte hergestellt: Luzerne-Pellets Luzerneheu-Ballen Luzerne-Silage Konzentrierte Auszüge aus Luzerneprotein (momentan nur für Viehfutter verwendet), teilweise Produkte mit >50% Protein Verarbeitung der Luzerne: Die Luzerne wird von den Landwirten im Umkreis von 50 km um die Trocknungsanlage angebaut. Die Saat und die Unkrautregulierung übernimmt der Landwirt, die Ernte und Trocknung die Trocknungsanlage. Luzerneheu-Ballen werden seit 2010 in Pauvres hergestellt. Nach dem Schnitt wird die Luzerne für die Luzerneheu-Herstellung nach Möglichkeit von einem Feuchtigkeitsgehalt von 80 % bis zu einem Trockensubstanz-Gehalt von % auf dem Feld getrocknet und dann erst eingefahren, um den Trocknungsprozess in der Anlage zu beschleunigen. In der Regel wird die Luzerne nach einem Tag vom Feld abgefahren und in die Trocknung gegeben. Dort wird das Grüngut bei C ca Minuten getrocknet. In trockenen Jahren wie 2015 konnte die Luzerne mit % TS in das Werk gefahren dort getrocknet werden, bis sie einen TS-Gehalt von 10 % hat. In der Trocknungsanlage erhitzt ein Ofen, der teilweise mit Kohle und teilweise mit Biomasse (zwischen 2 % und 80 %) geheizt wird, die Luft. Die erwärmte Luft strömtin eine Trocknungstrommel, in die auch das Luzerne-Grünmaterial eingebracht wird. Dort wird die Luzerne getrocknet und der Wasserdampf von der Trockenmasse getrennt. Das Kondenswasser wird für die Bewässerung von Feldern verwendet. Die proteinreichen Blätter der Luzerne zerbröseln während des Trocknungsvorgangs, werden daraufhin abgesiebt und zu Pellets gepresst. Die

3 Stängel sind sehr rohfaserreich und werden zusammen mit den gepressten Pellets zu Luzerneheu-Ballen gepresst. Der Proteingehalt des Heus kann je nach Zugabemenge der Pellets reguliert und den Bedürfnissen der verschiedenen Tierarten angepasst werden. Somit wird im Luzernheu ein hoher und gleichmäßiger Proteingehalt ermöglicht. Bereits seit 2007 wird Proteinkonzentrat aus der Luzerne hergestellt. Für die Herstellung von proteinreichen Auszügen wird die Luzerne sofort nach dem Schnitt vom Feld abgefahren. Im Werk wird sie zerkleinert und in einer speziellen Schneckenpresse ausgepresst. Der Saft wird danach auf 85 C erhitzt, bei dieser Temperatur koaguliert ein Großteil der Proteine und fällt aus, wodurch ein sehr gutes Proteinkonzentrat mit einem Proteingehalt von % entsteht (die Luzernepflanze hat einen Proteingehalt von %). Mit einer Zentrifuge wird das Protein abgetrennt und gefriergetrocknet. Aus 10 t Luzerne kann 1 t Protein gewonnen werden und pro Tonne Protein-Isolat werden 700 erlöst. Das Serum, welches übrig bleibt, wird dann wieder zur Restmasse hinzugefügt und mit zu Pellets verarbeitet. Momentan wird sehr viel Energie verbraucht, um das Wasser während des Trocknungsvorgangs zu verdampfen. Der hohe Energieverbrauch ist auch der Hauptkostenfaktor im Unternehmen. Die Verwendung fossiler Energie soll (seit 2013) bis 2020 um 50 % reduziert werden. Nach ISO gilt das Werk in Frankreich aber bereits als energiefreundlich. Zur Reduzierung des Energieverbrauchs werden verschiedene Wege eingeschlagen. Zum einen wird mehr Biomasse als Energieträger genutzt, zum anderen werden andere Prozesse zur Energiegewinnung angewendet. Beispielsweise könnte Methangas aus Lebensmittelresten zu Energieversorgung im Unternehmen beitragen. Vermehrt Biomassereste aus der eigenen Anlage zur Energieerzeugung zu verwenden, wäre laut Geschäftsführer zu teuer. Am günstigsten ist im Moment die Verwendung von Kohle, dort kostet 1 Megawatt 13 (1 Megawatt Holz 21 und 1 Megawatt Strom 55 ). Weitere Informationen über Luzeal können im Internet unter gefunden werden.

4 Sun Deshy bei Chalôns en Champagne Die Kooperative Sun Deshy hat 900 Mitglieder und dort sind drei Luzerne- Trocknungsanlagen zusammengeschlossen. Die Anlage wurde 2011 in Betrieb genommen, 2013 wurden zusätzliche Ballenlagerhallen gebaut. In diesem Jahr wurde insbesondere die Ballenproduktion weiterentwickelt, auf welcher der Schwerpunkt und die Zukunft dieser Anlage liegen, da diese sehr gut verkauft werden können. Da die Ballen aber nicht sofort nach der Produktion verkauft werden, sind hierzu ausreichende Lagekapazitäten von großer Bedeutung. Neben der Luzerne werden bei Sun Deshy auch Zuckerrüben verarbeitet. Die Vermarktung läuft wie bei Luzeal über Desialis (50% Verkauf in Frankreich und 50% Export). Jährlich werden bei Sun Deshy ha Luzerne verarbeitet, dies entspricht ca bis t Luzerne, daraus wurden dieses Jahr Luzerneheu-Ballen und t Luzerne-Pellets hergestellt. Im Werk können t Pellets und t Ballen gelagert werden. Die Luzerne wird im Vertragsanbau von Landwirten angebaut, für die Ernte ist wie bei Luzeal die Trocknungsanlage zuständig. Täglich können bis zu 190 Lastwagen das Erntegut zum Werk bringen. Dort wird es zuerst gewogen und danach eine Probe für die Feuchtigkeitsmessung entnommen. Für die Trocknung der Luzerne werden zwei verschiedene Methoden angewendet. Bei hoher Feuchtigkeit der Luzerne wird diese zunächst vorgetrocknet. Die Idee hinter der Vortrocknung ist, dass die Abwärme aus der Trocknung verwendet werden kann. Für diese Vortrocknung erwärmen die warmen Abgase kaltes Wasser. Dieses Wasser kann Temperaturen bis zu 80 C erreichen und erwärmt in einer zweiten Kammer die Luft, welche dann in eine dritte Kammer transportiert wird und dort das Grünmaterial vortrocknet. Die warme Luft wird dazu mit einem Ventilator durch die Luzerne geblasen. Das verbleibende kalte Wasser wird dann in der ersten Kammer wieder von Abgasen erwärmt. Diese Vortrocknung ist eigentlich eine Abgasreinigung, die zusätzlich zur Luzernetrocknung verwendet wird. Zusätzlich wird die Luzerne mit der heißen Luft aus einem Ofen getrocknet. Für die Trocknung wird als Energieträger nur Kohle verwendet. In dem Ofen wird Luft auf 600 bis 700 C erhitzt, wenn das zu trocknende Luzernematerial ca. 20% Trockensubstanz aufweist. Die erhitzte Luft läuft in dreifachem Umlauf durch eine Trocknungstrommel und trocknet so die Luzerne. Der Trocknungsvorgang dauert ca. 15 Minuten. Das Kondenswasser wird zur Bewässerung der Felder verwendet. Die größte Gefahr bei der Trocknung ist, dass die Flammen aus dem Ofen in die Trocknungstrommel gelangen, weil dort der Luftdruck deutlich geringer ist, was aber sehr selten vorkommt. Der restliche Prozess verläuft ähnlich wie bei Luzeal, aus dem getrockneten Material

5 werden auch hier Pellets und Luzerneheu-Ballen hergestellt. Die Pellets haben direkt nach der Herstellung noch eine Temperatur von 75 C und müssen vor der weiteren Verarbeitung gekühlt werden. Täglich werden ca. 800 t Pellets mit 23 % Protein produziert. Die Pellets werden in definierten Mengen den getrockneten faserhaltigen Stengeln zugegeben, um Luzerneheu mit festgelegtem Proteingehalt zu erhalten. Die Heuballen weisen ein Gewicht von 450 kg auf. Bei Sun Deshy werden nur Ballen mit 18% Protein hergestellt. Bei Sun Deshy findet nur Luzernetrocknung statt, keine Proteinextraktion. Weitere Informationen über Sun Deshy gibt es im Internet unter M.Sc. Miriam Ostermaier Institut für Ökologischen Landbau, Bodenkultur und Ressourcenschutz in der Arbeitsgruppe Leguminosen (IAB 3d) an der Bayrischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)