Strom- und Wasserverbrauch

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1 Eine Übersetzung der dänischensprachigen Originalausgabe mit Genehmigung des dänischen landwirtschaftlichen Beratungsdienstes FarmTest Nr Strom- und Wasserverbrauch - beim Melken mit AMS = automatische Melksysteme - (Melkroboter) Verantwortliches Übersetzungsbüro: FÜD Fachübersetzungsdienst GmbH, Rathausstr. 14, CH-6340 Baar im Auftrag der Lely West N.V. Niederlassung Deutschland

2 Strom- und Wasserverbrauch beim Melken mit AMS Eine Übersetzung aus dem Dänischen vom FÜD Fachübersetzungsdienst GmbH, Rathausstr. 14, CH-6340 Baar im Auftrag der Lely West N.V., Niederlassung Deutschland Inhalt Vorwort... 3 Zusammenfassung... 3 Messverfahren... 4 Stromverbrauch... 4 Wasserverbrauch... 6 Ergebnisse... 7 Diskussion FarmTest Nr. 61 November 2009 Titel Strom- und Wasserverbauch beim Melken mit AMS Autor Morten Lindgaard Jensen Review Mads Urup Gjødesen Layout Inger Camilla Fabricius Satz Henrik Svith Grafik Christian E. Christensen Fotos PR und Dansk Kvæg Online-Ausgabe Merete Charlotte Raft Herausgeber Dansk Landbrugsrådgivning, Dansk Kvæg Ausgabe 01, November 2009 ISSN Tel.: FarmTest@landscentret.dk Diese Ausgabe wurde von der Europäische Gemeinschaft und dem dänischen Ministerium für Nahrungsmittel, Landwirtschaft und Fischerei mitfinanziert.

3 Vorwort Automatische Melksysteme (AMS) werden heute in ca. 880 dänischen Milchbetrieben eingesetzt. Der Kauf eines AMS ist eine bedeutende Investition und es ist wichtig, bei der Entscheidung für ein System die variablen Kosten zu berücksichtigen. Daher hat die Dachorganisation für Viehhaltung Dansk Kvæg gemeinsam mit FarmTest den Strom- und Wasserverbrauch der fünf neustens AMS-Modelle auf dem dänischen Markt getestet. Unser Test wurde auf der Grundlage von Informationen entwickelt, die die Hersteller von AMS bereitgestellt hatten. Die Hersteller vermittelten auch den Kontakt zu Betrieben, die das jeweils neueste Modell einsetzen, und beteiligten sich an der Finanzierung der Messgeräte in den Testanlagen. Dansk Landbrugsrådgivning bedankt sich bei den Herstellern für die finanzielle und sonstige Unterstützung und bei den teilnehmenden Landwirten für ihre Zeit und ihr Interesse. Ohne ihre Hilfe wäre dieser Test nicht möglich gewesen. Die getesteten Hersteller sind: DeLaval A/S Gea WestfaliaSurge A/S S. A. Christensen A/S Agripartner ApS Lely Scandinavia A/S Diesen Testbericht finden Sie auch unter Zusammenfassung Am wirtschaftlichsten lässt sich ein AMS bei hoher Auslastung betreiben. Eine optimale Auslastung des AMS muss das Ziel sein Der Strom- und Wasserverbrauch für die Hauptreinigung ist von der Auslastung des AMS unabhängig, und eine höhere Leistung pro Kuh erhöht den Verbrauch pro Melkdurchgang nicht wesentlich. D.h. dass eine etwas längere Melkdauer kaum Einfluss auf den Strom- und Wasserverbrauch hat. Für eine optimale Auslastung sind die folgenden Parameter entscheidend: Hoher Milchfluss Hohe Leistung Relativ wenige Melkdurchgänge Geregelter Kuhverkehr, keine Störfälle Gute Gewöhnung an das AMS Wichtige Faktoren hierfür sind Zucht, Fütterung und Organisation. Manche Landwirte sprechen vom Bedarf nach Roboterkühen, aber genauso wichtig ist die richtige Gewöhnung von Färsen Seite 3 FarmTest Nr

4 und Neuzugängen an den Melkroboter. Die Fütterung sollte so angelegt sein, dass im Stall laufend Aktivität ist. Kühe, die sich nicht an den Melkroboter gewöhnen können, werden aussortiert. Die meisten Landwirte achten zu wenig auf eine optimale Kapazitätsauslastung, da der Stress im Bestand steigt, wenn viele Kühe gegen ihren Willen zum Melkroboter gezwungen werden. Außerdem ist die Investition in ein AMS für viele keine finanzielle Entscheidung, sondern eine Investition in eine höhere Lebensqualität. Die Befreiung von festen Melkzeiten und der geringere Bedarf nach Arbeitskräften wiegen stärker als finanzielle Aspekte. Wenn jedoch eine optimale Auslastung angestrebt wird, verbessert dies auch die wirtschafliche Bilanz der AMS. Auch wenn eine maximale Auslastung nur schwer zu erreichen ist, lohnt es sich, von erfolgreichen Kollegen zu lernen WAS MACHEN SIE ANDERS? Je mehr Milch täglich durch den Melkroboter fließt, umso günstiger sind die Werte beim Strom- und Wasserverbrauch. Messverfahren Alle Messungen wurden in enger Zusammenarbeit mit den Herstellern durchgeführt. Obwohl es unmöglich ist, zwei Anlagen mit identischen Betriebsbedingungen zu finden, wurde eine hohe Vergleichbarkeit angestrebt. Dafür wurde unter anderem in den Betrieben, die vorgewärmtes Wasser verwenden, dieser Verbrauch separat gemessen, um die Ergebnisse besser vergleichen zu können. Bei den ersten Messungen war die Vergleichsbasis nicht völlig geklärt und die Ergebnisse waren für moderne Installationen nicht repräsentativ. Deshalb mussten in einigen Anlagen neue Prüfwerte festgelegt und neue Messungen durchgeführt werden. Die Messungen für TITAN wurden an einem ökologischen Bestand im Sommer durchgeführt, als die Kühe auf der Weide waren, weshalb die Nutzung der AMS nicht so intensiv war wie in den Wintermonaten. Lely 1 wurde ebenfalls mit einem ökologischen Bestand getestet, jedoch in der Wintersaison. Die übrigen Testbetriebe waren konventionelle Landwirtschaftsbetriebe. Getestet wurde ausschließlich die Rasse Sortbroget Dansk Malkerace (SDM). Stromverbrauch Die Unterschiede beim Stromverbrauch pro Kuh pro Jahr (Abb. 1) lagen bei den getesteten AMS-Modellen bei ca. 250 kwh. Bei einem Strompreis von 80 Öre pro kwh ergibt das Mehrkosten von ca. 200 DKK pro Kuh. Seite 4 FarmTest Nr

5 Kwh pro Kuh pro Jahr Abb. 1: Gemessener Stromverbrauch pro Kuh pro Jahr Robotermodell mit Angaben zur Anzahl der Melkdurchgänge pro Kuh Kwh pro Tonne Milch Abb. 2: Gemessener Stromverbrauch pro Tonne Milch Robotermodell mit Angaben zur Anzahl der Melkdurchgänge pro Kuh In derselben Anlage wurden Schwankungen von 10 bis 30 % gemessen, was darauf hindeutet, dass Anlagen mit hohem Stromverbrauch pro Kuh besser ausgelastet oder gewartet werden sollten. Zu den Unterschieden beim Stromverbrauch kann neben der ungenügenden Auslastung auch eine fehlerhafte Einstellung des Warmwasserbereiters oder der Vakuumpumpen oder eine falsche Dimensionierung und schlechte Wartung der Kompressoren beitragen. Wartungsverträge sollten daher auch diese Bauteile umfassen. Beim DeLaval 1 wurde bei der Abmischung von kaltem und warmem Wasser durch ein defektes Rückschlagventil zuviel Warmwasser verbraucht, was sich bei einem Vergleich der Messergebnisse deutlich ablesen lässt. Ein Defekt, der ohne den Test vielleicht nicht entdeckt worden wäre. Dies zeigt, wie wichtig beim wirtschaftlichen Betrieb eines AMS die Kontrolle des Stromverbrauchs ist. Verkalkte Warmwasserbereiter, undichte Wasserhähne, Lecks an Kompressoren und zugehörigen Rohrleitungen, im Vakuumsystem usw. sollten rasch entdeckt und gewartet werden. Beim Stromverbrauch pro Tonne Milch, der in Abb. 2 dargestellt ist, wurde die Melkdauer nicht berücksichtigt. Seite 5 FarmTest Nr

6 Wasserverbrauch Abwasser fließt in den Gülletank. Hoher Wasserverbrauch führt zu zusätzlichen Kosten für Lagerung und Ausbringung. Beim Wasserverbrauch der einzelnen AMS- Modelle zeigten sich große Unterschiede. Der eindeutig größte Wasserverbrauch trat bei der Hauptreinigung auf. Weniger Hauptreinigungen können allerdings die Milchqualität beeinträchtigen, da eine mangelnde Reinigung zu Belägen in den Melkleitungen führt und die Keimzahl erhöht. Andererseits führt hoher Wasserverbrauch zu höherem Lagerbedarf im Gülletank und zu steigende Kosten für die Ausbringung auf Nutzflächen. Der Preis für Lagerung und Ausbringung liegt bei ca. 30 DKK pro m³ (Quelle: Mads Urup Gjødesen) Der Unterschied zwischen dem geringsten und dem höchsten gemessenen Wasserverbrauch lag bei ca. 4 m³ pro Kuh pro Jahr, siehe Abb. 3, was bei einem Bestand von ca. 130 Milchkühen und 2 AMS einen jährlichen Mehrverbrauch von 520 m³ Wasser ergibt. Dies entspricht den nicht unwesentlichen Mehrkosten von DKK jährlich. Dazu kommt der eigentliche Wasserpreis, der je nach Versorger stark variieren kann. Nimmt man einen Durchschnittpreis von 5,0 DKK pro m³ an, erhöhen sich die jährlichen Kosten um bis DKK. bb. 3: Wasserverbrauch o Kuh pro Jahr. M³ Wasser pro Kuh pro Jahr Modell mit Angaben zur Anzahl der Melkdurchgänge pro Kuh Figur 4: Wasserverbrauch pro Tonne Milch M³ Wasser pro Tonne Milch pro Jahr Modell mit Angaben zur Anzahl der Melkdurchgänge pro Kuh Seite 6 FarmTest Nr

7 Die Hersteller hatten die Möglichkeit, ihre Anlagen für den Test zu optimieren, was die gemessenen Werte zu Referenzwerten macht. Durch die Installation von Strom- und Wasseruhren an Ihrem Melkroboter können sie Serviceinspektionen einfordern der gemessene Strom- und Wasserverbrauch ist möglich. Ergebnisse Die großen Stromverbraucher eines AMS sind Warmwasserbereitung, Vakuumpumpen, Kompressoren, die Regeltechnik und die Pumpen. Die folgende Tabelle zeigt den gemessenen Stromverbrauch pro Melkdurchgang und Tonne Milch. Für eine bessere Vergleichbarkeit wurden bei den Modellen Futureline von SAC und Merlin von Fullwood der zusätzliche Stromverbrauch für die Warmwasserbereitung herausgerechnet, der entstand, weil das Wasser im Warmwasserbereiter nicht vorgewärmt war. Dies wurde beim Modell TITAN nicht berücksichtigt. Tabelle 1: Gemessener Stromverbrauch für die verschiedenen Testaufgaben Gemessener Stromverbrauch des AMS pro Tonne Milch und pro Melkdurchgang Modell Rinderrasse Melkdurchgänge Kühe pro AMS Verbrauch pro Verbrauch pro pro Tag pro AMS Tonne Milch Melkdurchgang RDS Futureline SDM ,7 33,7 kwh 0,36 kwh VMS (1) SDM ,3 24,7 kwh 0,32 kwh VMS (2) SDM ,0 19,4 kwh 0,27 kwh Astronaut 3 (1) SDM ,5 19,4 kwh 0,20 kwh Astronaut 3 (2) SDM ,5 20,5 kwh 0,21 kwh Merlin (1) SDM ,6 41,0 kwh 0,44 kwh Merlin (2) SDM ,0 31,4 kwh 0,33 kwh TITAN SDM ,3 57,6 kwh 0,54 kwh Seite 7 FarmTest Nr

8 Wasser wird bei der Reinigung des AMS und der Leitungen zum Milchtank, bei der Reinigung von Zitzen und Euter, beim Spülen nach dem Melken, vor und nach der Hauptreinigung und durch die Hauptreinigung selbst verbraucht. Beim Modell DeLaval wird auch der Boden mit Wasser gereinigt. Dieser Verbrauch wurde nicht eingerechnet, liegt aber bei Litern täglich. Die folgende Tabelle zeigt den gemessenen Wasserverbrauch pro Tag, Melkdurchgang und Tonne Milch. Tabelle 2: Gemessener Wasserverbrauch für die verschiedenen Testaufgaben Gemessener Wasserverbrauch des AMS pro Tonne Milch und Melkdurchgang Modell - Rinderrasse Hauptreinigungen pro Tag Kurzwäschen pro Tag Wasserverbrauch pro Tag Wasserverbrauch pro t Milch Wasserverbrauch pro Melkdurchgang RDS Futureline SDM 3,0 0,2 295 l 174 l 1,83 l VMS (1) SDM 3,0 4,3 915 l 432 l 5,62 l VMS(2) SDM 3,0 3,5 735 l 328 l 4,64 l Astronaut 3 (1) SDM 2,2 8,6 575 l 301 l 3,08 l Astronaut 3 (2) SDM 3,0 0,6 550 l 317 l 3,20 l Merlin (1) SDM 3,0 3,9 865 l 598 l 6,43 l Merlin (2) SDM 3,0 2,7 895 l 598 l 6,36 l TITAN SDM 2,1 1,4 965 l 334 l 3,12 l Der Test setzte ursprünglich voraus, dass kein vorgewärmtes Wasser verwendet wird. Beim Modell Astronaut von Lely kann die Zufuhr von vorgewärmtem Wasser jedoch nicht abgestellt werden, was zu einem geringeren Energieverbrauch für die Warmwasserbereitung führt. Alle Hersteller hatten in späteren Testdurchgängen die Möglichkeit, Anlagen mit vorgewärmtem Wasser zu verwenden. Die Temperatur des Wassers, so nah wie möglich am Warmwasserbereiter gemessen, beträgt ca. 40 C Bei den übrigen Anlagen lag die Kaltwassertemperatur am Eingang zum Warmwasserbereiter zwischen 9,5 und 12,5 C. Um den Stromverbrauch für die Warmwasserbereitung vergleichen zu können, wurde bei den Anlagen, bei denen der Hersteller Angaben zu Wasserverbrauch und Reinigungstemperatur machen konnten, die Einsparung durch vorgewärmtes Wasser herausgerechnet. Dies ist für alle in Abschnitt 3.1 beschriebene Tests erfolgt. Die folgende Tabelle 3 zeigt die Temperatur des Ausgangswassers für die Warmwasserbereiter und Wasserverbrauch und Wassertemperatur bei den verschiedenen Reinigungsgängen. Seite 8 FarmTest Nr

9 Tabelle 3: Reinigungsdaten der AMS-Modelle, Herstellerangaben. Wassertemperatur und Verbrauch bei verschiedenen Reinigungsgängen pro AMS Angaben der Hersteller Firma Vorspülen Liter / Temp. in C Gemessene Ausgangstemperatur Hauptreinigung Liter / Temp. in C Nachspülen Liter / Temp. in C Kurzwäsche Liter / Temp. in C Spülen zwischen Melkdurchgängen Liter / Temp. in C RDS Futureline 10,0 8 / / 95 8,5 / ,5 / / 40 0,5 / ,3 / 85 VMS / / / / / 40 Astronaut ,5 / / / / 40 0,5 / 40 TITAN 12,5 C????? Merlin 9,5 45 / 95 mit Vor- und Nachspülen 10 / 95 0,2 / 9,5 Die folgende Tabelle 4 zeigt den jährlichen Wasser- und Stromverbrauch pro Kuh für die 5 AMS-Modelle. Dabei wurde für die gestesteten Bestände ein Durchschnittswert berechnet. Ferner wurde der anteilige Verbrauch bei durchschnittlich 2,5 Melkdurchgängen pro Kuh und Tag berechnet. Der Berechnung wurden die folgenden Preise zugrunde gelegt: Wasserpreis aus dem öffentlichen Versorgungsnetz, 5,00 DKK / m³ Kosten für Lagerung und Ausbringung, 30,00 DKK / m³ Strompreis einschließlich CO2-Abgabe, 0,80 DKK / kwh Seite 9 FarmTest Nr

10 Tabelle 4: Jährliche Strom- und Wasserkosten pro Kuh Jährliche Kosten für Strom und Wasser pro Kuh bei 2,5 Melkdurchgängen täglich DeLaval Merlin SAC Lely TITAN Tägliche Melkdurchgänge pro Kuh 2,66/2,37 Ø 2,52 2,15/2,43 Ø 2,29 2,49 2,80/2,99 Ø 2,90 2,32 Wasserverbrauch pro Kuh im Jahr Wasserverbrauch / Kuh bei 2,5 Melkdurchgängen Jährliche Kosten für Wasser Stromverbrauch pro Kuh im Jahr Stromverbrauch / Kuh bei 2,5 Melkdurchgängen Jährliche Kosten für Strom Jährliche Kosten pro Kuh bei 2,5 Melkdurchgängen 4,72 m 3 5,33 m 3 1,66 m 3 3,31 m 3 2,64 m 3 4,68 m 3 5,82 m 3 1,67 m 3 2,85 m 3 2,84 m 3 22,00 27,36 7,85 13,40 13,35 274,6 kwh 321,0 kwh 323,9 kwh 214,6 kwh 456,3 kwh 272,4 kwh 350,4 kwh 325,2 kwh 185,0 kwh 491,7 kwh 29,27 37,65 34,94 19,88 52,83 51,27 65,01 42,79 33,27 66,18 Seite 10 FarmTest Nr

11 Diskussion Unser Test hat ergeben, dass Anlagen mit demselben Modell beim jährlichen Stromverbrauch pro Kuh, umgerechnet auf eine durchschnittliche Zahl von Melkdurchgängen, um bis zu 25 % differierten. Die Hersteller haben die zu testenden Anlagen selbst ausgewählt und hatten daher die Möglichkeit, die Anlagen optimal einzustellen. Grund für die starken Schwankungen sind unter anderem mangelhafte Einstellverfahren für die AMS. Sie als Landwirt sollten bei allen manuell einstellbaren Vorgängen, wie z. B. bei der Zitzenwäsche, darauf achten, dass nicht mehr warmes Wasser verbraucht wird, als nötig. Die Unterschiede im Energieverbrauch bei AMS-Anlagen derselben Bauart sind groß. FarmTest empfiehlt jedem Landwirt, den Strom- und Wasserverbrauch mit den Herstellern zu diskutieren. Das Einfahren eines AMS ist mit einigem Aufwand verbunden. Besonders müssen die Kühe an die Verwendung des AMS gewöhnt werden, um einen geregelten Arbeitsablauf mit festen Routinen und zufriedenen Kühen zu erreichen. Nach dem Einfahren der Anlage ist eine laufende Kontrolle des Strom- und Wasserverbrauchs zu empfehlen. Unser Test liefert den Herstellern Daten für Werbebroschüren und Anlagen im Betrieb sowie die Möglichkeit, die Effektivität der größten Strom- und Wasserverbraucher zu verbessern. EMPFEHLUNG FarmTest empfiehlt die Installation von Strom- und Wasseruhren. Eine optimale Anlage sollte mit dem geringstmöglichen Verbrauch arbeiten. Durch die Installation von Strom- und Wasseruhren kann der Verbrauch laufend in den Inspektionsbüchern des Herstellers dokumentiert und an den bei FarmTest erzielten Werten gemessen werden. Die Installationskosten für Wasser- und Stromuhren waren für alle AMS ungefähr gleich und lagen bei ca DKK ohne MwSt für zwei AMS. Eine Investition, die sich lohnt, wenn die laufende Kontrolle des Verbrauchs einen optimalen Betrieb gewährleistet. Seite 11 FarmTest Nr

12 Vier der getesteten Anlagen Seite 12 FarmTest Nr Diese Übersetzung wurde sorgfältig erarbeitet. Weder das Übersetzungsbüro FÜD Fachübersetzungsdienst GmbH oder der dänische landwirtschaftliche Beratungsdienst (Dansk Landbrugsrådgivning), deren Autoren noch Lely können für etwaige Übersetzungsfehler, Übersetzungsmängel oder Schäden durch eventuelle sonstige unbeabsichtigte Fehler oder Unterlassungen in diesem Dokument haftbar gemacht werden.