Häckselqualität. Worauf es ankommt.

Transkript

1 Häckselqualität. Worauf es ankommt.

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3 Inhalt Erntequalität und Fruchtarten Die Qualität zählt 4 Vielfalt von Fruchtarten 5 Einflussfaktoren hinsichtlich Häckselqualität Arbeits- und Erntequalität 6 Vorsatzgerät 8 Vorpresswalzen 9 Messertrommel Messbarkeit der Häckselqualität Durchsatzleistung und Kraftbedarf 13 Reibboden 15 Häckselgutaufbereitung 16 Häckselqualität 18

4 Die Qualität zählt. Im Zuge der Biogasentwicklung der letzten Jahre stiegen die Anforderungen an die Substrat- bzw. CO-Substrate für die Anlagen kontinuierlich. Während anfänglich die extrem kurzen Schnittlängen im Vordergrund standen, geht heute der Trend ganz klar zu großer Oberfläche des Häckselgutes. Aber auch an das Grundfutter für Milchvieh bzw. Mastrinder werden Forderungen laut, auf längere Häcksellängen zu gehen. Einerseits wird durch die Häcksellänge Struktur im Futter geschaffen. Andererseits wird die Oberfläche des Häckselgutes vergrößert, wodurch sich die Angriffsfläche für die Mikroorganismen verändert. Je stärker aufgeschlossen das gehäckselte Erntegut ist, umso schneller und besser kann es zu Methangas für Biogas oder Milch bzw. Fleisch in der Rinderfütterung umgewandelt werden. In beiden Fällen steigt die wirtschaftliche Energiegewinnung aus dem Ausgangsprodukt. 4

5 Vielfalt von Fruchtarten. Die Vielfalt der Biomasseprodukte zur Energiegewinnung ist heute enorm. Zwar hat der klassische Silomais aufgrund seines hohen Energieertrages pro Hektar den höchsten Stellenwert, aber eine Vielzahl an Alternativfrüchten wird mittlerweile erfolgreich angebaut und gewinnt an Bedeutung. Neben der Fruchtfolgeauflockerung haben diese neuen Biomassefrüchte mittlerweile auch sehr gute Biogasausbeuten. Beispiel Erntekulturen: Getreide Mais Sorghum Lieschkolbenschrot 5

6 Arbeits- und Erntequalität: Beides ist wichtig. Die Arbeitsqualität ist das Ergebnis des gesamten Erntevorganges auf dem Feld. Die Häckselqualität ist die Qualität des Erntegutes. 6

7 Einflussfaktoren hinsichtlich Häckselqualität. Die Erntegutaufnahme durch das Vorsatzgerät, die Vorpressung des Erntegutes, das Schneiden der Pflanzen, das Cracken der Körner sowie das Auffasern der Stängelstücke und das Aufreiben der Spindelscheiben sind die grundlegenden Funktionen des Feldhäckslers. Hier entscheidet sich Arbeits- aber vor allem die Häcksel qualität. Vorsatzgerät Reibboden Messertrommel Vorpresswalzen 7

8 Vorsatzgerät Aufnahme des Erntegutes. Das Vorsatzgerät ist mitverantwortlich für die Qualität des Häckselgutes. Verschiedene Einstellmöglichkeiten bieten für die unterschiedlichen Einsatzbedingungen weltweit ein Optimum an Anpassung. Einflussfaktoren: Drehzahlanpassung für unterschiedliche Fruchtarten und Schnittlängen Arbeitshöhe (saubere Gutaufnahme, gleichmäßiges Stoppelbild) Geschwindigkeit der Förderelemente Einstellungen von Abstreifern Zustand von Verschleißelementen Geschwindigkeitsanpassung des Vorsatzgerätes für einen gleichmäßigen Gutfluss und eine konstante Häcksellänge Zusatzausrüstung zur Einsatzoptimierung wie beispielsweise in der Ganzpflanzenernte oder durch Lagermais Fingerverlängerungen, montierbare Spitzen und Förderhüte für unterschiedliche Einsatzverhältnisse 8

9 Vorpresswalzen Vorverdichtung des Erntegutes. Einen elementaren Einfluss auf die Häckselqualität haben die Vorpress- und Transportwalzen. Hier wird das Erntegut entsprechend für den Schnitt der Pflanzen verdichtet. Das Zusammenspiel von Einzugsgeschwindigkeit und Messeranzahl der Trommel definiert die Häcksellänge. Für eine optimale Vorverdichtung ist es wichtig, dass die Zugfedern der Vorpresswalzen maximal gespannt sind. Das Ergebnis ist eine konstante und exakte Häckselqualität. Einflussfaktoren: Einzugswalzen mit aggressiven Zahnleisten Ordnungsgemäße Vorspannung der Zugfedern Exakt zur Glattwalze positionierte Abstreifleiste Im Einsatz auf maximale Auslastung achten Maximale Verdichtung für präzise Schnittqualität. go.claas.com/jaguar-crop-flow 9

10 Messertrommel exakter Schnitt und Auswurf. Die Gegenschneide und die Messer sind für einen exakten Schnitt der Pflanzen verantwortlich. Eine gleichbleibende Gutflussgeschwindigkeit der Vorpresswalzen sorgt dabei für eine konstante Schnittlänge. Ein kontinuierlicher und kraftsparender Gutfluss wird durch geringstmöglichen Abstand zwischen Messer und Trommelboden realisiert. Einflussfaktoren: Die Messertrommel mit 36 / 28 / 24 / 20 Messern für den erforderlichen Schnittlängenbereich Gegenschneide (Universal/Mais) mit scharfer Schneidkante für präzisen Schnitt Enger Gegenschneidenabstand zu den Messern für geringsten Kraftbedarf und saubere Schnittqualität Häufig gewählte Schleifintervalle mit wenigen Schleifzyklen für wirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch und konstante Schnittqualität Enger Abstand zwischen Messer und Trommelboden für kraftsparenden Gutfluss Gut eingeschliffene Messer für sauberen Schnitt Exakter Schnitt ist messbar. 10

11 Durchsatzleistung und Kraftbedarf bei unterschiedlichen Häcksel längen. Das Zerkleinern der Pflanzen und Körner ist immer mit einem Energieaufwand in Relation zum Durchsatz verbunden. Im Rahmen einer Untersuchung der Fachhochschule Weihenstephan Triesdorf wurden die Themen Schneiden, Cracken und Aufbereiten (16 Versuchsvarianten mit 4-facher Wiederholung) untersucht. Schnittlängen mit 4 / 5 / 7 / 10 mm wurden in puncto Durchsatzleistung und Kraftbedarf geprüft. Bei kürzer werdenden Schnittlängen steigt der Kraftstoffverbrauch extrem an. Zwischen 10 mm und 4 mm Schnittlänge konnte insgesamt eine Differenz von 20,8% mehr Kraftstoff gemessen werden. Insbesondere zwischen 5 mm und 4 mm ist ein deutlicher Mehrverbrauch von 10,1% zu erkennen. Der letzte Millimeter kostet sehr viel Kraft. Schneiden. Nur so kurz wie nötig. Verbrauch in l/t Durchsatz in t/h Schnittlänge Verbrauch in l/t Durchsatz in t/h Quelle FH Triesdorf,

12 Erntegut aufbereiten. Mit dem wird ein sehr großer Einfluss auf die Häckselgutstruktur und somit auf die Qualität ge nommen. Die Aufgabe der Cracker Walzen ist dabei, die Körner aufzureiben sowie die Stängelstücke zu zerfasern und Spindelscheiben zu zerkleinern. Einflussfaktoren: Hartverchromte Walzenmäntel mit unterschiedlicher Zähneanzahl bieten hohe Flexibilität für verschiedene Erntekulturen Scharfes Sägezahnprofil der Walzen erzeugt optimale Häckselgutaufbereitung und einen perfekten Gutfluss Einstellung des Walzenspaltmaßes beeinflusst den Reibeffekt, speziell die Körner und Spindelteile werden intensiv aufbereitet Drehzahldifferenz zwischen den Crackerwalzen sorgt für eine Zerfaserung des Pflanzenmaterials go.claas.com/multi-crop-cracker Funktionsprinzip eines Hochleistungs-Crackers mit Sägezahnprofil 12

13 Durchsatzleistung und Kraftbedarf lassen sich messen. Hohe Anforderungen werden an den gestellt, wenn enorme Erntemengen bei einem engen Crackerspaltmaß in entsprechende Häckselqualität verarbeitet werden soll. Schnell wird Leistung verschwendet. Nur so intensiv wie nötig ist die Aufbereitung zu wählen. Der Unterschied im Leistungsverbrauch verändert sich ganz deutlich bei der Spaltmaßeinstellung. Aufbereitung im. Nur so intensiv wie nötig. Verbrauch in l/t Durchsatz in t/h Verbrauch in l/t Durchsatz in t/h CC-Spalt 1 mm CC-Spalt 2 mm Quelle FH Triesdorf, 2007 Unterschiedlicher Kornaufschluss bei 40% Differenzdrehzahl zwischen 1 und 2,5 mm Crackerspaltabstand. Spaltmaß 1 mm 2,5 mm Der Unterschied zwischen 1 mm und 2 mm Spaltmaß in Bezug auf Energiebedarf lag aufgrund der Messungen der FH Triesdorf lediglich bei 3,6%. Die Differenz der Durchsatzleistung bei unterschiedlichem Spaltmaß lag mit 7,9% deutlich höher. 13

14 Wirtschaftliche Häckselgutaufbereitung am Beispiel Gasausbeute von Biogasanlagen. Die Frage nach der Korn- und Pflanzenaufbereitung kann letztlich nur vom Landwirt bzw. Biogasanlagenbetreiber beantwortet werden. Um an die Energie im Korn zu gelangen, müssen die Körner im Mais oder in den Alternativfrüchten aufgerieben werden. Nur so können die Mikroorganismen im Tiermagen oder Fermenter an die Stärke gelangen. Je nach Sorte und Abreifegrad bzw. Trockensubstanzgehalt muss das Erntegut unterschiedlich intensiv aufbereitet werden. Schnittlänge: konstant. MULTI CROP CRACKER: 125 Zähne Relative Häckselgutaufbereitung 1 mm Drehzahldifferenz 60% 2,5 mm Drehzahldifferenz 60% 1 mm Drehzahldifferenz 40% 1 mm Drehzahldifferenz 30% 2,5 mm Drehzahldifferenz 40% 2,5 mm Drehzahldifferenz 30% Relative Häckselgutaufbereitung Relative Gasbildungsvermögen Die Reduzierung des Spaltmaßes von 2,5 mm auf 1 mm zeigt schon eine intensivere Aufbereitung. Einen zusätzlichen Aufbereitungseffekt ermöglicht eine Drehzahldifferenzerhöhung zwischen den Walzen von 30% auf 40% bis zu 60%. 14

15 Reibboden alternative Häckselgutaufbereitung. Beim Häckseln von Ganzpflanzen, insbesondere in steinigen Regionen, wird alternativ der Reibboden eingesetzt. Getreidehalme und Knoten werden damit extrem aufgefasert. Speziell bei der Ernte von Lieschkolbenschrot wird zusätzlich zum der Reibboden genutzt, um Körner sowie Spindeln regelrecht zu schroten. Der Reibboden montierbar unter der Messertrommel zur alternativen Häckselgutaufbereitung Mit und ohne Reibeeinrichtung. Verbrauch in l/t Durchsatz in t/h Aufgrund der umfangreichen Untersuchungen der FH Triesdorf konnte ein extrem hoher Kraftstoffbedarf (+25%) sowie ein massives Absinken der Durchsatzleistung (-25%) beim Feldhäcksler mit Reibboden gemessen werden. ohne Reibeeinrichtung Quelle FH Triesdorf, 2007 mit Reibeeinrichtung Verbrauch in l/t Durchsatz in t/h 15

16 Häckselgutaufbereitung. Walzen Cracker mit hoher Flexibilität. Drehzahldifferenz 30% Schnittlänge 3,5 mm Spaltmaß 1 mm Schnittlänge 7 mm Spaltmaß 1 mm 2,5 mm Schnittlänge 11 mm Spaltmaß 1 mm 16

17 Drehzahldifferenz 40% Drehzahldifferenz 60% Spaltmaß Spaltmaß 1 mm 1 mm Spaltmaß Spaltmaß 1 mm 1 mm 2,5 mm 2,5 mm Spaltmaß Spaltmaß 1 mm 1 mm 17

18 Häckselqualität ist messbar. In der Praxis hat sich als gängige Methode zur Überprüfung der Häcksellängenanteile die Schüttelbox bewährt. Hier können bei unterschiedlichen Schnittlängen die jeweiligen Siebfraktionen nachgewogen werden. Relativ einfach gehalten sind die drei Fraktionen mit zwei Lochsiebgrößen von 20 mm für Überlängen und 9 mm für die jeweiligen Schnittlängenbereiche. Damit verbleibt in der Unterschale alles unter 9 mm Schnittlänge zusammen mit dem Feinanteil. Zielvorgabe ist je nach eingestellter Schnittlänge ein Anteil von mind. 45% in der unteren Schale bzw. mind. 45% im mittleren Lochsieb. Wird die Schnittlänge reduziert, erhöht sich somit der Feinanteil deutlich in der unteren Schale. Je nach Schnittlängeneinstellung am Feldhäcksler verschieben sich damit die Anteile der jeweiligen Siebfraktionen. Festzuhalten bleibt, dass es sich bei der Verteilung der Schnittlänge immer um eine theoretische Schnittlänge handelt. Auch bei exakt geschnittenem Häckselgut gibt es immer eine Verteilung der Siebfraktionen nach der Gauß schen Verteilungskurve. Stationäre Kaskadensiebe, die für wissenschaftliche Untersuchungen verwendet werden, zeigen durch eine feinere Abstufung der Lochgrößen ein exakteres Bild der einzelnen Siebfraktionen. Ergebnis Schüttelbox Kaskadensiebe Schüttelbox 18

19 Häckselqualität ist zählbar. Ein in den USA vielfach angewandtes Verfahren zur Beurteilung der Häckselqualität ist das Auszählen über einen Messbecher. Hierbei wird ein genormter Becher befüllt. Untersucht wird, wie viele nicht angeschlagene Maiskörner gefunden werden. Zudem ist ein Auszählen von sehr groben Überlängen möglich. Dieses einfache Verfahren vermittelt einen sehr guten Überblick über die Intensität des Aufschlusses. Schnell kann nach einer Messung eine verbesserte Einstellung am Feldhäcksler vorgenommen werden. Testanwendung: In einem Messbecher (32 oz, ~0,95 l) dürfen nicht mehr als zwei nicht angeschlagene Körner gefunden werden Körner, die nur einmal angeschlagen sind, gelten als nicht gecrackt Berater empfehlen, den Test alle zwei Stunden zu wiederholen Auswertungsbeispiel: Maiskorn ist richtig gebrochen. Maiskorn ist nur angeschlagen und zählt als nicht in Ordnung. 19

20 Maximale und flexible Aufbereitung. Der MULTI CROP CRACKER. Sehr robuste Konstruktion und neuartige Gehäusebauart Extreme Funktionssicherheit durch große Lagereinheiten Sehr hohe Durchsatzleistung bei bester Häckselgutaufbereitung Hochwertige Verarbeitung und Abdichtung zum Wartungsraum, dadurch bleiben Pflanzensäfte im Erntegut Hohe Flexibilität durch schnelles Austauschen der Crackerwalzen Schnell anpassbar an unterschiedliche Erntefrüchte und Reifegrade Wartungsfreie hydraulische Riemenspannung für konstante und maximale Kraftübertragung Steckbrief: Eigengewicht: 450 kg Walzendurchmesser: 250 mm Walzenspaltmaß 1 4 mm Walzenbreite: 665 mm Sägezahn-Walzenprofil Verschleißschutz der Walzen: hartverchromt Zahnanzahl Walzenumfang: 100, 125, 150 Mögliche Differenzdrehzahlen: 30%, 40%, 60%

21 MULTI CROP CRACKER. Im JAGUAR der 900er Baureihe sichert der MULTI CROP CRACKER eine hochwertige und flexible Aufbereitung. Perfekter Häckselgutaufschluss ist durch die extrem robuste Bauart auch bei höchsten Durchsätzen gegeben. Für Alternativfrüchte unterschiedlicher Getreideganzpflanzen oder feinkörnige Erntefrüchte wie zum Beispiel Sorghum und auch Lieschkolbenschrot zeichnet sich das flexible System aus. Mehr Informationen unter: claas.com

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