Arzneipflanzen Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Nacherntetechnologie

Nacherntetechnologie

Trocknung I:

Trocknung I, TV 1 - ATB Potsdam-Bornim (07NR061)

Förderkennzeichen: 22006107 bzw. 07NR061

Laufzeit: 01.07.2007 bis 30.11.2010

Thema: Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Optimierung von Trocknungsverfahren für Arznei- und Gewürzpflanzen hinsichtlich Energieeinsatz, Wirtschaftlichkeit und Produktqualität; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zur Optimierung einer Flächentrocknungsanlage

Zuwendungsempfänger: Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB), Max-Eyth-Allee 100, 14469 Potsdam

Projektleiter: Dr.-Ing. Jochen Mellmann, Tel: +49 331 5699-321, jmellmann(bei)atb-potsdam.de

Aufgabenbeschreibung: Die Wirtschaftlichkeit der Produktion von Arznei- und Gewürzpflanzen hängt entscheidend von der energie- und kostenintensiven Trocknung ab. Für die etablierte Flächentrocknung beinhalten insbesondere Wärmepumpen in Kombination mit konventioneller Warmlufterzeugung erhebliche energetische Optimierungspotenziale. Diese sollen in Kooperation mit einem repräsentativen Agrarbetrieb erschlossen und beispielhaft im großtechnischen Maßstab demonstriert werden. Das Vorhaben leistet damit einen Beitrag zu den Zielen des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe des BMELV. Die großtechnischen Versuche erstrecken sich systematisch über drei Ernteperioden und umfassen die Analyse und Umsetzung verfahrens-, strömungs- und regelungstechnischer Maßnahmen. Hierbei kommt auch ein Labortrockner zum Einsatz. Kurzfristig profitiert der beteiligte Agrarbetrieb unmittelbar von den Optimierungsmaßnahmen. Spätestens nach Abschluss des Vorhabens können die Ergebnisse auf andere Trocknungsanlagen übertragen und einer branchenübergreifenden Nutzung zugeführt werden. Dadurch wird die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion sowie vor- und nachgelagerter Bereiche gestärkt.

Trocknung I, TV 2 - Uni Hohenheim (07NR130)

Förderkennzeichen: 22013007 bzw. 07NR130

Laufzeit: 15.09.2007 bis 31.12.2010

Thema: Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Optimierung von Trocknungsverfahren für Arznei- und Gewürzpflanzen hinsichtlich Energieeinsatz, Wirtschaftlichkeit und Produktqualität; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Optimierung einer Bandtrocknungsanlage

Zuwendungsempfänger: Universität Hohenheim, Schloß 1, 70599 Stuttgart

Projektleiter: Prof. Dr. Joachim Müller, Tel: +49 711 459-23464, joachim.mueller(bei)uni-hohenheim.de

Aufgabenbeschreibung: Es wird die Bandtrocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen optimiert. Besonderes Augenmerk wird auf die Verringerung des Energieeinsatzes, auf die Nutzung der Abwärme einer Biogasanlage, auf die Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Trocknung sowie auf die Ausweitung der Abwärmenut-zung zur Trocknung von ausgepressten Silagen der Biogasanlage ergänzend zum BioLog-Projekt gelegt. Der Bandtrockner wird mit Messsensoren zur Aufzeichnung von Lufttemperatur, relativer Luftfeuchte, Temperatur- und Luftgeschwindigkeitsverteilung und Differenzdruck bestückt. Gleich-zeitig werden energetische Daten wie Öl- und Gasverbrauch bzw. Warmwasserdurchsatz des Heiz-registers zur Biogasabwärmenutzung registriert. Über die Ermittlung der Wasserverdampfung wird der Trockner hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit beurteilt. Eine CFD-Simulation der Strömungs-verhältnisse im Trockner gibt Aufschluss über notwendige Verbesserungen durch Einbauten. Paral-lel werden Qualitätsanalysen am Trockenprodukt durchgeführt.  Die Ergebnisse sind auf andere Bandtrockner in Deutschland zu übertragen, Hinweise für die Modifikation bestehender Trockner und die effiziente Biogasabwärmenutzung können gegeben werden.

Trocknung II:

Trocknung II, TV 1 - Uni Hohenheim (09NR125)

Förderkennzeichen: 22012509 bzw. 09NR125

Laufzeit: 15.04.2010 bis 31.05.2013

Thema: Verbundvorhaben: Zeitnahe und nachhaltige Verbesserung bestehender Band-, Kipphorden- und Flächentrockner für Kamille, Melisse und Baldrian; Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchung und Anlagenoptimierung

Zuwendungsempfänger: Universität Hohenheim, Garbenstr. 9, 70599 Stuttgart

Projektleiter: Prof. Dr. Joachim Müller, Tel: +49 711 459-23464, joachim.mueller(bei)uni-hohenheim.de

Aufgabenbeschreibung: Ziel des Teilvorhabens ist es, vier Trocknungsanlagen für Baldrian und Melisse in Deutschland zu analysieren und ihren Betrieb und ihre Ausstattung kurzfristig, nachweislich und nachhaltig zu optimieren. Die Optimierung kann sich dabei sowohl auf die apparative Ausstattung des Trockners und dessen Peripherie, als auch auf die Steuerung und die Betriebsweise erstrecken. Weiterhin werden umfangreiche Grundlagenuntersuchungen zum Trocknungsverhalten im Labor durchgeführt. Die Trocknung wird zu Beginn der Erntekampagne hinsichtlich strömungs- und thermodynamischer Auslegung, Durchsatz, Gleichmäßigkeit, Qualität und Energieverbrauch analysiert. Der erfolgversprechendste Ansatzpunkt oder mehrere gleichwertige Ansatzpunkte werden ausgewählt und der Betreiber bezüglich der durchzuführenden Änderungen beraten. Die Auswirkungen der Änderungen werden noch während der laufenden Kampagne hinsichtlich ihres Erfolgs dokumentiert. Größere Umbaumaßnahmen und Modifikationen werden über die Wintermonate durchgeführt. Im zweiten und dritten Jahr werden weitere Modifikationen vorgenommen und Messungen zum Nachweis der Wirksamkeit durchgeführt. Die Grundlagenuntersuchungen beginnen mit den Kulturen Melisse und Baldrian im ersten Jahr. Im zweiten Jahr werden Baldrian und Kamille untersucht. Parallel zu Praxis- und Labormessungen werden computergestützte Strömungssimulationen mit dem Ziel einer gleichmäßigeren Trocknung durchgeführt.

Trocknung II, TV 2 - ATB Potsdam-Bornim (09NR126)

Förderkennzeichen: 22012609 bzw. 09NR126

Laufzeit: 15.04.2010 bis 30.04.2013

Thema: Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Zeitnahe und nachhaltige Verbesserung bestehender Band-, Kipphorden- und Flächentrockner für Kamille, Melisse und Baldrian; Teilvorhaben 2: Effizienzsteigerung der Flächentrocknung

Zuwendungsempfänger: Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB), Max-Eyth-Allee 100, 14469 Potsdam

Projektleiter: Dr.-Ing. Jochen Mellmann, Tel: +49 331 5699-321, jmellmann(bei)atb-potsdam.de

Aufgabenbeschreibung: In der Produktion von Arznei- und Gewürzpflanzen stellt die Trocknung den mit Abstand energie- und kostenintensivsten Verfahrensschritt dar. Am ATB wurde deshalb ein Verfahren für die chargenweise Flächentrocknung entwickelt, bei dem Wärmepumpen mit konventioneller Lufterwärmung (Erdgas oder Heizöl) kombiniert werden. Die energetische und wirtschaftliche Effizienz kombinierter Trocknungsverfahren soll durch folgende Maßnahmen noch weiter gesteigert werden:
(a) Wärmepumpentrocknung mit interner Wärmerückgewinnung,
(b) Abwärmenutzung von Blockheizkraftwerken,
(c) Vergleichmäßigung der Trocknung durch Strömungssimulation (CFD).

Die wichtigsten Projektziele sind:

  1. Reduzierung des relativen Primärenergieverbrauchs auf bis zu 50 %
  2. Großtechnische Umsetzung der hierfür erforderlichen Maßnahmen
  3. Etablierung von Wärmepumpen bei Neuanlagen für die Flächentrocknung
  4. Abstraktion und Übertragung der Ergebnisse für eine branchenweite Nutzung.

Grundlagen- und anwendungsorientierte Ergebnisse werden systematisch weiterentwickelt. Dabei kommt u.a. ein hocheffizienter mobiler Wärmepumpentrockner zum Einsatz. Die industrielle Umsetzung erfolgt in enger Kooperation mit zwei großen Produktionsbetrieben. An einer Flächentrocknungsanlage mit Demonstrationscharakter wird ein energetisches und wirtschaftliches Monitoring über drei Ernteperioden durchgeführt. Das Trocknungsverhalten von Kamille, Melisse und Baldrian wird produktspezifisch analysiert.