Lagerung von Erdäpfeln und Gemüse aus biologischem Anbau

(1)

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Lagerung von Erdäpfeln und Gemüse aus biologischem Anbau

Lin jiyeifzug aus aktueller Sicht und Praxis von A-Z

von

Ing. Walter Lengheim

Lagerung von Erdäpfeln und Gemüse aus biologischem Anbau

Themen

1. Allgemeine Grundlagen der Lagerung 2. Ausflug in die Erdäpfellagerung

3. Lüftungssysteme

4. Ausflug in die Gemüselagerung 5. Mechanische Kühlung

6. Steuerung und Regelung 7. Bauliche Maßnahmen

8. 7usammenfassung und Aussicht

9. Diskussion

(2)

1. Allgemeine Grundlagen der Lagerung

Gründe für die Lagerung Qualitätserhaltung und Vermarktung

• Besserer Verkaufspreis zu einem späteren Zeitpunkt

• Produktverfügbarkeit

• Längere Vermarktung eigener Produkte( Kundenbindung)

Alterungsprozess - Veratmung

Wärme Wasser

Sauerstoff Produkt Kohlenstoffdioxid

Äthylen

(3)

Atmungswärme und Produkttemperatur

Atmungswärme - Faktor

12

10

a

6 Obst

Settee- -Zwiebel -Kartoffel

0 Temperatur °C

f

1. Allgemeine Grundlagen der Lagerung

Zielsetzung der Lagerung

• Verzögerung des Alterungsprozesses

• Temperaturabsenkung zum Keimruhestadium

• Minimierung des Gewichtsverlustes

(4)

1. Allgemeine Grundlagen der Lagerung 11101011041~01.. _

Meine 3 Lagergrundsätze

1. Ein Lager ist kein Sanatorium!

2. Die Voraussetzungen für einen optimalen Lagererfolg zu schaffen ist EURE AUFGABE!

3. Auch die beste Lüftungs-, Kühlungs-, Steuer- und Regelungstechnik kann Eure persönliche Kontrolle, Beurteilung und Verantwortung nicht übernehmen!

Die vorab zu klärenden Fragen

• WAS soil gelagert werden (Produktwahl)

• WIELANGE soll gelagert werden (Lagerdauer)

• WIEVIEL soll gelagert werden (Lagermenge)

• WIE soll gelagert werden (Lagerart, Methode,...)

• WO soll gelagert werden (bauliche Voraussetzung)

(5)

Die vorab zu klärenden Fragen

WIELANGE soll gelagert werden (Lagerdauer)

> Abhängig von Produkt

> Optimaler Vermarktungszeitpunkt

-

1. Allgemeine Grundlagen der Lagerung 1. Allgemeine Grundlagen der Lagerung

Die vorab zu klärenden Fragen

WAS soll gelagert werden (Produktwahl)

Produktwahl Gesunde Ware Ausgereifte Ware Lagerfähige Ware

(6)

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Die vorab zu klärenden Fragen

WIE soll gelagert werden (Lagerart, Methode,...)

Lagerart

• Loselager

• Kistenlager

• Paletten-Steigen p' Methode

• Ohne mechanische Hilfsmittel

• Mit Be- oder Entlüftung

• Mechanische Kühlung

Die vorab zu klärenden Fragen

WIEVIEL soll gelagert werden (Lagermenge) Vermarktungsfähige Menge

(7)

Hausaufgaben des Produzenten

• Wahl der Sorte

• Produktion von ausgereifter und gesunder Ware

• Richtige Wahl der Erntebedingungen

• Richtige Wahl des Erntezeitpunktes

• Erntemethode

• Vermeidung von Erntebeschädigungen

Die vorab zu klärenden Fragen

WO soll gelagert werden (bauliche Voraussetzung)

)- Vorhandener Bau Neuer Bau

Hoflogistik r Schall

• Strom

• Wasser

2. Ausflug in die Erdäpfellagerung

4111111111111M1111

(8)

Die 6 Lagerphasen der Erdäpfel

1. Einbringung 2. Abtrocknung 3. Wundheilung 4. Abkühlung 5. Dauerlagerung

6. Erwärmung/Auslagerung

(9)

2. Phase - Abtrocknung

Ziel:

• Verringerung der lnfektionsgefahr über die feuchte Knollenoberfläche und Erntebeschädigungen

Methode.

• Sofortige Belüftung mit maximaler Luftmenge

• Absenkung der Knollentemperatur um max. 2-3 Grad

• Einblastemperatur beachten —> Kondensat-Bildung!

3. Phase - Wundheilung

Ziel:

• Selbstheilung geschädigter Oberflächen

• Bildung einer „Ersatzschale" durch „Verkorkung"

Methode:

• Beginn nach abgeschlossener Abtrocknung und persönlicher Beurteilung

• So wenig als möglich belüften (nur zum Temperaturerhalt)

• Je höher die Temperatur umso rascher die Wundheilung

• Ende nach persönlicher Beurteilung

(10)

4. Phase - Abkühlung

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Atmung Keimung Gewichts-u.

Fäulnisverlust

Wundheilung

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Auflauf- u. - Frostschäden

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Beschadigungen Zuck ergehalt

8 °C 6°C 300

4. Phase - Abkühlung Ziel:

• Erreichung der gewünschten Lagertemperatur

• Optimales Keimruhestadium

Methode:

• Lüftung

• Mechanische Kühlung

Tägliche Abkühlung max. 0,3 - 0,5 K!

(11)

2. Ausflug in die Erdäpfellagerung „

5. Phase - Dauerlagerung

Optimales Lagerklima:

• Raumtemperatur Speiseware: ca. 4-6°C

• Raumfeuchte: ca. 85- 90% rel. F

• CO2 Gehalt: max. ca. 1-2 vol%)

Störfaktoren:

• Temperaturschwankungen mehr als 0,8 K

• Unterkühlung

• Sauerstoffmangel

• Mechanische Bewegung

6. Phase - Erwärmung/Auslagerung

• Maximale Erwärmung/Tag 3K

• Knollentemperatur 12 -18°C

• Umgebungstemperatur bei künstlicher Erwärmung maximal 30°C

(12)

3. Lüftungssysteme

Ohne mechanische Hilfsmittel

11•11•1«.

Keine Massive

Investierung erforderlich Temperaturschwankungen

Massive

Feuchtigkeitsschwankungen

3. Lüftungssysteme

Entlüftung - Abluftsystem

Abluft

Aubse «add

Frischluft Pap> --- oder Tor Mech. Frostschutz

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Raurrtuhler

(13)

Entlüftung - Abluftsystem

Kostengünstige Methode für geringe Mengen Lattenkisten aus Bestand

verwendbar

Verwendung mit mechanischer Kühlung + CO2 Entlüftung

Protokollierung möglich

Stark Außentemperaturabhängig Kein Einsatz unter 0°C

Außentemperatur

Regelung über Raumtemperatur Umluft nur bedingt möglich 3. Lüftungssysteme

3. Lüftungssysteme

Belüftung - Mischluftsystem

Lüftung auch bei niedrigen Außentemperaturen

Regelung nach Produkttemperatur

Feuchteregelung

Protokollierung + Fernwartung möglich

Keine Lüftungsmöglichkeit bei zu hoher Außentemperatur

(14)

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Abluft

Frischluft

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Mischluftsysteme

Methoden:

• Raumbelüftung

• Zwangs-Saugbelüftung

• Zwangsbelüftung

3. Lüftungssysteme

Mischluftsysteme — Raumbelüftungl

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(15)

Mischluftsysteme — Raumbelüftungl

Produkiluhler

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3. Lüftungssysteme

Mischluftsysteme — Raumbelüftung2

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(16)

3. Lüftungssysteme

Mischluftsystem - Raumbelüftung

Vorteile der Mischluftregelung Belüftung nur über Kistenoberfläche Offene Lattenkisten aus Bestand

verwendbar Längere Belüftungszeiten

Geringe Investitionskosten Schlechtere Abtrocknung

Höherer Gewichtsverlust

3. Lüftungssysteme

Mischluftsysteme — Zwangs-Saugbelüftung

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3. Lüftungssysteme

Mischluftsysteme — Zwangs-Saugbelüftung

3. Lüftungssysteme

Mischluftsystem —Zwangs-Saugbelüftung

Vorteile der Mischluftregelung

Bessere Durchlüftung der Kisten

Sonderkisten empfohlen

Höhere Investitionskosten

Größerer Bedienungsaufwand

(18)

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Frischluft, pismilliamea

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Mischluftsysteme — Zwangsbelüftung

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Abluft 3. Lüftungssysteme

3. Lüftungssysteme

Mischluftsysteme — Zwangsbelüftung

(19)

3. Lüftungssysteme

Mischluftsysteme — Zwangsbelüftung (Airbag)

3. Lüftungssysteme

Mischluftsysteme — Zwangsbelüftung (Airbag)

(20)

,-.ftungssysteme

Mischluftsystem — Zwangsbelüftung

Vorteile der Mischluftregelung Sonderkisten erforderlich

Beste Durchlüftung der Kisten Weit höhere Investitionskosten

Trocknung von Zwiebel und Größter Bedienungsaufwand Knoblauch!

3. Lüftungssysteme

Lüftungssysteme mit mechanischer Kühlung

Warum immer interessanter?

• Klimawandel

• Kontrollierte Lagerphasen

• Längere Lagerdauer möglich

(21)

Entlüftung ohne Kühlung

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Entlüftung mit Kühlung

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3. Lüftungssysteme

(22)

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Mischluft mit und ohne Kühlung

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3. Lüftungssysteme

Geburtstagsfeier

(23)

3. Lüftungssysteme

Umsetzung mit mechanischer Kühlung

• Kompaktanlagen

• Gesplittete Systeme

• Nur Kühlung?

3. Lüftungssysteme

Raumbelüftung mit Kompaktkühler

Vorteile:

• Einfache Montage Nachteile:

• Schalltechnische Grenzen

• Eingeschränkte Luftverteilung

(24)

Getrennte Lüftung und Kühlung

Vorteile:

• Der Raumkonfiguration anpassbar

• Schalltechnisch abstimmbar

• Nebennutzung möglich

• Zusatzfunktionen

Nachteile:

• Höherer Montageaufwand

• Kostenvergleich:

• Individuell abzuschätzen 3. Lüftungssysteme

3. Lüftungssysteme

Zusatzfunktionen

• Entfeuchtung

• Abwärmenutzung

• Schockfunktionen

• Erwärmung / Vortreibung

(25)

3. Lüftungssysteme

Nur Kühlung?

• Ein wenig Lüftung muss sein!

• Nur CO2?

• Entlüftung + Kühlung

• Mischluft + Kühlung

• Kühlung + Lüftungsunterstützung (Frühkartoffel)?

• Investitionsentscheidung

• Wenn Kühlung, dann ordentlich

• Betriebskosten?

4. Ausflug in die Gemüselagerung

Kühllagerziele

Einteilung in Lagerdauer:

Langzeitlagerung (Winterlagerung) Mittelfristige Lagerung

Kurzzeitlagerung Sonderkulturen

Empfohlene Literatur:

Handbuch der Lebensmitteltechnologie Horst Böttcher

Frischhaltung und Lagerung von Gemüse Verlag: Ulmer

(26)

4. Ausflug in die Gemüselagerung

La ngzeitlager

Einhaltung der Lagergrundsätze!

Es gelten die zu klärenden Fragen!

Je spezieller man auf ein Produkt eingehen kann um so länger die Lagerdauer (Gemischtlager vs. sortenreines Lager)

La ngzeitlager

Einteilung nach Raumfeuchte und Temperatur:

• Feuchtlagerung

• Trockenlagerung

• Speziallager/Obstlager

(27)

7

Karotten:

• Bodenbeschaffenheit, Graufärbung durch Schalenverletzung

• Erntemethode, Fallhöhen in Kiste

• Erntetemperatur

max.

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Chekoree:

• im Lager vortreiben?

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Langzeitlager - Feuchtlager

Produkte:

Karotten, gelbe Rüben, Sellerie, Pastenaken, Petersiliewurzeln, Chekoreewurzeln, Kraut,..

Klima:

Temperatur: 0-1°C Feuchte: 90 -98%

Allgemeines:

Rel. Hohe Atmungsaktivität Nicht zu warm ernten!

Erdbesatz!

CO2 Gehalt (ggf. Entlüftung vorsehen!) Befeuchtung?

(28)

Langzeitlager - Mittelfeucht

Produkte:

Chinakohl, Zuckerhut, Kohlgemüse,..

Klima:

Allgemeines:

etwas mehr Luft

Oberflächenfeuchte vermeiden

Chinakohl:

• Stehend lagern

• Kohl:

• Lagerung bei -2°C möglich Süßkartoffel:

• Lagertemperatur ca. 15°C, ca. 90% rel. Feuchte

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(29)

Langzeitlager - Trockenlager

Produkte:

Zwiebel, Knoblauch,

Klima:

Allgemeines:

Zwiebeltrocknung und Reifung Knoblauchtrocknung

Zwiebel:

• Anbaugebiet, natürliche Abreife, Abtrocknung

• Erntemethode

• Nachreife, Trocknung, Zwangsbelüftung, Heizung

• Einbringung ins Lager Winterzwiebel:

• Nachreife, Trocknung, Zwangsbelüftung, Heizung Knoblauch:

Nachreife, Trocknung, Zwangsbelüftung, Heizung Lagerung bei ca. -5°C! —

-

•

4AY94., A.A.As d.

(30)

Mittelfristige Lagerung

Produkte:

Gurken, Paprika, Paradeiser, Radieschen, Speisemais, Marillen, Kirschen,...

Klima:

Temperatur: 5-10°C, mittlere Feuchte

Allgemeines:

Verträglichkeit der Produkte (Äthylenausscheidung) Kondensatbildung bei Erwärmung

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kurzfristige Lagerung

Produkte:

Salate, Kräuter, Schnittlauch, Persilie grün,...

Klima:

Temperatur: 2-4°C, sehr Feucht

Allgemeines:

-09

Statische Kühlung empfohlen

Tägliche Eingbringmenge über Raumgröße begrenzt Befeuchtung?

Polybeutel?

(31)

Sonderkulturen

Produkte:

Spargel, Blumen, Beerenfrüchte,...

Klima:

variabel (abhängig von Produkt)

Allgemeines:

gelegentlich spezielle Vorbehandlungen (z.B.: Schocken,...) erforderlich

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Spargel: 0°C, 100% rel. F.

• Rasche Einbringung, Lichtschutz

• Schocken mit Brunnenwasser

• Vorsortieren

• Stehend lagern

• Schocken mit Eiswasser (Rieselkühler, Wasserbad..)

• Befeuchtung im Lager

• Nachschneiden?

Artischocken: ca. 5°C ( AA-C-KA140/ o

• Oberflächenfeuchte vermeiden

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(32)

Kürbis: ca. 10 — 12° C, max. 75% rel. F.

• Hoher technischer Aufwand zur Lagerung

• Nachreife bei ca. 15-21°C

• Frischluft, Abtrocknung, Nachreife, trockene Lagerung, Entfeuchtung

• Kühlung + Heizung Melonen:

• Zuckermelonen unreif ca. 7-10°C

• Zuckermelonen reif ca. 2-3°C \i\) re.))/(44 c)C_

• Wassermelonen ca. 5°C Schnittlauch überwintern:

• Ballen in Steigen oder Kisten bei ca. -5°C

• Erdbeeren:

• Beerenfrüchte:

• Obst:

(33)

5. Mechanische Kühlung

Mechanische Kühlung

• Funktion

• Grundlegende Eigenschaften von Kühlanlagen

• Verdampfer

• Energieeffizienz

Funktion

Drosselorgan Verdichter

Kondensator

Verdampfer

(34)

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Abwarrne Verdichter

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Verdampfer

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Grundlegende Eigenschaften

• Aufbau (Direkt / Indirekt)

• Kompaktkühlung

• Kältemittel

• Zusatzfunktionen

• Klimatisierung

• Spezialkühlungen

Mechanische Kühlung

Aufbau

Direkt Indirekt

gasförmig

(35)

Direktes System Indirektes System

• Kein Zusätzlicher Wärmeübergang

• Keine zusätzliche Hydraulik (z.B.: Pufferspeicher, ...)

• Kein zusätzlicher

Energieaufwand für Pumpen

• Kein Frostschutz oder

Begleitheizungen erforderlich

• Gleichmäßige Temperatur am Verdampfer

• Geringere

Kältemittelfüllmenge

• Brennbare Kältemittel sind

„leichter" Einzusetzen

Kompaktkühlung

(36)

Kornpaktkühlung

Etwas geringerer Montageaufwand Meist schlechtere Luftverteilung (entfall der Holzverbauten)

Meist zu geringe Verdampferoberfläche

Zu kleiner Mischluftbereich

Kältemittel

Ideale Kältemittel:

• Kein Ozonabbaupotenzial (ODP)

• Kein Treibhauspotenzial (GWP)

• Einstoffkältemittel (kein Temeraturglide)

• Gute Verfügbarkeit (=Preis)

• Nicht giftig

• Nicht brennbar

• Geringe Druckdifferenz

• uvm.

(37)

Einstoffkältemittel

Aktuell:

G2,2.7)

• R134a (Ende 2025)

• R290 (Propan)

• R600 (Butan)

• R744 (CO2)

• R 717 (Amoniak)

<GE)€'4 (15a(Dukc) )

Kältemittel

Mehrstoffkältemittel mit Temperaturglide:

• Entmischung während längeren Stillstandzeiten

• Kompletter Austausch bei Leckagen erforderlich

• Unterschiedliche Temperaturen am Verdampfer

• Tendenz zu teilweise brennbaren Kältemitteln (A21.-) z.B. R1234y, R32,

• Ersatz für R134a z.B R513a (Zulassungsdauer?)

• Zulassungen, Verordnungen, Umsetzung?

• Energieeffizienz?

(38)

Zusatzfunktionen

• Entfeuchtung

• Abwärmenutzung \)Jcv‘)A-cu).Q)1,3,fut04,

• Schockfunktionen

• Erwärmung/Vortreibung

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VerdampfedWärmetauscher Für mich die wichtigste Komponente

• Bauformen (Belüftet/Statisch)

• Bauformen (Hallenbauform)

• Anordnung und Stapelplan

• Auslegung für Anwendungsbereiche

• Abtauung

(39)

Verdampfer Bauformen

Belüftet Saugend

Hohe Wurfweiten möglich Shutup + Lüftverteilsysteme möglich

Verdampfer Bauformen

Belüftet Drückend

Für sehr feuchte Anwendungen 5. Mechanische Kühlung

(40)

Verdampfer Bauformen

Belüftet Drückend

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Für sehr feuchte Anwendungen

Verdampfer Bauformen

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Für Zugluftempfindliche Produkte 5. Mechanische Kühlung

(41)

Verdampferanordnung

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Verdampferanordnung

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Giebel Decke

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(42)

Verdampfer Anordnung und Stapelplan

Anordnung hinsichtlich Beschickung des Lagers beachten!

Verdampfer Anordnung und Stapelplan

Stapelplan bei vollem Lager

(43)

5. Mechanische Kühlung

Verdampfer Auslegung

Feuchte Lagerung

• Geringe Temperaturdifferenz ca. 5K äT1

• Kleine Luftmenge

• Große Oberfläche

• Drückende oder statische Bauform

Mechanische Kühlun:

Verdampfer Auslegung

Trockene Lagerung

• hohe Temperaturdifferenz ca. 10K An

• große Luftmenge

• kleine Oberfläche

• saugende Bauform

• Tiefe Ausblastemperatur beachten!

(44)

Verdampfer Abtauung

Abtauung bei Verdampfungstemperaturen unter 0°C

• Umluft (bei Raumtemperatur > 4°C und feuchten Lagerungen) Günstig und Energieeffizient

• Wasser (bei Raumtemperatur > 0°C und feuchten Lagerungen) Wasserproblematik bei offenen Systemen!

• Elektro (bei trockenen Lagerungen und wenig Verdampfern) Günstig aber hohe Energiekosten

• Heißgas (bei trockenen Lagerungen und mehreren Verdampfern) Technisch Aufwendig aber Energieeffizient (geht nicht immer!)

Energieeffizienz

Betriebskosten einer mechanischen Kühlung allgemein:

• Energiekosten

• Periodische Überprüfung und Wartung

• Reparaturen

(45)

Mechanische Kühlung

Energieeffizienz

„Mehrwert" der Kühlanlage

• Energieeffizienz beachten (R01)

• Nutzung der Abwärme

• Nutzung übers ganze Jahr (Produktfolge)

• Flexible Kälteanlagen (trocken und feucht)

6. Steuerung und Regelung

Regelung

• Einzelregler

• Lagercomputer

(46)

Steuerung

Einzelregler

• Verwaltung der Raumtemperatur

• Verwaltung der Abtauparameter

• Keine grafische Aufbereitung

• Aufwändige Vernetzung und Fernwartung

• Keine Kombination mit Lüftungslägern

Steuerung

Lagercomputer

• Verwaltung der Raumtemperaturen aller Läger

• Verwaltung der Produkttemperaturen aller Läger

• Verwaltung der Außen- und Produktfeuchte

• Verwaltung der Abtauparameter

• Grafische Aufbereitung

• Vernetzung auf Zusatzgerät nicht notwendig

• Fernwartung (PC, Tablet, Handy,...)

• Alle Läger auf einen Blick

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(47)

Fernwartung

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Klappen Lüfter Kühlung Befeuchtung CO2 Lüftung

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Belüftung - Mischluftsystem

Außentemperatur Außenfeuchte Produkttemperatur Kanaltemperatur Raumtemperatur Raumfeuchte CO2

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(48)

Steuerung — Lagercomputer Croptimiz-R

(49)

7. Bauliche Maßnahmen

Bestand oder Neu?

• Hoflogistik?

• Größe?

• Isolierung?

• Lagerlogistik?

• Energieversorgung?

• Schall ?

• Zukunftsperspektiven ?

Hoflogistik

Berücksichtigen der Wege:

• Vom Feld

• Von/zur Sortierung

• Zum Wasch-/Putzraum

• Zur Abpackung

• Zum Verkauf/Kommissionierung

• Ab Hof Verkauf

(50)

Hoflogistik

Berücksichtigen der Infrastruktur:

• Strom

• Wasser (warm/kalt)

• Abwasser

• Zufahrt

• Schall

• Behördliche Genehmigungen

Reicht der Platz für die Lagermenge?

Reicht der Platz für die Lagermenge in 5 Jahren?

(51)

Isolierung

Gründe:

• Wärmeeinstrahlung

• Frostgefahr ^VJA:

• Kondensatbildung (Decke!)

Isolierung

Varianten:

• Panel

rcr G-tv‘.

• Isolierschäume (Stabilität, Schichtdicke, Brandverhalten,...)

• Dämmplatten (Stabilität, Isolierdicke, Materialschwund,...)

• Dämmwolle = nicht zu empfehlen

(52)

Isolierung

Panel

Leichte Reinigung

Abriebfest (Anfahren,...)

Keine Tragschicht erforderlich (Ziegel, Holz,...)

Kein Schwund

Nicht Atmungsaktiv

Unterschiedlichste Füllstoffe (Styropor, Polyurethan,...)

Preis

Bauliche Maßnahmen

Energieversorgung - Schall

Energieversorgung:

• Ausreichende Zuleitung (Trafostation,...)

• Vertrag mit [VU

Schall:

• Abstand zu Nachbarn?

• Abstand zu eigenen Gebäuden

(53)

8. Zusammenfassung und Aussicht

Zukunftsperspektiven

Wie wird sich der Hof, die Produktion, die Vermarktung,...

in den nächsten Jahren Verändern?

• Größe der Lager?

• Wege?

• Vermarktung?

Vorausschauen oder Hinterherhinken?

Mut oder Vorsicht?

8. Zusammenfassung und Aussicht

Aus meiner persönlichen Sicht

• Erst rechtzeitig und vernünftig planen...dann bauen

• Allgemeine Spielregeln einhalten

• Kühlung wird immer mehr erforderlich

• Nicht am falschen Platz sparen

(54)

ÜBERPRÜFtTNG

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WARTUNG

Impressum

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Lagerung von Erdäpfeln und Gemüse aus biologischem Anbau

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