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Frequenzumrichter in Verbindung mit Elektromotoren spielen bei der Bewältigung der größten Herausforderungen in der Geflügelbranche eine wesentliche Rolle.
Laut Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen muss die weltweite Agrarproduktion bis 2050 um 70 Prozent gesteigert werden, um die wachsende Erdbevölkerung ernähren zu können. Dies ist eine Aufgabe, die alle Bereiche der Lebensmittelproduktion betrifft, insbesondere wenn parallel dazu Nachhaltigkeitsziele erreicht werden sollen.
Für die Geflügelindustrie ist die Herausforderung besonders groß, da Verbraucher zunehmend hohe Qualität und ethische Lebensmittelproduktion fordern. Die Verbesserung des Tierwohls, der Schutz der Umwelt und der Erhalt der wirtschaftlichen Lebensfähigkeit sind deshalb für Geflügelhöfe, sowohl bei der Fleisch- als auch bei der Eierproduktion, zu Prioritäten geworden.
Elektromotoren kommen in der Geflügelbranche überall zum Einsatz – bei der Fütterung, der Lüftung, der Eiersammlung, der Abluftreinigung und der Kottrocknung. Frequenzumrichter sind eine ideale Lösung, um die Effizienz und Zuverlässigkeit dieser Prozesse zu verbessern. Mit einem Standardfrequenzumrichter wie dem ACS580 lassen sich Motordrehzahl und Drehmoment präzise regeln, sodass weniger Energie verbraucht wird, was die Betriebskosten deutlich senkt. Frequenzumrichter können Motoren und andere zentrale Komponenten auch vor Schäden schützen, den Wartungsbedarf verringern und Stillstandzeiten reduzieren. Sie vereinfachen das Management der Abläufe auf dem Geflügelhof, sodass Anlagen reibungslos und sorgenfrei betrieben werden können.
Auch die Auswirkungen auf den Return on Investment (ROI) sind erheblich. Durch Ausstattung der verschiedenen Anlagen eines Geflügelbetriebs mit Frequenzumrichtern und hocheffizienten Motoren lässt sich der Energieverbrauch um bis zu 50 Prozent reduzieren, was eine deutliche Senkung der Kosten bedeutet.
Ein typischer Legehennenbetrieb kann mit über 100 Frequenzumrichtern ausgerüstet werden, die Motoren in unterschiedlichen Anwendungen wie Lüftung, Futtermischung und -dosierung, Waschen, Sortierung und Verpackung regeln können. Sie spielen in vielerlei Hinsicht eine zentrale Rolle, wenn es darum geht, die Eierproduktion in Bewegung zu halten.
Angeordnet zwischen der Stromversorgung und dem Elektromotor, regeln die Geräte Drehzahl und Leistung eines Motors so präzise, dass er exakt mit der für die Anwendung erforderlichen Drehzahl läuft. Ein Motor ohne Frequenzumrichter dagegen läuft durchgängig mit maximaler Leistung. Die Regelung erfolgt dabei mechanisch, beispielsweise durch Drosselung. Auf diese Weise wird jedoch unnötig Energie verschwendet. Ein Frequenzumrichter spart Energie, weil er die Motordrehzahl optimiert. Wenn die Drehzahl eines Lüfter- oder Pumpenmotors durch Einsatz eines Frequenzumrichters um nur 20 Prozent reduziert wird, lässt sich der Energieverbrauch bereits halbieren.
In die Frequenzumrichter integrierte Funktionen wie das sanfte Anlaufen und Stoppen sind bei Anwendungen mit hohem Trägheitsmoment – zum Beispiel bei Futtermischern und Mischschnecken – besonders von Vorteil. Das behutsame Erhöhen und Verringern der Motordrehzahl verhindert abrupte Geschwindigkeitswechsel, vermindert den Verschleiß und reduziert so den Wartungsbedarf. Auch ist diese Technologie bei Eierförderbänder von besonderer Bedeutung, da verhindert werden muss, dass die Eier beschädigt werden.
Die Umstellung von Käfigsystemen auf Freilandhaltung stellt für Geflügelzüchter eine weitere Herausforderung dar, da die Entmistung tierfreundlich erfolgen muss. Frequenzumrichter mit integrierter adaptiver Programmierung können die Regelung von Kotschiebern selbstständig übernehmen, ohne zusätzliche Komponenten.
In der Geflügelindustrie kommen immer häufiger speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) in Verbindung mit Frequenzumrichtern zum Einsatz. Durch diese Kombination ergeben sich Steuerungssysteme, die einen besseren Überblick über die komplexen Prozesse der Geflügelzucht bieten. Frequenzumrichter können sowohl externe Daten zu Produktionsprozessen als auch interne Daten über Motoren und Umrichter sammeln. Gekoppelt mit einer SPS können diese Daten dann über Cloud-Systeme mit Systemintegratoren und Dienstleistern geteilt werden, um die Verfügbarkeit zu steigern und die Instandhaltungskosten zu reduzieren.
Kosteneffizienz ist bei der Geflügelzucht wesentlich, zumal der Betrieb durch außergewöhnliche Wetterereignisse beeinträchtigt werden kann. Natürlich können Frequenzumrichter das Wetter nicht beeinflussen, aber mit ihrer Hilfe lässt sich der Energieverbrauch der eingesetzten Anlagen optimieren. So können Geflügelzüchter ihre Betriebskosten deutlich senken und ihre Nachhaltigkeitsziele erreichen. Hinzu kommen Einsparungen bei den Instandhaltungskosten, da Frequenzumrichter die mechanische Beanspruchung reduzieren und so die Lebensdauer der Anlagen verlängern.
Das Tierwohl spielt bei der Geflügelzucht eine zentrale Rolle – einer der Bereiche, in denen Frequenzumrichter hierbei zum Einsatz kommen, ist die Regelung von Lüftungssystemen. Geflügelhöfe sind auf eine zuverlässige und sichere Lüftung angewiesen, da sich sonst schädliche Gase bilden können, an denen die Tiere ersticken. Zudem muss zur Stressvermeidung für eine konstante Temperatur gesorgt werden. Mithilfe der Frequenzumrichtertechnologie lassen sich Temperatur und Kohlendioxidgehalt so regeln, dass die Ställe die richtige Temperatur haben und die Tiere saubere Luft atmen können. Dies verbessert ihre Lebensqualität. Durch die damit verbundene Energieoptimierung lassen sich zudem Kosten sparen. Geflügelzüchter, die ihre Lüftungsanwendungen mit Frequenzumrichtern ausstatten, können ihren Energieverbrauch um bis zu 40 Prozent senken.
Auch beim Wassermanagement können Frequenzumrichter einen Beitrag zum Tierwohl leisten. Effektives Wassermanagement ist auf dem Geflügelhof essenziell, da es sich direkt auf die Tiergesundheit auswirkt. Geflügel benötigt für gesundes Wachstum, eine gute Verdauung und für das Wohlbefinden insgesamt die ständige Versorgung mit sauberem Wasser. Diese notwendige konstante und zuverlässige Wasserversorgung wird mithilfe von Wasserpumpen sichergestellt.
Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern und Motoren können die Effizienz und die Regelung dieser Pumpen optimiert werden. So kann die Wasserversorgung optimal an die Bedürfnisse des Geflügels angepasst werden. Das spart Wasser und Energie, und macht die Wasserversorgung insgesamt nachhaltiger.
Die anspruchsvollen Umgebungen in allen Bereichen der Landwirtschaft erfordern Frequenzumrichter, die gegen Staub, Feuchtigkeit und intensive Reinigungsprozesse unempfindlich sind. Frequenzumrichter, die in der Agrarbranche zum Einsatz kommen, müssen von Anfang an auf solche rauen Bedingungen ausgelegt sein.
Ein wichtiger Aspekt ist auch, dass die Produkte den Betrieb von Lüftern aufrechterhalten, wenn die Stromversorgung instabil oder unregelmäßig ist, und so die gleichmäßige und zuverlässige Versorgung der Tiere mit frischer Luft gewährleisten.
Auch bei der datengesteuerten Entscheidungsfindung können Frequenzumrichter eine wichtige Rolle spielen, indem sie Schlüsseldaten in Echtzeit liefern. Dabei überwacht ein mit dem Umrichter gekoppelter Sensor wesentliche Informationen, sodass Daten zu Leistung und Zustand einer Anlage erfasst werden können. Wenn die Landwirte diese Daten mit Experten teilen, können sie herausfinden, wie sie Verschwendung und Stillstände vermeiden und die Energieeffizienz verbessern können.
Big Dutchman, ein führender Hersteller von Systemen für die Legehennenhaltung in China, ist ein gutes Beispiel für den Einsatz von Frequenzumrichtern in der Geflügelindustrie. Das Unternehmen war aufgrund der wachsenden Marktnachfrage auf der Suche nach einer Lösung zur Steigerung der Effizienz seiner automatisierten Systeme für die Legehennenhaltung. Durch die Installation von mehr als 200 Standardfrequenzumrichtern von ABB konnte die Stillstandzeit um 90 Prozent reduziert werden, die Inbetriebnahmezeit um 30 Prozent.
Mit den Frequenzumrichtern von ABB lassen sich die Förderbänder und Lüfter im Big Dutchman-Werk besser regeln als mit den zuvor installierten Produkten, was eine erhöhte Verfügbarkeit und Bedienfreundlichkeit und eine angenehmere Umgebung für die Tiere zur Folge hat. Die integrierten DC-Spulen sorgen für eine geringe Oberschwingungsbelastung. Oberschwingungen sind unerwünschte Frequenzen, die Verzerrungen im elektrischen System verursachen und zu Ineffizienz und Verschleiß von Komponenten führen können. Indem sie die Oberschwingungen reduzieren, können Frequenzumrichter die Lebensdauer von Komponenten wie Kondensatoren verlängern, für eine konstantere Leistung sorgen und die Langlebigkeit von Anlagen maximieren.
Diese Vorteile sind besonders wichtig für abgelegene Höfe, deren Netzversorgung aufgrund ihrer Entfernung von größeren Gemeinden schwächer ist. Fehlen Frequenzumrichter kann dies Probleme mit anderen Maschinen und Anwendungen zur Folge haben. Mit integrierten Netzdrosseln, Oberwellenfiltern und Spannungsaufbereitungsfunktionen können Frequenzumrichter dazu beitragen, dass beispielsweise Systeme zur Futter- und Klimasteuerung ordnungsgemäß funktionieren, und damit die Sicherheit verbessern und die Produktivität steigern.
Die Ausstattung von Betrieben mit Frequenzumrichtern ist für das weitere Wachstum im Agrarsektor von entscheidender Bedeutung. Dies gilt insbesondere für die Geflügelbranche, die in Hinblick auf die Reduzierung der Energiekosten, die Verbesserung des Tierwohls und die Förderung der Nachhaltigkeit vor großen Herausforderungen steht.
