Energie sparen in der Milchproduktion

Energiekonzept am Bio-Betrieb Weninger
© Weninger

In der Milchviehhaltung wird neben der Futterwerbung besonders viel Energie für die Milchgewinnung und Milchkühlung benötigt. Zwei Bio-Betriebe zeigen, wie sie engagiert Energie und Kosten sparen.

Der Strombedarf in der Milchviehhaltung ist besonders rund um die Melkzeiten hoch – also in der Früh und am Abend. Das sind genau die Zeiten, zu denen den Großteil des Jahres kaum Sonnenlicht gegeben ist. Wer sich am Bio-Milchviehhof den benötigten Strom selbst erzeugen will, der wird mit einer Photovoltaikanlage allein also nicht unbedingt glücklich. Findige Betriebsleiter haben interessante Lösungen und Kombinationen für sich entdeckt und nutzen auch die Chance, rundum möglichst viel Energie zu sparen. 

Erzeugen und sparen

Auf dem Bio-Milchviehbetrieb der Familie Weninger in St. Lorenzen am Wechsel in der Steiermark wird nicht nur jede Menge Energie erzeugt, sondern auch jede Menge Energie gespart. Während auf der einen Seite mithilfe von Photovoltaikanlage, Solaranlage und Hackgutheizung Energie erzeugt wird, spart man auf der anderen Seite mit Wärmerückgewinnung, Weidehaltung, angepassten Maschinen und Futterzukäufen aus der unmittelbaren Umgebung viel fossile Energie. 

Vor 12 Jahren wurde am Betrieb Weninger im Rahmen der Dachsanierung die erste Photovoltaikanlage errichtet. Vor fünf Jahren musste das Balkongeländer ersetzt werden. Anstatt eines üblichen Geländers wurden Photovoltaikpaneele eingesetzt, alles zusammen nun mit einer Leistung von 15 kWp. Zeitgleich ließ Familie Weninger auch einen Stromspeicher mit 11,7 kWh Nettokapazität installieren. „Der Speicher hat damals von der Größe her gut gepasst, mittlerweile würde ich sagen, wäre er doppelt so groß, wäre es auch gut“, schmunzelt er. Am Morgen zum Melken beziehungsweise für die Milchkühlung reicht der gespeicherte Strom nicht mehr aus.

Rechnerisch ist der gesamte Hof aber inzwischen Strom-autark. „Um die Sonnenenergie möglichst gut zu nutzen, helfen alle mit. Die Waschmaschine, der Geschirrspüler oder die Getreidemühle werden bei uns weitgehend bei Sonnenschein betrieben“, berichtet Michael Weninger. Stromüberschüsse gehen ins Netz.

Um fossile Treibstoffe zu sparen und Lärm und Abgase im Stall zu verhindern, wurde im Jahr 2019 auch ein elektrischer Hoflader angeschafft. Der Hoflader erhöht zusätzlich die Eigenverbrauchsquote der PV-Anlage. Vor kurzem haben sich die Eltern auch ein Elektroauto gekauft, das möglichst bei Sonnenschein mit Überschussstrom aufgeladen wird.

Eine thermische Solaranlage zur Warmwasserbereitung im Wohnhaus wurde bereits vor über 30 Jahren im Eigenbau extrem günstig errichtet. Sie läuft immer noch problemlos und versorgt das Haus mit Warmwasser. In der Milchkammer sorgt seit 1992 die Wärmerückgewinnung der Milchkühlung für die Bereitstellung des Warmwassers zum Waschen von Melkzeug und Milchtank. 

Neben der Erzeugung von Hackgut für die eigene Heizung wird am Betrieb auch Waldhackgut für die örtliche Fernwärmegenossenschaft erzeugt. 

Keine großen Maschinen

Bei der Mechanisierung beschränkt man sich am Betrieb Weninger auf das Wesentliche und achtet auf die passende Dimensionierung der Geräte. „Wir wollen mit der jeweils kleinstmöglichen Zugmaschine auskommen, auch im Wald. Der Energieverbrauch der kleinen Maschinen ist deutlich geringer und in Wahrheit brauchen wir große Geräte nur selten. Wenn nötig, borgen wir auch Maschinen von Nachbarn oder lassen gewisse Arbeiten von Kollegen aus der Nachbarschaft ausführen. Damit ersparen wir uns den Ankauf von größeren Traktoren und die Geräte der Nachbarn sind besser ausgelastet“, beschreibt Michael Weninger die Win-Win-Situation.

Weidehaltung spart Treibstoff

Die durchschnittlich zehn Milchkühe und das Jungvieh werden in der Vegetationszeit selbstverständlich geweidet beziehungsweise gealpt. Michael Weninger erklärt: „Das Futter, das die Tiere draußen fressen, braucht man nicht unter Energieeinsatz in den Stall bringen. Das spart jede Menge Treibstoff. Zum Weidewechsel werden die Tiere bei uns auf die neuen Flächen getrieben statt gefahren. Dabei kommt übers Jahr einiges an Kilometern zusammen, denn die Flächen sind bis zu sieben Kilometer voneinander entfernt. Aber auch so sparen wir Treibstoff und den Tieren Stress und zeitlich gesehen verlieren wir nichts.“ Über die Weidehaltung entfällt auch ein Teil der Düngerausbringung, da der Mist direkt auf den Flächen anfällt. Alle Getreide- und Strohzukäufe werden bei Biobauern im Gemeindegebiet getätigt. 

Nach Möglichkeit erfolgt die Viehbetreuung auf den Weide- und Almflächen mit dem Elektromountainbike. 

Sonne macht Eis

Bernhard Sprenger aus Jungholz in Tirol hat sich schon lange Gedanken zum Thema Energiesparen und Energieautarkie auf seinem Bio-Milchviehbetrieb gemacht. Bereits im Jahr 2016 errichtete er eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 15 kWp auf dem Dach seines Hofes, wenige Jahre später wurde diese auf 32 kWp erweitert. „Auf die Eiswasserkühlung kamen wir dann eigentlich aus der Not heraus. Die Kühlleistung unseres Milchtanks war zu schwach, daher war die Milch bei der Abholung immer etwas zu warm. Wir waren also gezwungen, eine stärkere Anlage zu organisieren. Auf einer Messe kamen wir zufällig mit der Firma HELU zusammen und somit auf die Eiswasserkühlung.“ 

Dieses System passt perfekt mit der Photovoltaik zusammen. Strom wird über die Photovoltaikanlage nur untertags produziert, der Strombedarf für die Milcherzeugung fällt aber vor allem abends und in den frühen Morgenstunden an. Die Eiswasserkühlung schafft hier „Abhilfe“: Mit dem Überschussstrom aus der Photovoltaik wird untertags aus Wasser ein Eisvorrat gebildet. Mit diesem Eis wird dann bei Bedarf die Milch gekühlt. In einer mit 1000 Liter Wasser gefüllten Wanne unterhalb des Milchtanks wird Eis entlang von Kupferrohren gebildet. In etwas über fünf Stunden wird so viel Eis gebildet, dass die Menge für die Kühlung von zwei Melkvorgängen ausreicht. Über einen Eisstärkenfühler wird die Eisbildung reguliert. 

Beim Melken wird dann das Eiswasser über eine Pumpe auf die Außenseite der Milchwanne gespritzt und damit die Milch gekühlt. Sobald die Milch auf rund 7 °C abgekühlt ist, stellt die Pumpe ihre Arbeit ein. Neun Monate im Jahr kann so der am Dach produzierte Strom direkt am Betrieb verwendet werden. Nur wenn im Winter Schnee auf den Photovoltaikmodulen liegt, muss auf Netzstrom zurückgegriffen werden.

Hoher Eigenverbrauch

Damit der Eigenverbrauch möglichst hoch ausfällt, sind die großen Stromverbraucher am Betrieb Sprenger zeitgesteuert: Die Vorspülung der Melkanlage erfolgt direkt nach dem Melken, die erste Hauptspülung findet um 10 Uhr vormittags statt und nutzt die Energie aus der Photovoltaik. Um 11 Uhr startet die Eiswasserbereitung. Die zweite Hauptspülung nach der Abendmelkung findet um 22 Uhr mit Nachtstrom statt. „Natürlich erfordert dieses System mehr Technik und mehr Steuerung. Das mag nicht jeder. Aber mir gefällt, dass ich meinen eigenen Strom so gut wie möglich selbst nutzen kann“, erklärt Bernhard Sprenger.

Außerdem wird die bei der Milchkühlung entstehende Abwärme zur Warmwasserbereitung genutzt. 400 Liter Wasser können damit auf gut 45 °C erwärmt werden.

Autorin: Elisabeth Pöckl, Bio Austria Bundesverband

Wissen

Die großen Stromfresser in der Milchviehhaltung betreffen die Milchgewinnung und die Milchkühlung, also die Vakuumpumpe, die Kühlung und die Reinigung der Anlage. Durch zügiges Melken ohne Pause lässt sich bereits einiges an Strom einsparen. Eine in ihrer Größe an die Anzahl der Melkplätze abgestimmte Vakuumpumpe mit Frequenzregler hilft ebenso, den Stromverbrauch möglichst niedrig zu halten. 

Die Milchkühlung, also Milchtank und Kühlaggregat, ist der energieintensivste Teil der Anlage. Um Strom zu sparen, sollte die Größe des Milchtanks auf die Milchmenge abgestimmt sein. Und für das Kühlaggregat spielt vor allem der Aufstellungsort eine Rolle: also an einem möglichst kühlen Ort und mit den Kühlrippen nicht nahe an der Wand. Auch eine Vorkühlung mit kaltem Wasser hilft beim Stromsparen. 

Die Reinigung der Melkanlage verbraucht große Mengen Warmwasser. Wird das Wasser über Strom aufgeheizt, so kann das teuer kommen. Idealer ist eine Vorheizung über Biomasseheizungen oder auch eine Wärmerückgewinnung aus der Milchkühlung.