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Verbundprojekt: Entwicklung eines Prozesscomputers zur elektronischen Kontrolle der Silierguteinlagerung in Folienschläuchen (EPEKSIFO) - Teilprojekt 1

Projekt


Förderkennzeichen: 2813802410
Laufzeit: 01.02.2011 - 31.01.2014
Fördersumme: 138.395 Euro
Forschungszweck: Experimentelle Forschung

Die Folienschlauchsilierung ist ein Verfahren zur Einlagerung von silierfähigen Erntegütern und industriellen Nebenprodukten. Das Substrat wird mittels einer Spezialmaschine von Transportfahrzeugen aufgenommen, mit drehenden Presswerkzeugen in einem Stahltunnel verdichtet und im anschließenden rundum geschlossenen Schlauch aus PE-Folie auf dem Boden abgelegt. Die Ziele der Untersuchungen bestanden in der Entwicklung einer automatischen Regelung des Pressdrucks während der Einlagerung und in der Dokumentation von Messdaten über die Schlauchgeometrie sowie von Qualitätsparametern des einzulagernden Siliergutes. Als Messgröße für die automatische Regelung des Pressdrucks, sowie zur Kalkulation der Schlauchgeometrie wurden die über Abstandssensoren am Schlauch erfasste Höhe und Breite eingesetzt. Zur Bestimmung des TM-Gehaltes wurde ein NIRS-System kalibriert und der Messkopf am Gutfluss in den Stahltunnel der Schlauchpresse integriert. Die Anpassung des Hydraulikdrucks an der Halteseilbremse in Abhängigkeit der über die Schlauchgeometrie kalkulierten Foliendehnung zeigte beim Siliergut Mais eine gute Regelgenauigkeit. Nur 2 % der Messwerte lagen außerhalb des Toleranzbereiches (z.B. 9-10 % Foliendehnung). Bei der Einlagerung von Gras war die Schlauchgeometrie wesentlich inhomogener, wodurch auch die Messwerte der Foliendehnung stärker abwichen und so bis zu 50 % außerhalb des Toleranzbereiches bezogen auf die eingestellten Sollwerte lagen. Zur Bewertung des Effekts von unterschiedlichen Verdichtungsintensitäten anhand der eingestellten Foliendehnung wurden Untersuchungen zur Lagerungsdichte und Nacherwärmung an den bereits silierten Schlauchsilagen durchgeführt. In der Maissilage wurden Dichten von 179 bis 280 kg TM m-3 gemessen. Der Effekt unterschiedlicher Pressdruckeinstellungen war über den gesamten Schlauchquerschnitt nachweisbar. Im Fall der Grassilage lagen die Dichtewerte zwischen 89 und 188 kg TM m-3. Die Temperaturmessung an den Aschnittflächen der Maissilage bei Ø 23°C Umgebungstemperatur ergab nach 5 bis 7 Tagen eine Nacherwärmung. Eindeutige Unterschiede in Abhängigkeit der Pressintensität traten vor allem im oberen und seitlichen Bereich der Schlauchanschnitte auf. Die beprobten Grassilagen waren an der Anschnittfläche bei Ø 18 C° 6 Tage stabil, wobei kein eindeutiger Unterschied zwischen den Varianten nachgewiesen wurde. Die NIRS Sensorik erwies sich für den Einsatz am Gutstrom in der Schlauchpresse als geeignet. Um Fehlmessungen zu minimieren ist der ständige direkte Kontakt zum Siliergut noch zu optimieren. Eine Verbesserung der Messgenauigkeit bedarf wie bei anderen Anwendungen der NIR-Spektroskopie zusätzliche umfangreiche Probenvermessungen zur Erweiterung der Kalibration. Die Verknüpfung der gemessenen TM-Werte mit einem Abschnitt der Schlauchlänge ermöglicht eine einfache Zuordnung unterschiedlicher Siliergutchargen im Schlauchsilo.

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Fachgebiete

Ausführende Einrichtung

Institut für Landtechnik

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