Optimierte Steuerung von Getreideschachttrocknern

Optimized Control of Mixed-Flow Grain Dryers

  • In Deutschland wird auf mehr als 58 % des Ackerlandes Getreide angebaut. Getreide ist gleichzeitig Hauptfrucht und Haupteinnahmequelle der Landwirte. Mehr als 61% der Getreideernte 2003 wurden als Futtergetreide verwendet; auf Nahrungsgetreide entfielen knapp 25%. Obwohl es das primäre Ziel der Erzeuger ist, Getreide trocken zu ernten, gelingt dies in Mitteleuropa im 10-Jahres-Durchschnitt nur zu etwa 60-70%. In der Getreideproduktion ist überdies ein Wandel hin zu weniger Arten und Sorten zu verzeichnen, der weniger Erntetage zur Folge hat. Hinzu kommt der Trend zu einer sinkenden Anzahl größer werdender Mähdrescher mit erheblich gesteigerter Ernteleistung. Aus betriebswirtschaftlichen Gründen werden zukünftig moderne Großmähdrescher nebeneinander liegende Flächen ernten, die noch nicht die erforderlichen Endfeuchtegehalte erreicht haben, so dass mehr Getreide getrocknet werden muss. Der Getreidequalität sowie der Rückverfolgbarkeit wird mit Inkrafttreten neuer EU-Verordnungen zur Lebensmittelsicherheit immer mehr AufmerksamkeitIn Deutschland wird auf mehr als 58 % des Ackerlandes Getreide angebaut. Getreide ist gleichzeitig Hauptfrucht und Haupteinnahmequelle der Landwirte. Mehr als 61% der Getreideernte 2003 wurden als Futtergetreide verwendet; auf Nahrungsgetreide entfielen knapp 25%. Obwohl es das primäre Ziel der Erzeuger ist, Getreide trocken zu ernten, gelingt dies in Mitteleuropa im 10-Jahres-Durchschnitt nur zu etwa 60-70%. In der Getreideproduktion ist überdies ein Wandel hin zu weniger Arten und Sorten zu verzeichnen, der weniger Erntetage zur Folge hat. Hinzu kommt der Trend zu einer sinkenden Anzahl größer werdender Mähdrescher mit erheblich gesteigerter Ernteleistung. Aus betriebswirtschaftlichen Gründen werden zukünftig moderne Großmähdrescher nebeneinander liegende Flächen ernten, die noch nicht die erforderlichen Endfeuchtegehalte erreicht haben, so dass mehr Getreide getrocknet werden muss. Der Getreidequalität sowie der Rückverfolgbarkeit wird mit Inkrafttreten neuer EU-Verordnungen zur Lebensmittelsicherheit immer mehr Aufmerksamkeit gewidmet. Trocknungsprozesse sind stets sehr energieintensiv: in der Industrie werden bis zu 15 % der eingesetzten Energie für Verfahren der Trocknung verbraucht. Für die Warmlufttrocknung von Weizen, Reis und Mais werden weltweit zunehmend Dächerschachttrockner eingesetzt. Die zum Teil erheblichen Schwankungen der Getreidefeuchte zu Beginn des Trocknungsprozesses am Einlass des Trockners (Trocknereintrag) stellen nach wie vor das größte regelungstechnische Problem dar. Bisherige Steuerungssysteme sind nicht in der Lage, diese Feuchteschwankungen im Laufe des Trocknungsprozesses ausreichend zu verringern. Aufgrund dessen kommt es häufig zur Unter- bzw. Übertrocknung begleitet von Schwankungen der Austrittsfeuchte. Qualitätseinbußen durch thermische Schädigungen oder die Bildung von Mykotoxinen im Getreidelager sind die Folgen. Ziel des Vorhabens war deshalb, ein adaptives modellbasiertes Automatisierungskonzept zur Regelung der Trockengutfeuchte bei gleichzeitiger Reduzierung des Energieverbrauches und der Staubbelastung zu entwickeln, dessen Ergebnisse auf unterschiedliche Typen von Dächerschachttrocknern und Getreidearten übertragbar sind.zeige mehrzeige weniger
  • In Germany, more than 53% of the cultivated area are used for the grain production. Grain is the main fruit and the main source of income of the farmers at the same time. In 2003, more than 61% of the grain harvested were used as feed grain and almost 25% as food grain. Although it is the primary target of each farmer, to harvest grain dry in Central Europe succeeds only to 60-70% on 10-years average. Moreover, in the grain production a change towards a fewer number of species and sorts of grain can be observed resulting in fewer harvest days. In addition, there is a trend towards a decreasing number of combines becoming larger and more effective. In future, for economic reasons modern big combines will harvest more and more fields lying next to each other having not yet reached the moisture content required for harvest. Therefore more and more grain must be dried. Grain quality and traceability are payed more attention with new decrees from the EU coming into effect. Drying processes are always very energy intensive: up to 15% of theIn Germany, more than 53% of the cultivated area are used for the grain production. Grain is the main fruit and the main source of income of the farmers at the same time. In 2003, more than 61% of the grain harvested were used as feed grain and almost 25% as food grain. Although it is the primary target of each farmer, to harvest grain dry in Central Europe succeeds only to 60-70% on 10-years average. Moreover, in the grain production a change towards a fewer number of species and sorts of grain can be observed resulting in fewer harvest days. In addition, there is a trend towards a decreasing number of combines becoming larger and more effective. In future, for economic reasons modern big combines will harvest more and more fields lying next to each other having not yet reached the moisture content required for harvest. Therefore more and more grain must be dried. Grain quality and traceability are payed more attention with new decrees from the EU coming into effect. Drying processes are always very energy intensive: up to 15% of the energy used in industry are consumed for drying. For the hot-air drying of wheat, rice, and corn mixed-flow driers are worldwide increasingly used. The grain moisture content at the beginning of the drying process (at the dryer entrance) which is partly fluctuating considerably is still the major automation problem, as ever. Control systems used so far are unable to sufficiently reduce these fluctuations in the course of the drying process. That is why under-drying and over-drying often occur accompanied by fluctuations of the moisture content of the discharged grain. The consequences are quality losses due to thermal damages and the formation of mycotoxines in the grain store. Therefore, the target of the project was to develop a model-based automation concept for the control of the moisture content of the dried grain which, in parallel, reduces the energy consumption and the dust load. The results can be applied to different types of mixed-flow driers and different kinds of grain.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
URN:urn:nbn:de:kobv:186-opus-55981
ISSN:0947-7314
Schriftenreihe (Bandnummer):Bornimer Agrartechnische Berichte (52)
Dokumentart:Einzelveröffentlichung / Monografie
Sprache:Deutsch
Erscheinungsjahr:2005
Urhebende Körperschaft:Leibniz- Institut für Agrartechnik Potsdam - Bornim e.V. (ATB)
Sonstige Beteiligte Körperschaft:Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ; Forschungszentrum Jülich GmbH (PTJ)
Datum der Freischaltung:26.02.2014
Freies Schlagwort / Tag:Getreideschachttrockner; Kornfeuchte; Steuerung
Control; Grain Moisture; Mixed-Flow Grain Dryer; Steering
Landkreise / Gemeinden:Potsdam / Potsdam, Stadt
DDC-Klassifikation:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 63 Landwirtschaft / 630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
Kollektionen :Institutionen / Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) / Bornimer Agrartechnische Berichte
Lizenz (Deutsch):Es gilt das deutsche Urheberrecht.