In veestallen wordt het weldra mogelijk om minstens de helft van de benodigde energie zelf en hernieuwbaar te maken, onder meer voor de grote slokop warmte en koelte. Dat gebeurt vandaag nog niet vaak. Koelsystemen in de stal worden wegens het toenemend aantal hete dagen almaar belangrijker.
Onderzoek van Coolpigs, Coolchicks en RES4LIVE tonen de weg
Succesvolle experimenten uit de Vlaio-projecten Coolpigs en Coolchicks tonen aan dat hogedruk waterverneveling de binnentemperatuur in een vleesvarkensstal 2,5° C extra doet dalen. Bij vleeskippen realiseert ochtendlijk opgestarte koeling via vernevelaars, ventilatie en padkoeling tot een 4°C koelere stal, op dagen van 30° C.
Een proefopstelling (van het H2020 RES4LIVE) met zonnepanelen, warmtepomp en thermische tank, en leds in de proefstal Varkenscampus (ILVO, UGent en HoGent te Melle) blijkt het grootste deel van de stalenergie te dekken, en tegelijk bijna de helft minder broeikasgassen te produceren.
Tijdens het COOL ENERGY EVENT (18 juni 2024), onderdeel van de vierde AGRITECHdag van ILVO, zijn de jongste bevindingen en technieken voor energieopwekkingen en -opslag en voor koelsystemen toegelicht.
Hittestress bij varkens en pluimvee én energie
Zowel varkens als pluimvee zijn gevoelig aan hitte, door hun gebrek aan zweetklieren en hoge metabole warmteproductie. Om warmte te verliezen zullen beide diersoorten hun gedrag aanpassen door te hijgen, meer te drinken en minder te eten. Wanneer die inspanningen onvoldoende zijn, spreken we van hittestress.
Met de zomer in aantocht wordt hittestress opnieuw hot topic. Om het dierenwelzijn te waarborgen en onnodige sterfte te vermijden, is het belangrijk om het binnenklimaat van de stal een lagere streefwaardetemperatuur te geven dan de buitentemperaturen.
Lotte De Prekel & Alice Van den Broeke onderzochten in het COOLPIGS-project de impact van hogedrukverneveling gecombineerd met ventilatoren bij vleesvarkens en kraamzeugen.
In het COOLCHICKS-project bestudeerde Renée De Baets in een vleeskuikenstal hoe het stalklimaat effectief geoptimaliseerd kan worden via verneveling, via een vroegere ochtendlijke opstart van het koelsysteem en via het vrij nieuwe principe van padkoeling.
Daarnaast is het relevant om, in het licht van de klimaatcrisis, die technieken ook te benaderen vanuit een ecologisch standpunt. In het RES4LIVE project gaat Manon Everaert dieper in op duurzame energiebronnen en -installaties die het gebruik van fossiele brandstoffen kunnen verminderen.
Padkoeling
Padkoeling bestaat uit een natgehouden kunststofpakket dat aan de buitenkant van de stal geplaatst wordt, vóór de luchtinlaat. De inkomende lucht passeert doorheen een natgehouden pakket. Een deel van het water zal verdampen. Bij die verdamping wordt warmte aan de lucht onttrokken waardoor de lucht die in de stal terechtkomt koeler zal zijn.
Coolpigs (lopend tot begin 2025)
Een juiste balans in verneveling en verhoogde luchtsnelheid kan de staltemperatuur in de varkensstal met 2°C laten dalen. Bij hogedruk verneveling worden zeer fijne druppels met behulp van aangepaste nozzles geproduceerd en wordt er als het ware een mist verspreid over het stalcompartiment. Op deze manier wordt het water optimaal verdampt, waarbij energie wordt onttrokken uit de omgeving.
Op een warme dag van 32°C kon de binnentemperatuur in een vleesvarkensstal op die manier stabielgehouden worden op ongeveer 27,6°C, de ingestelde temperatuur van het vernevelingssysteem. Bij het vergelijken van een controlecompartiment zonder verneveling met een compartiment mét verneveling, werd een koelingseffect tot wel 2,5 °C waargenomen.
Hogere hittebelasting door vochtigheid
Echter, een hogere relatieve vochtigheid zorgt voor een grotere hittebelasting. Tijdens verneveling is het dus essentieel om een perfecte balans te vinden tussen de afnemende temperatuur en de stijgende luchtvochtigheid. Dit kan eenvoudig via de Temperature-Humidity Index (THI), een combinatie van de relatieve vochtigheid en de temperatuur die een maat geeft voor mogelijke hittestress.
Ook axiale ventilatoren kunnen een verschil maken in het stalklimaat. De temperatuur in een kraamstal die voorzien werd van dergelijke ventilatoren daalde met 2°C t.o.v. het controlecompartiment zonder ventilatoren. Bovendien kon de THI met 1.7 verminderd worden door extra ventilatie.
Coolchicks (lopend tot eind 2025)
Verneveling en padkoeling blijken efficiënte systemen in een pluimveestal, maar vooral de tijdige opstart is belangrijk. In het VLAIO-LA-traject Coolchicks (lopend tot eind 2025) is het effect van hogedruk verneveling en padkoeling op het stalklimaat bestudeerd. Deze proeven werden uitgevoerd op Proefbedrijf Pluimveehouderij. Bij beide systemen wordt warmte onttrokken aan de lucht door het verdampen van water. Het koelend effect is sterk afhankelijk van de dimensionering en plaatsing van het systeem.
Met de meest optimale keuzes bleek het mogelijk om de pluimveestal efficiënt af te koelen. Op dagen met een buitentemperatuur van 30 °C kon verneveling, in combinatie met ventilatie, de stal tot wel 4°C koeler houden dan een stal met alleen ventilatie. Zowel padkoeling als verneveling slaagden erin de staltemperatuur tot 2 °C te reduceren t.o.v. de buitentemperatuur. Het prestatieverlies bij de vleeskuikens werd beperkt tot een minimum en de stress in de stal werd gereduceerd waardoor het dierenwelzijn toenam.
Een extra daling in staltemperatuur bleek mogelijk door de koelsystemen tijdig (vroeger) op te starten. Dit was vooral merkbaar op warme, maar niet extreem hete dagen. Net zoals bij varkens is het ook bij pluimvee belangrijk om de relatieve vochtigheid in de gaten te houden. Het is immers de combinatie van de temperatuur en relatieve vochtigheid (THI) die een maat geeft voor de mogelijke hittestress. Daarnaast werden 60 pluimveehouders bevraagd via diepte-interviews uitgevoerd in samenwerking met Pehestat. Zij geven een globaal beeld van de courante maatregelen in de praktijk, en hun tevredenheid ervan.
Hernieuwbare energie in de veehouderij
Een kleine 8 procent van de broeikasgasemissies in de intensieve veehouderij is te wijten aan het energiegebruik in de stal. Het elektriciteitsgebruik dient voornamelijk om de ventilatoren in de stal aan te drijven, maar ook voedingsmotoren en drinkwaterpompen zorgen voor een hoge basislast. Voor melkveehouders komen daar nog melkrobots en melkkoelinstallaties bij. Anderzijds is er, voornamelijk bij varkens en kippen, een hoge warmtevraag. Deze veesoorten zitten vaak in een gesloten stal, waar ventilatie cruciaal is om een leefbare omgeving te creëren. Alleen gaat zo ook veel warmte verloren.
Volgens het FAO wordt momenteel slechts 4 procent van de energie in de veesector voorzien vanuit hernieuwbare energiebronnen, in schril contrast met 30 procent voor de wereldwijde energievoorziening.
RES4LIVE zoekt niet-fossiele hernieuwbare energiebronnen
Het RES4LIVE project (Horizon 2020) tracht de energievraag in veestallen enerzijds te reduceren. Dat kan door bijvoorbeeld de stallen uit te rusten met LED-verlichting en een slim besturingssysteem voor de ventilatie. Waar nodig, werd in de proefstallen van RES4LIVE extra isolatie geplaatst. Anderzijds is er getracht om hernieuwbare energiebronnen in te zetten. Concreet werden er op de varkenscampus in Melle (een onderzoekstal van ILVO, UGent en HoGent) 24 PVT-panelen geïnstalleerd (een 2-in-1 PV-paneel en zonnecollector) in combinatie met een thermische opslagtank van 800 liter, en een 2-in-1 warmtepomp van 25 en 40 kW.
Een simulatie van UGent toont aan dat deze installatie over een periode van 20 jaar evenveel kost als een klassieke gasboiler (incl. installatie, onderhoud, en operationele kosten), maar wel tot 47 procent broeikasgassen kan reduceren. De investeringskost is wel 8 keer hoger.
Het RES4LIVE-project loopt nog tot oktober 2024, waarna de werkelijke cijfers en resultaten van de installaties zullen gekend zijn.
Bron: ILVO
