Nog heel wat energiebesparingen mogelijk op melkwinnings- en koeltankinstallaties

Melkwinning en -koeling vragen veel energie. Gelukkig zijn er heel wat technologieën die helpen om energie te besparen: voorkoelers, frequentiesturing van de vacuümpomp enz. Maar in hoeverre worden die vandaag al toegepast, en hoeveel marge heeft de melkveesector nog om te bezuinigen? ILVO zocht het uit. 

Melkproductie kost energie

Melkwinning en –koeling vragen het meeste energie op het melkveebedrijf. Enerpedia leert ons dat de melkwinning bijna de helft (43%) van het totale elektrische verbruik voor melkproductie vraagt en melkkoeling bijna één derde of 31%. De overige energie is nodig om het spoelwater op te warmen waarmee de installatie gereinigd wordt. De melkproductie zelf is goed voor 84% van het totale elektrische verbruik op het bedrijf, en is daarmee een behoorlijke kostenpost. Bij de melkwinning zijn de vacuümpomp en de melkpomp aan het werk en wordt er tussendoor gereinigd. Bij de melkkoeling wordt de warme melk in koeltanks gebracht en binnen de 3 uur gekoeld van 35°C naar 4°C. Voor de reiniging van de melkinstallatie en de koeltank wordt het water opgewarmd tot 60 70°C of zelfs 98°C bij hittereiniging. Zowel bij de melkwinning, melkkoeling, als reiniging van de installatie kan energie bespaard worden.

Hoe kan er energie bespaard worden?

Bij de melkwinning draait de vacuümpomp vaak letterlijk op volle toeren. Toch is dat niet nodig! Een vacuümpomp heeft een elektromotor en kan uitgerust worden met een frequentiesturing zodat het pompverbruik aangepast wordt aan de hoeveelheid melk die op ieder moment wordt afgezogen. Dit bespaart tot 1/3 op het elektrisch verbruik, afhankelijk van hoe de reservecapaciteit zich verhoudt t.o.v. de volle capaciteit (hoe groter, hoe sterker de besparing). Een Nederlandse studie heeft bij een doormeting op 14 Nederlandse bedrijven besparingen opgetekend tussen 26% en 67%. De besparing stond los van de hoeveelheid melk geproduceerd.

Bij de melkkoeling wordt de melk in 3u tijd gekoeld van 35°C tot 4°C. Hierbij komt heel wat warmte vrij die gerecupereerd kan worden door een voorkoeler op de melkleiding te plaatsen of een warmtewisselaar ter hoogte van de koelgroep van de melktank. Een voorkoeler koelt de melk tot 20°C en levert lauw drinkwater (>10°C) voor de dieren in een verhouding van 2L water:1L melk. Warmterecuperatie van de koelgroep van de melktank levert reinigingswater aan 55°C en bespaart zo tot 50% elektrische energie. Per liter melk wordt er 0.3 tot 0.8L warm water geproduceerd.

Bij de reiniging is warm water nodig dat –al dan niet voorverwarmd- door een elektrische boiler wordt opgewarmd. De grootste besparing kan via de vermelde warmteterugwinning. Maar je kan ook een zonneboiler plaatsen voor warmwaterbereiding zodat de zon het overneemt van de elektriciteit. Tenslotte kan je de elektrische boiler sturen met een timer zodat je enkel in de daluren verbruikt. Dit bespaart geen elektriciteit, maar verlaagt de factuur.

Daarnaast zijn er nog tal van andere maatregelen die de melkveehouder gemakkelijk zelf kan nemen en die ervoor zorgen dat er geen onnodige energie verloren gaat: het vervangen van rubberen onderdelen die het vacuüm doorbreken en het opsporen en verhelpen van lekkage in de koppelingen – in beide gevallen wordt er teveel druk gevraagd van de installatie, het vroegtijdig uitzetten van de vacuümpomp bij drainage, het N/NO oriënteren van de koelgroep, het plaatsen van de condensor van het koelsysteem in een koele ruimte, het slim dimensioneren van de koeltank en boiler– dit is: afgestemd op respectievelijk de melkproductie en op het grootste dagelijks verbruik van warm water, het isoleren van de boiler en de warmwaterleidingen, en het zo klein mogelijk houden van de afstand tussen warmwaterbereiding en aftappunt (max. 8m).

Hoe zit dat nu in België?

We nemen jullie mee aan de hand van een aantal figuren. De lichte kleur geeft telkens het aantal installaties (%) zonder energiebesparende maatregel weer, donkere kleur het percentage mét. Met andere woorden: het percentage in de lichte balken is het aanwezige potentieel om nog meer energie te besparen!

Frequentiesturing op de vacuümpomp – Alle installaties (>6000) links, in blauw; traditionele installaties midden, in groen; melkrobots rechts, in rood. Telkens wordt de situatie gegeven voor alle installaties, en vervolgens wordt er uitgesplitst naar leeftijd van de installatie met als grens 10j.

Voorkoeler op de melkleiding – Warmteterugwinning van de koelgroep - Alle installaties (>6000) links, in blauw; melkrobots rechts, in rood. Telkens wordt de situatie gegeven voor alle installaties, en vervolgens wordt er uitgesplitst naar leeftijd van de installatie met als grens 10j.

De mogelijke energiebesparing in de melkveehouderij is zeer groot. Vooral op traditionele installaties en in het bijzonder de oudere installaties van >10 jaar oud kan er nog een pak energie bespaard worden. Frequentiesturing op de vacuümpomp is een relatief eenvoudige aanpassing met minimum 30% besparingsvoordeel en kan nog op 80% van de (traditionele) installaties geplaatst worden! Zelfs onder de relatief jonge installaties is slechts een goeie helft (51%) uitgerust met een frequentiesturing. Daar is de marge zeer groot. Zeven op tien installaties (70%) heeft nog geen voorkoeler, bij de nieuwere installaties is dat slechts 4 op de 10. Bij melkrobots is de marge voor verbetering hier veel kleiner: maar 14% is niet uitgerust met een voorkoeler. Warmteterugwinning via de koelgroep tenslotte komt ook relatief weinig voor. Nog 77% van de installaties kan hiermee worden uitgerust. Wetende dat het besparingspotentieel 50% bedraagt, is warmterecuperatie van de koelgroep voor warmwaterproductie zeker zinvol!

Besluit

Ook al is de melkveesector één van de meest professionele sectoren van de land- en tuinbouw en staat ze bovendien heel ver in haar inspanningen rond duurzaamheid, toch is er nog een grote marge voor verbetering. Zo kunnen ruim 2/3 installaties nog een voorkoeler plaatsen, 3/4 installaties kunnen nog warmteterugwinning via de koelgroep realiseren, en wel 4/5 installaties kunnen een frequentiesturing plaatsen op de vacuümpomp. Het totale elektrische verbruik van de sector zal daarmee drastisch dalen!

Contactgegevens

Veerle Van linden

Referentie: Studie van Nederlandse Rijksdienst voor ondernemend Nederland i.s.m. Duurzame zuivelketen, 2014