Allgemeines zu Fahrsilos - Bau und Gestaltung

 

  

 

 

  1. Planung und Dimensionierung

 

 

 

Die Herstellung von Silage findet heute meistens in Flach- oder Fahrsilos statt. Diese haben zwar einen entsprechenden Flächenbedarf, haben sich aber gegenüber den techniklastigen und nicht schlagkräftigen Hochsilos vergangener Tage durchgesetzt. Auch das Silieren in Wickelballen ist aufgrund des Aufwandes und der Kosten auf vielen Betrieben heute nur eine Übergangs- bzw. Notlösung. Doch auch Fahrsilos setzten eine gute Planung voraus damit das erzeugte Futter den Ansprüchen einiges modernen Milchviehbetriebes gerecht wird.

 

Auf die Lage achten

 

Meist gibt der Standort die Lage und Ausrichtung des Silos vor. Wird jedoch im Rahmen einer neuen Aussiedlung eine Gesamtplan für den zukünftigen Betrieb entwickelt, sollte auch auf die Lage und Ausrichtung der Fahrsilos ein besonderes Augenmerk gerichtet werden. Optimal ist es dann, wenn bei der geplanten Ausrichtung Windrichtung und Sonnenstand berücksichtigt werden können.

 

Nach Möglichkeit sollte eine Ausrichtung der Anschnittfläche nach Süden, wegen der Sonneneinstrahlung im Sommer und dadurch schnellere Erwärmung des Anschnitts vermieden werden. Auch die Ausrichtung in Richtung der Regenseite kann zu Problemen durch Regen und Wind der unter die Folie gedrückt wird führen.

 

Um unnötige Baukosten zu ersparen sollte man beachten, dass das Silo in der Längsachse eine Gefälle von mind. 2% aufweist. Ist dies bei besonders großen Silos oder bei flachen Standorten nicht möglich, kann auch ein Gefälle zur Mitte des Silos eingebaut werden. Um einen sicheren Ablauf von Niederschlagswasser und Sickersaft zu garantieren sollte dieses Gefälle ebenfalls nicht unter 2 % liegen.

 

Silos sollten darüber hinaus verkehrstechnisch gut angebunden sein. Nur so kann beim Silieren ein schnelles und reibungsloses Arbeiten garantiert werden. Auch die Wege vom Silo zum Stall sollen man kurzhalten, damit für das tägliche Füttern nicht unnötig Zeit auf der Straße verbracht wird. Ideal ist es auch, wenn die Wege für den Transport des Futters zum Stall nicht von betriebsfremden Fahrzeugen, wie beispielsweise dem Milchwagen, gekreuzt werden. Hygienisch wäre das Problematisch und würde das Einschleppen von Krankheitserregern vereinfachen.

 

Sind mehrere Fahrsilos parallel zueinander geplant, so sollten diese einen Abstand von mindestens 1,50 zueinander haben. Der Zwischenraum kann dann teilweise verfüllt werden um das Arbeiten am Silo, wie zum Beispiel beim Verschließen wird erleichtert.

 

Zu Fütterung werden immer öfters verschiedene automatische Fütterungssystem eingesetzt. Auch dies gilt es bei er Planung der Fahrsilos heute nach Möglichkeit zu berücksichtigen, um sich für die Zukunft alle Optionen offen zu halten.

 

Neben der Lage des Fahrsilos spielt auch dessen Dimensionierung in Länge, Breite und Höhe ein große Rolle für die Futterqualität. Doch wie entsteht schlechte Futterqualität? Ist der Ausgangsstoff (Gras oder Mais) von guter Qualität sind Nacherwärmung und Schimmelbildung die häufigsten Ursachen für mangelhafte Qualität der Silage.

 

Kommt Schimmel in der Silage vor, muss Sauerstoff vorhanden gewesen sein. Findet man den Schimmel im Randbereich, so war eine undichte Abdeckung oder mangelhafte Verdichtung in der oberen Schicht schuld. Ist der Schimmel jedoch in der Mitte zu finden, dann kann darauf geschlossen werden, dass das Walzen nicht ausreichend war.

 

Hefepilze sind an der Erwärmung der Silage bei der Entnahme schuld. Diese vermehren sich bei Luftzutritt und Wärmefreisetzung rasant. Die Folge: reduzierte Futteraufnahme und Energieverluste. Die Quelle für den Luftzutritt kann beim Einsilieren durch mangelnde Walzarbeit bzw. bei der Entnahme zu finden sein.

 

Richtige Dimensionierung hilft Futterqualität zu sichern

 

Es wird schnell klar, es gibt zwei primäre Fehlerquellen: Die Walzarbeit und die Entnahme oder anders gesagt ein ungenügender Vorschub bei der Entnahme. Dies gilt es bei der Planung eines Fahrsilos zur berücksichtigen.

 

Um die Erwärmung der Silage bei der Entnahme unter Kontrolle zu behalten, wird heute allgemein ein Vorschub von 1,00 m im Winter und 2,00 – 3,00 m im Sommer pro Woche angestrebt.

 

Um dies zu erreichen, spielt es natürlich eine Rolle wieviel Tiere aus dem jeweiligen Silo gefüttert werden. Damit in Zusammenhang steht die Gestaltung der Futterration und die Futterart (Maissilage, Grassialge, Biertreber, Pressschnitzel usw.) sowie die Verdichtung des Futters. Aber auch ob das Silo für die Sommer oder Winterfütterung genutzt wird und nicht zuletzt die verwendete Entnahmetechnik haben einen Einfluss auf den Vorschub.

 

Sind die betriebsindividuellen Zahlen für den Futterbedarf nicht bekannt kann mit folgenden Faustzahlen gerechnet werden.

 

  • Lagerkapazität je Monat Stallfütterung: 2,0 m³ / Milchkuh, 1,0 m³/ Stück weibliches Jungvieh (ohne Doppelbefüllung des Silos)

  • Bei ganzjähriger Silagefütterung 14 bis 15 m³/GV (wenn ein Silo zweimal im Jahr genutzt wird.

  • Bei Grünfütterung im Sommer oder nicht silagebetonter Fütterung: 9 bis 10 m³/GV

 

 Unter Berücksichtigung dieser Faktoren lässt sich der zu erwartende Futtervorschub bei einer gegebenen Silogröße bzw. die notwendige Silogröße (Breite x Höhe) für den benötigten Vorschub berechnen.

Die Nebenstehende Berechnung zeigt ein Beispiel für eine solche Kalkulation. Wie in der Berechnung dargestellt, müssen bei der Dimensionierung auch typische Größen der Bauteile bzw. Schalungen und Anforderungen der eingesetzten Maschinen im Auge behalten werden. Auf dem Silo sollte mindestens ein Parallelbetrieb möglich sein. Das heißt der Walzschlepper kann während des Abladens weiter walzen ohne das Silo verlassen zu müssen. Dazu muss das Silo mindestens 6,50 m breit sein. Die Länge des Silos sollte dann so bemessen sein, dass eine lange gleichmäßige Ablageschicht des Silagegutes erstellt werden kann. Diese sollte maximal 40 cm dick sein und sich beim Walzen auf 8-10 cm verdichten lassen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist bei der heute eingesetzten Ernte- und Bergetechnik eine Mindestlänge von 30 m nötig.

 

Berechnung eines Silos für Grassilage (Breite, Höhe)

Annahmen:

  • ·         70 Milchkühe + 70 Stück Nachzucht, Entnahme Sommer 2 m und Winter 1m
  • ·         Futterbedarf pro Kuh /Färse 22,5 kg /12,5 kg
  • ·         1m³ wiegt 630 kg; 10 % Verluste bzw. Sicherheitszuschlag
  • ·         Nutzung GS-1 50% / GS-2 30% / GS-3 20%
  • ·         Ganzjährige Stallhaltung

Berechnung: 

 70 Tiere x (22,5 +12,5) kg = 2.450 kg Futter/Tag

2.450 kg/Tag: 630 kg/m³ = 3,9 m³/Tag

=3,9 m³/Tag x 7 Tage = 27,3 m³/Woche

 

27,3 m³/Woche +10 % Zuschlag = 30 m³/Woche

Vorschub pro Woche 2 m

Daraus ergibt sich: 30,0 m³ / 2 m Vorschub/ Woche = 15 m² Anschnittfläche

 (Berechnung nach A. Lorenz – DLR Eifel)

 

 

 

  2. Bau und Ausführung 

 

Die Herstellung von Silage findet heute meistens in Flach- oder Fahrsilos statt. Diese haben zwar einen entsprechenden Flächenbedarf, haben sich aber trotzdem gegenüber den technik-lastigen und nicht schlagkräftigen Hochsilos vergangener Tage durchgesetzt.

 

Auch das Silieren in Wickelballen ist aufgrund des Aufwandes und der Kosten auf vielen Betrieben heute nur eine Übergangs- bzw. Notlösung. Doch auch Fahrsilos setzten eine gute Planung voraus damit das erzeugte Futter den Ansprüchen einiges modernen Milchviehbetriebes gerecht wird.

 

Wie eingangs erwähnt hat sich in Mitteleuropa vor allem die Bauform als Flach- oder Fahrsilo durchgesetzt. Hochsilos wie sie noch vor 3-4 Jahrzenten in vielen Ortschaften standen verschwinden nach und nach aus dem Dorfbild. Nachteilig war neben den hohen Investitionskosten auch die Anfälligkeit der Technik für Oben- oder auch vor allem für die Unten-Entnahme. Darüber hinaus war die Kapazität auch immer begrenzt. Lässt sich beim Fahrsilo in einem guten Jahr das Siliergut einfach höher aufschichten oder weiter ausziehen so ist das Hochsilo in seiner Kapazität immer endlich. Dies führte dann fast immer dazu, dass Hochsilos und Fahrsilos auf einem Betrieb nebeneinander vorhanden waren.

 

Der Siegeszug der Fahrsilos hat kann man auch damit erklären, dass diese relativ schnell errichtet werden können und so nach und nach die Silokapazität an die Betriebsentwicklung angepasst werden kann.

 

 Grundsätzlich sind bei Fahrsilos so genannten Freihaufen also Silos ohne Wände und Silos mit Wänden zu unterscheiden. Freihaufen -Silos werden oft als Notlösung auf der Feldflur oder auf unbefestigten Flächen in Hofnähe angelegt. Da die Fläche aus Wasserschutzgründen regelmäßig gewechselt werden muss, kann diese Form der Freihaufensilos aber nur zur kurzfristigen Überbrückung von Engpässen bei der Lagerkapazität dienen. Zudem sind je nach Bodenart auch Probleme mit der Futterhygiene sowie Verschmutzungen bei der Entnahme aus dem Silo zu befürchten.

 

 Freihaufen Silos werden aber auch auf befestigten Flächen angelegt. Diese Siloplatten dienen der flexiblen und wechselnden Befüllung mit einzelne Silo-Haufen. Ihr Vorteil liegt in der Flexibilität da unterschiedliche Futterarten bzw. Schnittzeitpunkte in unterschiedlichen Quantitäten einsiliert werden können. Großer Nachteil ist die Verdichtung dieser Silos. Der Aufbau des Silostockes erfordert viel Erfahrung und Überwachung während des Einsilierens – ein Umstand der bei der heute üblichen Mechanisierung beim Einsilieren nicht immer machbar ist. Bei Silos ohne befestigte Wände sollte zudem die Unfallgefahr nicht unterschätzt werden.

 

 

 

Mit Silowänden geht das einfacher

Durch die Wände ist der korrekte Aufbau des Silostockes auch dann einfach zu machen, wenn schnell viel Siliergut angeliefert wird.  Zudem sinkt der Platzbedarf und die Entnahme aus dem Silo kann sauber und einfach vonstattengehen.

 

Bei den Silowänden unterscheidet man zwischen geraden und schräger Bauweise. Die schrägen Wände haben den Vorteil, dass sich der Futterstock einfacher verdichten lässt. Bei der Entnahme der Silage aus dem Silos kann es, je nach Technik zu Futterresten an den Wänden kommen. Bei Geraden Wänden entfällt dieser Nachteil.

 

Sind mehre Silos nebeneinander angeordnet, sollte man darüber nachdenken, ob zwischen den Silos nicht 2 Wände eingebaut werden können. Den höheren Investitionskosten steht dabei ein Plus an Arbeitssicherheit und eine einfachere Bewirtschaftung entgegen. Der entstehende Zwischenraum sollte bis auf Arbeitshöhe aufgefüllt werden und kann so zum Arbeiten am Silos, zum Aufdecken und Abdecken des Silos genutzt werden. Zudem können dort Abdeckmaterialien gelagert werden.

 

Betonelement oder Ortbeton?

 

Bei Fahrsilos mit Wänden stellt sich immer wieder die Frage, ob diese mit Beton-Fertigelementen oder in Ortbeton-Bauweise errichtet werden sollen. Dazu lässt sich keine prinzipielle Aussage treffen. Preislich variieren hier die Angebote der Bauunternehmer stark. So dass nicht generell gesagt werden kann, ob die eine oder andere Bauweise billiger ist.

 

Vor allem bei der Ortbeton-Bauweise muss aber ein besonderes Augenmerk auf die Qualität und Güte des verarbeiteten Betons gelegt werden. Beton wird in so genannte Expositionsklassen eingeteilt: Betone, die einer chemischen Belastung, wie bei Fahrsilos durch die Säure der Silage, ausgesetzt sind, müssen die Expositionsklasse XA erfüllen. Wie die untenstehende Tabelle zeigt, sind die PH-Werte der verschiedenen Silagen relativ niedrig.  Durch niedrige PH-Werte wie bei Maissilage, muss der Beton für diese Silos die höchstmögliche Expositionskasse gegen chemische Angriffe XA3 erfüllen. Dieser Belastung kann ein Beton auf Dauer auch nur mit einem Schutzanstrich standhalten.

 

Weiter Belastungen für den Beton sind die mechanische Belastung beim Befüllen und Entleeren sowie durch Frost (Expositonsklasse XF). Außerdem ist mit einer sogenannten Karbonatisierung zu rechnen, das heißt, eine Umwandlung der alkalischen Bestandteile des Zementsteins durch CO2 der Umgebungsluft in, wodurch Abplatzungen und Schäden an der Armierung entstehen können.

 

Auf den Beton kommt es an

 

Aufgrund dieser Belastungen wird für Wände und Böden von Fahrsilos in Ortbeton-Bauweise ein Beton empfohlen, der die Expositionsklassen XA3, XC4, XF3 erfüllt und in der Festigkeitsklasse C35/45 liegt. Selbstverständlich müssen die alle Bauteile flüssigkeitsundurchlässig sein.

 

Dem gegenüber sind Beton-Fertigteile für Fahrsilos sind aus selbstverdichtendem Beton hergestellt. Daher sind die Poren kleiner. Der Beton ist glatter und auch gleichmäßiger in der Farbe. Durch die feine Struktur ist die Wand säurebeständiger und hat eine längere Lebensdauer. Ein weiterer Vorteil von Betonelementen ist die kürzere Bauzeit. Damit Silowände mit Betonfertigteilen jedoch auf Dauer dicht sind, muss ein geeigneter Fugenfüllstoff sowohl zwischen den einzelnen Elementen als auch beim Übergang von Element zur Bodenplatte eingesetzt werden.

 

Für den Boden eines Fahrsilos werden derzeit 2 verschiedene Bauweisen eingesetzt: Beton- oder Asphaltböden.

 

Asphalt- oder Betonboden?

 

Für Betonböden zählen die oben gemachen Ausführungen ebenfalls. Damit Dehnungsrisse vermieden werden sind ausreichend Schein- oder Pressfugen einzubauen. Dabei sollte die Bodenfläche in möglichst quadratische Felder unterteilt werden.

 

Von entscheidender Bedeutung für der Haltbarkeit des Betons bei Fahrsilos, gerade bei der Bodenplatte, ist die Nachbehandlung der Betonfläche. In der Regel ist eine Nachbehandlung von 7 Tagen notwendig. Neben dem Einsatz von geeigneter flüssiger Nachbehandlungsmittel ist auch ein Abdecken mit Folie vorzusehen. Da eine nicht fachgerechte Nachbehandlung schnell zu einer fehlerhaften Betonfläche bis hin zum Totalschaden führen kann, sollte die Nachbehandlung am besten vertraglich mit dem Bauunternehmer vereinbart werden.

 

In der Bauweise mit Asphalt entfallen diese Dehnungsfugen. Zudem hat Asphalt den Vorteil, dass die Bodenplatte schnell in Betrieb genommen werden kann. Dennoch gilt es auch hier einige grundsätzliche Punkte zu beachten.

 

Da Asphalt anders als Stahlbeton nicht besonders tragfähig ist, muss schon bei der Erstellung des Unterbaus besonders auf die Tragfähigkeit geachtet werden. Je nach Bodenverhältnissen muss dieser schon mal 0,80 bis 0,60 m dick sein. Das für Fahrsilos notwendige Gefälle (damit Sickersaft ablaufen kann) muss bei einer Asphalt-Bodenplatte bereits im Unterbau ausgeformt werden.

 

Wichtig bei Asphaltböden in Fahrsilos ist zudem, dass der Asphalt vollkommen Carbonat-frei ist. Carbonate (aus Kalk- oder Dolomitgestein) im Asphaltmaterial würde von der Säure der Silage angegriffen werden. Dies würde auf Dauer zu einer Zerstörung der Bodenplatte führen.

 

Die Asphaltdecke besteht immer aus 2 Asphaltschichten. Für die unterste Schicht, die Asphalttragschicht wird eine Dicke von mind. 10 cm empfohlen. Die oberste, die Asphalt Dichtschicht sollte eine Mindestdicke von 4 cm haben.

 

Unverzichtbar für eine lange Lebensdauer einer Asphalt-Bodenplatte in Fahrsilos ist zudem die saubere Ausbildung von Fugen. Damit die nebeneinanderliegenden Bahnen von Asphalt sich beim Walzen vollständig verbinden, ist nur ein Einbau heiß an heiß mit einer ausgebildeten Längsnaht zugelassen. Die Fugen von Trag- und Deckschicht müssen sich mind. 10 cm überlappen. Den notwendigen Verbund von Trag und Deckschicht erreicht man mit durch die Verwendung einer Spritzemulsion.

 

Besonderes Augenmerk ist auch auf die Fuge entlang der Silowand bzw. am Fuß des Betonelementes, zu richten. Diese Fuge zum Beton muss mit einem Unterfüllstoff und einem heißflüssigem Fugenverguss ausgebildet werden.  Geht die Asphaltdeck unmittelbar bis zur Betonwand muss beachtet werden, dass sich die Asphaltschichten direkt an der Wand, mit der herkömmlichen Technik nicht ausreichend verdichtet werden lässt.

 

Bei unsauber ausgeführten Fugen besteht die Gefahr, dass Sickersaft in den Untergrund gelangt. Neben den wasserrechtlichen Problem dieser Verschmutzung, ist dies auch bautechnisch heikel. Wurde nämlich im Unterbau kalkhaltiges Material eingebaut, beginnt dieses mit der Säure des Sickersaftes zu reagieren und es entsteht CO2. Damit besteht die Gefahr, dass durch den entstehenden Gasdruck, sich die Bodenplatte hebt und es zu einem Totalschaden kommt.