Dilemma zwischen Effizienz und Qualität

Je nach Anbauregion wird Körnermais in Deutschland mit unterschiedlichen Gutfeuchten geerntet. Dies stellt die Trocknungstechnik dann vor erhebliche Herausforderungen.

Körnermais wird in der Regel nicht lagerfähig geerntet. Eine rasche und schlagkräftige Konservierung ist dringend notwendig, um die Erntequalitäten zu erhalten.

Das grundsätzliche Problem der Konservierung von Körnermais ist, dass die Erntetechnik wesentlich schlagkräftiger ist als jegliche Trocknungstechnik am Markt. Gelöst wird dieser Umstand weitestgehend dadurch, dass das Erntezeitfenster möglichst lang ausgelegt wird.

So ist es üblich, in Abhängigkeit von der Erntefeuchte, eine Tagesdruschmenge der Trocknungsanlage anzudienen, welche diese innerhalb von drei bis fünf Tagen auf einen lagerstabilen Zustand heruntertrocknet. Dies stellt ein Kompromiss dar, der ohne Investition in Anlagen- oder Gerätetechnik nicht zu umgehen ist.

Unterschiedliche Feuchten

Je nach Anbauregion wird Körnermais in Deutschland mit unterschiedlichen Gutfeuchten geerntet. So gibt es Regionen mit Erntegutfeuchte von 25 % bis hin zu 35 % Gutfeuchte. Das bedeutet, dass 118 bis 235 kg Wasser pro Tonne Frischmasse entzogen werden müssen, um mit 15 % Gutfeuchte eine Lagerstabilität herzustellen. Dies stellt die Trocknungstechnik vor große Herausforderungen.

Die Hersteller bieten unterschiedlichste Technologien an, um diesen Anforderungen zu entsprechen. Grundsätzlich kann Mais lediglich mit thermischen Verfahren praxisrelevant getrocknet werden. Trocknung nach dem Prinzip der Gleichgewichtsfeuchte, der Lagerbelüftungstrocknung, ist aufgrund der hohen Erntegutfeuchten nahezu nicht relevant, da die Verfahrensgrenze bei etwa 19 % liegt. Die thermische Trocknung von Mais erfolgt überwiegend in drei Verfahren. Zum einen die Satztrocknungsverfahren in Form von Silosatztrocknern und Mobiltrocknern. Zum anderen die kontinuierliche Durchlauftrocknung.

Da die Maistrocknung technologisch die anspruchsvollste Konsumfrucht darstellt, sind im Rahmen der DLG-Tests mehrere Trockner in Bezug auf ihre Trocknungsleistung und Effizienz geprüft worden. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um Dächerschachtdurchlauftrockner in erheblicher Baugröße, mit Wärmerückgewinnungsverfahren, Direktbefeuerung und relativ hohen Trocknungstemperaturen.

Dies alles führt zu Feuchteentzugspotenzialen, welche eine schnelle Trocknung und vor allem auch effiziente Ausnutzung der Betriebsmittel ermöglichen. Die üblichen Trocknungstemperaturen liegen im Durchlauftrocknungsverfahren zwischen 80 bis 100 °C. Aber auch höhere Trocknungstemperaturen sind in der Praxis vorzufinden.

So wird auch in Temperaturbereich 120 bis 150 °C gearbeitet. Da dies jedoch nicht unkritisch ist, sollte auch abgewogen werden. Zum einen verlieren die allermeisten Trockner ihre Herstellergewährleistung bei Trocknungstemperaturen >110 °C. Zum anderen werden Qualitätsparameter in nicht unerheblichen Umfang verändert. In der Regel wird beim Handel von Körnermais darauf keine Rücksicht genommen.

Gerade als Verbraucher betriebseigener Rohstoffe ist bei der Maistrocknung zugunsten der Qualität auf höhere Trocknungstemperaturen zu verzichten. Dem aktuellen Stand der Forschung zur Folge verändert sich beim Trocknen von Körnermais mit Temperaturen über 100 °C die Nährstoffverdaulichkeit von Proteinen ganz erheblich.

Proteingehalte bestimmen

Die übliche Bestimmung des Proteingehaltes nach Kjelldahl oder aber NIRS kann diese Veränderung nicht abbilden und dient deshalb nicht als Indikator für Hitzeschädigungen während des Trocknungsprozesses. Gerade für die Tierfütterung ist dieses von Belang.

Bei den Monogastriern, wie Schwein und Geflügel, ist Körnermais ein Hauptbestandteil der Futterration. Das nutzbare Protein beim Körnermais liegt bei ca. 15 % und ist damit als Hauptbestandtteil vieler Rationen eine elementare Proteinquelle, welche in ihrer Verdaulichkeit durch Trocknungstemperauren von mehr als 100 °C in ihrer Verfügbarkeit limitiert wird (Abbildung).

Dies führt in der Folge zu verringerten Tierleistungen oder aber, bei entsprechender Substitution, zu unnötigen Nährstoffüberhängen bei den Tierausscheidungen. Hier entsteht ein echtes Dilemma zwischen hohen Trocknungsleistungen und damit verbundenen geringeren Energieeinsätzen pro Kilogramm Wasserentzug und den Qualitätsparameter der Verdaulichkeit von Proteinen.

Und da die Proteinverdaulichkeit über die Löslichkeit in Kalilauge ermittelt wird und dies in der Qualitätsbetrachtung kein Standardverfahren ist, besteht in der Praxis darüber weitestgehend Unkenntnis. Da es gesellschaftlicher Konsens ist, die Nährstoffüberhänge weitestgehend zu reduzieren, folgt, dass der Rohstoffeinsatz möglichst präzisiert werden muss.

Diese Schnelltrocknungszelle ist mit einem Rührsystem ausgestattet und optimal für die Körnermaistrocknung geeignet.

Neben den Erschwernissen der Qualitätsveränderung bei der Maistrocknung, sind vor allen die technologischen Hürden jene, die die landwirtschaftlichen Betriebsleiter herausfordern. Wenn eine Tagesdruschmenge Körnermais geerntet ist, muss diese in der Regel unverzüglich konserviert werden. Es ist jedoch festzustellen, dass in der Regel bereits bestehende Trocknungsanlagen, welche für Weizen, Gerste usw. ausgelegt sind keine entsprechende Konfiguration für Körnermais aufweisen. Die Trocknungsleistung wird entsprechend gedrosselt.

Kornbruch verhindern

Des Weiteren verfügen Durchlauftrocknungsanlagen, welche für Körnermais ausgelegt sind, über einen Edelstahl- oder Aluminiumkorpus. Getreidetrocknungsanlagen sind in der Regel aus Schwarzstahl gefertigt. Des Weiteren unterscheiden sich die meisten Trocknungsanlagen dahingehend, dass Körnermais zuallermeist mit Propan oder Erdgas direktbefeuert wird. Die Brennertechnik muss aufgrund der höheren Trocknungstemperaturen ein deutlich größeren Arbeitsbereich aufweisen.

Um den Effekt höherer Temperaturen auf das Korn abzumildern, werden viele Maistrocknungsanlagen als Dryerationkonzept umgesetzt. Dazu wird der Trocknungsprozess geteilt, sodass zwischen der Vor- und der Nachtrocknung eine Temperphase zwischengeschaltet wird, in der das Korn aufgrund einer gewissen Ruhe einen Feuchteausgleich im Korn selbst und zwischen den Körner erreicht werden kann. Dadurch werden wesentliche Spannungen, die im Korn während des Trocknungsprozesses entstehen, abgebaut und somit Kornbruch verhindert.

Darüber hinaus wandern die durch die Wärme angeregten Wassermolekülcluster von innen als osmotisch gebundenes Wasser an die Diffusionsfläche (Kornoberfläche). Dort können sie als Benetzungsfeuchte mit deutlich weniger thermischen Aufwand entzogen werden. Dieses führt obendrein zur Reduzierung des energetischen Aufwandes während der Trocknung. Bei Errichtungen von neuen Durchlauftrocknungsanlagen für die Trocknung von Körnermais ist also eine Temperzone, oftmals auch als Dryerationzone bezeichnet, zu empfehlen.

Wärmequellen nutzen

Zur Kompensierung des Kompromisses bei der betriebseigenen Maistrocknung, haben sich marktfähige Lösungen ergeben, welche durchaus praxisrelevant sind. Zum einen besteht seitens der Land auf Land ab befindlichen Biogasanlagen oftmals ein ungenutztes Wärmepotenzial. Dieses kann und sollte bei der Trocknung von Körnermais immer in Betracht gezogen werden.

Allerdings sind diese Anlagen in ihrer Verarbeitungskapazität begrenzt und zum anderen ist die Satztrocknung in Containern sehr heterogen, was ein mehrmaliges Umschichten oder Rühren notwendig macht.

Zudem besteht nur eine mittelfristige Planungssicherheit bei der Trocknung mit Biogaswärme, da dieser Betriebszweig bei vielen Betrieben politisch bedingt mittelfristig ausläuft. Die Nutzung der Wärme aus dem Stromerzeugungsprozess von Biogasanlagen kann allerdings auch in stationären Varianten in sogenannten Schnelltrocknungszellen genutzt werden.

Wer Fremdware zum Dienstleistungstrocknen annimmt, sollte eine Probe der Rohware mit Lebensmittelfarbe einzufärben, um analysieren zu können, wie viel Bruchkornanteil vorhanden ist.

Für die Maistrocknung werden dazu Niederflurzellen mit stationärem Rührsystem genutzt. Diese werden in der Regel mit Mobiltechnik befüllt und entleert. Die Trocknungsleistung ist abhängig vom Volumen, der Gutfeuchte sowie der Trocknungstemperatur. Erfahrungsgemäß sollte die Schütthöhe bei Gutfeuchten über 30 % nicht mehr als zwei Meter betragen.

Stehen diese Möglichkeiten nicht zur Verfügung und kann auf eine betriebseigene Trocknung für Getreide zurückgegriffen werden, sollte darüber nachgedacht werden, ob eine Feuchtmaiskonservierung eine Option als Zwischenlagerung darstellt.

Hierzu bietet sich die Verschlauchung im überbetrieblichen Einsatz an. Dazu wird der frisch gedroschene Mais mit Feuchtegehalten über 25 % in einen Siloschlauch gepresst. Aufgrund des Luftabschlusses und den anhaftenden epiphytischen Milchsäurebakterien, entsteht eine Milchsäuregärung die den Feuchtmais konserviert. Durch diese Feuchtkonservierung des Körnermais verliert dieser die Vermarktungsfähigkeit nicht. So kann der Drusch zur gewünschten Zeit erfolgen und der Körnermais nach erfolgter Milchsäuregärung kontinuierlich getrocknet werden, ohne dass Qualitätsverluste zu erwarten sind. Dies Vorgehen sollte jedoch mit der aufnehmenden Hand abgesprochen werden, um unliebsame Überraschungen zu begegnen.

Beobachtungen der letzten Trocknungssaison zeigen, dass verschlauchte und säurekonservierte Ware die Pansenstabilität der Stärke negative beeinflussen kann. Dies gilt es bei der Rationsgestaltung für Rinder zu berücksichtigen.

Anspruchvolles Trocknen

Die Trocknung von Körnermais ist wesentlich anspruchsvoller als die von anderen Konsumfrüchten. Die hohen Erntefeuchten machen ein sofortiges Konservieren unabdingbar. Entsprechend große Trocknungstechnik vorzuhalten ist einzelbetrieblich nur sinnvoll, wenn die entsprechenden Anbauflächen vorhanden sind.

Meist werden jedoch Kompromisse bei der Maistrocknung eingegangen, die stehts eine Abwägung zwischen Druschmenge, Erntegutfeuchte und Verarbeitungskapazität bedeuten. Eine Lösung könnte die Verschlauchung von Körnermais im überbetrieblichen Einsatz sein. Um Qualitäten zu sichern, ist eine direkte Ernte nach der Abreife und Trocknung bei maximal 100 °C optimal.

Zukünftige Anbauentscheidungen von Mais sollte immer die nachfolgende Nutzung im Auge haben, denn Hybridmaissorten, welche vornehmlich für den Silomaisanbau konzipiert sind, lassen sich im norddeutschen Raum nur mit Einschränkungen dreschen.

Dies liegt zum einen an der physiologisch bedingten späten Abreife und der Anbauregion geschuldeten feuchten Ernte. Zahnmaisähnliche Sorten zeigen hier eine bessere Abreife und ein einfacheres Lösen von der Spindel. Dies sind wesentlich Eigenschaften, welche den Drusch deutlich erleichtern. Denn der Drusch entscheidet ganz wesentlich über die spätere Qualität der verkaufsfähigen Ware.

Der Satztrockner ist die einfachste und preiswerteste Möglichkeit zur Trocknung von Getreide, Mais und Saatgut.

Je nachdem, wie das Korn von der Spindel kommt, verfügt die Rohware über unterschiedliche Anteile von angeschlagenen und gebrochenen Körnern. Wer Fremdware zum Dienstleistungstrocknen an- nimmt ist also gut beraten eine Probe der Rohware mit Lebensmittelfarbe einzufärben, um analysieren zu können, wieviel Bruchkornanteil in der Rohware vorhanden ist, um im Nachgang entsprechend der Abzugstabelle gemäß den Richtlinien der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) eine verkaufsfähige Ware mit maximal 3 % Bruchkornanteil anbieten zu können.

Die Verfahren und Vorgehensweise sind jedoch einzelbetrieblich sehr unterschiedlich. Es ist darum sinnvoll, die eigenen Potenziale auszuloten und danach die entsprechenden Optionen optimal auszunutzen.

Fazit

  • Die Trocknung von Körnermais ist anspruchsvoll.
  • Oft werden Kompromisse bei der Maistrocknung eingegangen.
  • Um Qualitäten zu sichern, ist eine direkte Ernte nach der Abreife und Trocknung bei maximal 100°C optimal.
  • Zukünftige Anbauentscheidungen von Mais sollte immer die nachfolgende Nutzung im Auge haben.
  • Hybridmaissorten, welche vornehmlich für den Silomaisanbau konzipiert sind, lassen sich im norddeutschen Raum nur mit Einschränkungen dreschen.
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