Grundlagen der solaren Trocknung

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, landwirtschaftliche Erzeugnisse oder im Garten geerntetes Gut - auch Trocknungsgut genannt - zu trocknen:

  • Bei der Gefriertrocknung wird das Trockengut zunächst gefroren. Anschließend geht das Wasser vom festen Zustand (Eis) direkt in den gasförmigen (Wasserdampf) über. Man sagt auch es sublimiert. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass das gefrorene Material konserviert ist.
    Steht auf einem landwirtschaftlichen Betrieb Abwärme aus einem BHKW zur Verfügung, kann mit Hilfe einer Absorptionskälteanlage, die zum "Antrieb" hauptsächlich Wärme braucht, die Kälte bereitgestellt werden. Dieses Verfahren ist nur für große Trocknungsleistungen geeignet.
  • Bei der Kondensationstrocknung nimmt die über das zu trocknende Material strömende Luft Feuchtigkeit auf und wird dabei abgekühlt. Unterschreitet man dabei die Kondensationstemperatur (siehe auch h-x-Diagramm), kondensiert das Wasser in der feuchten Luft und kann abgeführt werden.
    Da die Luft nun wieder trocken ist, kann sie erneut zum Trocknen genutzt werden. Ein Teil der bei der Kondensation frei werdenden Wärme kann zum Aufheizen der Trocknungsluft verwendet werden. Dieses Verfahren ist daher wenig energieaufwändig.
    Da die Kondensationstrocknung bei niedrigen Temperaturen abläuft (z.B. 20 °C), handelt es sich um eine sehr schonendes Verfahren.
  • (Warm-)Lufttrocknung. Die einfachste Form ist das Trocknen an der Luft.
    Die reine Lufttrocknung wird häufig zur Kondensierung von Lebensmitteln benutzt. Umgebungsluft überströmt das Trocknungsgut und entzieht ihm Feuchtigkeit. Nach der Trocknung hat das Lebensmittel einen Wassergehalt von 20 bis 25 %. Dadurch bleibt es länger haltbar und verdirbt oder verschimmelt nicht so schnell. Der Geschmack bleibt erhalten oder verstärkt sich teilweise sogar.
    Die Lebensmittel werden auf einem Lattenrost ausgebreitet, auf Zwirnfäden aufgezogen oder sonst wie an der zirkulierenden Luft - vor Regen und direkter Sonne geschützt - aufbewahrt. Dieser Lattenrost wurde früher als Darre bezeichnet, daher auch die Bezeichnung "dörren".
    Effizienter aber genauso schonend ist die Warmlufttrocknung. In diesem Fall wird die Luft angewärmt, bevor sie mit dem zu trocknenden Material in Berührung kommt. Die dafür benötige Wärme kann Abwärme aus einem BHKW sein oder sie kann von der Sonne geliefert werden. Der Wasserentzug geschieht durch Verdunstung. Die Trocknungsgeschwindigkeit hängt von den vier Parametern
    • Temperatur
    • Strömungsgeschwindigkeit der Luft
    • Luftfeuchtigkeit und
    • effektive Oberfläche des Trockengutes im Vergleich zu dessen Volumen

ab. Das Gut befindet sich in Darren, Trocknungskammern oder -schränken oder in Bandtrocknern.
Die Warmlufttrocknung wird u.a. angewandt für

  • Gras, Getreide, Samen
  • Tee
  • Kräuter
  • Pilze
  • Hülsenfrüchte wie Bohnen, Erbsen, Linsen
  • Obst
  • Fleisch
  • Fisch

Die Erwärmung der Trocknungsluft mit Sonnenenergie bietet sich insbesondere bei landwirtschaftlichen Produkten an. Denn Angebot (Sonnenschein) und Nachfrage (es wird nur bei schönem Wetter geerntet) fallen ideal zusammen. Warmluftkollektoren sind preisgünstig und leicht zu installieren. Sie stehen als industriell gefertigte und als Selbstbau-Kollektoren zur Verfügung.

Eine weitere sinnvolle Wärmebereitstellung soll hier aber nicht unter den Tisch fallen: Die Abwärmenutzung von BHKWs. Betreibt ein Landwirt eine Biogasanlage in Verbindung mit einem BHKW, so erzeugt er in den Sommermonaten meist Überschusswärme, die er oft nicht nutzen konnte. Deren Nutzung ist in zweifacher Hinsicht vorteilhaft. Er bekommt die höhere Einspeisevergütung nach dem EEG und er kann kostengünstig trocknen.

 

       

 
          
        

Kleiner Selbstbau-Trockner für Gemüse, Kräuter, Obst und Tee

 

Weitere Informationen zur Trocknung

Schmalschläger, Thomas;  Luboschik, Uli: Solare und solarunterstützte Trocknung; pdf-Datei

Schmalschläger Thomas: Mehr als nur heiße Luft: Dörren und Trocknen mit der Sonne - Funktionsweise eines Solartrockners; Workshop im Rahmen des Klimaherbst 2016
im Ökologischen Bildungszentrum München, pdf-Datei

Lorenz-Ladener, Claudia: Trocknen & Dörren mit der Sonne; ökobuch Verlag, Staufen, 2010