Entwicklung eines Sensorsystems zur Online-Überwachung von Qualitätsparametern im Fahrsilo

Sobald das Fahrsilo auf einem landwirtschaftlichen Betrieb verschlossen ist, findet häufig kaum, bzw. kein Controlling des Fahrsilos mehr statt. Schädliche Veränderungen, bedingt durch Lufteintritt oder andere Ursachen werden im Verlauf der Gär- und Lagerungsphase oftmals nicht erkannt und führen zu erheblichen Verlusten innerhalb der Silage, bis hin zur kompletten Verwerfung dieser. Erst nach Öffnen zur Nutzung der Silage fallen etwaige Veränderungen anschließend auf. Eine Korrektur ab diesem Zeitpunkt ist nicht mehr möglich. Aus diesem Grund ist es notwendig, die Silierung und Lagerung sichtbar zu machen, um bei etwaigen qualitätsmindernden Prozessen eingreifen zu können. In der vorliegenden Arbeit wird ein Wireless-Multisensornode entwickelt und getestet, welcher in die Silage verbracht wird und ihren Zustand überwacht. Die Ergebnisse zeigen bei Lufteinbruch, dass Kohlenstoffdioxydgehalte innerhalb der Silage einbrechen. Auch Sauerstoffsensoren können bei eintretender Luft in die Silageatmosphäre Anstiege verzeichnen. Temperatursensoren in einer Tiefe von über 40 cm innerhalb der Silage können zur Interpretation der Lagerstabilität beitragen, an der Silageoberfläche können diese einen eintretenden Verderb aufzeigen. Luftfeuchtigkeitssensoren reagieren ebenfalls vereinzelt auf eine Veränderung durch Lufteinbruch, jedoch können sowohl Anstiege des Luftfeuchtigkeitsgehaltes, als auch absinkende Gehalte festgestellt werden. Für ein sensorbasiertes Silocontrollingnetzwerk können somit die genannten Sensoren eingesetzt werden. Als Datenübertragung eignet sich LoRa-WAN. Hierbei können über die Lagerdauer von einem Jahr mindestens 1,7 Datenpakete pro Stunde erfasst werden. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, dass unter Einsatz mehrerer Sensornodes innerhalb einer Silage, gekoppelt mit entsprechenden Alarmierungsalgorithmen, potenziell schadhafte Veränderungen innerhalb der Silageatmosphäre frühzeitig erkannt und deren Ursache behoben werden können.