Bau von Fahrsiloanlagen

Asphaltplatte für ein FahrsiloBild vergrößern
Abbildung 1: Asphalt ist gegenüber den chemischen Belastungen des Sickersaftes widerstandsfähiger als Beton


U-Wand am FahrsiloBild vergrößern
Abbildung 2: Durch Seitenwände verdoppelt sich das Volumen des Fahrsilos bei gleicher Grundfläche nahezu


Fahrsilo-Zwischenraum als ArbeitsflächeBild vergrößern
Abbildung 3: U-Elemente bilden einen Zwischenraum, der als Arbeitsebene und zur Entwässerung genutzt werden kann


Entwässerung des FahrsilosBild vergrößern
Abbildung 4: Stopfen öffnen und schließen die Entwässerungssysteme für Sickersaft und sauberes Regenwasser


Rechtliche und planerische Grundsätze

Da viele rechtliche und bauliche Rahmenbedingungen bei der Planung von Fahrsiloanlagen beachtet werden müssen, stellen sich für die Landwirte bzw. Betriebe immer wieder die gleichen Fragen: Welche Bauweise bzw. welches System passt am besten zu den Betriebsabläufen? Welche Materialien sollen verwendet werden? Welches Entwässerungskonzept wird gewählt? Und welche rechtlichen Anforderungen müssen eingehalten werden? Willem Tel tellt die wichtigsten Planungsgrundsätze für den Bau von Fahrsiloanlagen vor.

Fahrsiloanlagen sind „JGS-Anlagen“

Da Fahrsiloanlagen unter die Jauche-Gülle-Sickersaft oder kurz „JGS-Anlagen“ fallen, müssen sie wasserundurchlässig, standsicher, chemisch und mechanisch widerstandsfähig sein. Zu den allgemeinen Anforderungen an Fahrsiloanlagen gehört, dass die Ausführung entsprechend der allgemein anerkannten Regeln der Technik erfolgt. Somit wird sichergestellt, dass kein Sickersaft oder verunreinigtes Regenwasser austreten und auch kein Grundwasser von außen in das Fahrsilo eindringen kann. Dabei sollten folgende Normen berücksichtigt werden, die hier aber nicht weiter erläutert werden:

  • DIN 11622, Gärfuttersilos und Güllebehälter
  • DIN 1045, Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton
  • TRwS 792, Technische Richtlinie wassergefährdende Stoffe „JGS-Anlagen“

Fahrsiloplatte in Beton oder Asphalt?

Ob ein Fahrsilo nur mit Bodenplatte oder direkt mit Wänden geplant wird, hängt von der langfristigen Betriebsentwicklung, der Betriebsphilosophie und der benötigten Füllmenge ab. Die Siloanlage ohne Wände ist die einfachste und daher auch kostengünstigste Bauform. Die Bodenplatte (in der Regel mit 2 % Längsgefälle) benötigt lediglich eine seitliche Aufkantung oder ein Gefälle nach innen, damit Gärsäfte und verunreinigtes Regenwasser kontrolliert zum Entwässerungspunkt abgeführt werden können. Als wasserundurchlässige Bodenplatte eigenen sich Beton oder Asphalt. In beiden Fällen muss der Unterbau (ca. 25-50 cm Schotter) an die Bedürfnisse der Bodenfestigkeit angepasst sein. Beim Beton wird eine Sauberkeitsschicht und 2 Lagen PE-Folie verlegt bevor die Stahlbetonplatte in einer Stärke von > 18 cm eingebracht wird. Als Vorteil wird die hohe Tragfähigkeit des Stahlbetons angesehen, jedoch ist die langfristige chemische Widerstandsfähigkeit nur durch Schutzanstriche oder Beschichtungen zu gewährleisten.

Bei Asphalt wird direkt auf den Unterbau eine Walzasphaltschicht als Tragschicht in einer Stärke von 10-16 cm (je nach Belastung) aufgetragen. Die Deckschicht in Asphalt beträgt min. 4 cm und muss einen Hohlraumgehalt von < 4,0 Vol% in der fertigen Schicht aufweisen (siehe Abbildung 1). Die chemische Widerstandsfähigkeit der Walzasphaltplatte ist sehr gut, jedoch hat Asphalt den Nachteil, dass Punktlasten nicht so gut aufgenommen werden können. Dies kann besonders im Sommer bei unsachgemäßer Handhabung zu Verformungen führen.

Konzepte mit Seitenwänden sind vorzuziehen

Ohne Seitenwände ist jedoch das zu befüllende Volumen im Verhältnis zur Grundfläche relativ gering, da das Futter an den Seiten nicht hoch genug aufgeschichtet bzw. nicht stark genug verdichtet werden kann. Die fehlende Höhe muss daher durch eine größere Breite oder Länge der Anlage ausgeglichen werden, was zu einem größeren Platzverbrauch und zu eventuell erhöhten Kosten führt. Für größere Betriebe und Betriebe mit Platzproblemen ist es daher sinnvoller Siloanlagen mit seitlichen Wänden zu planen, da sich durch die Seitenwände das Füllvolumen auf gleicher Grundfläche nahezu verdoppelt. Ob die Wände dabei senkrecht stehen oder geneigt sind, und ob sie aus Ortbeton bestehen oder ein Beton-Fertigteil sind, hängt von dem jeweiligen Gesamtsystem ab.

Die Vorteile der Fertigteilelemente liegen in der gleichbleibend guten Betonqualität, der kurzen Bauzeit und der hohen Maßgenauigkeit. Jedoch haben Fertigteile auch einen hohen Anteil an Arbeitsfugen, die einen hohen Wartungsaufwand verursachen. Ortbetonwände können genau nach dem statischen Bedarf gerechnet werden und kommen als monolithisches Bauwerk mit weniger Fugen aus. Nachteilig wirkt sich allerdings die längere Bauzeit (Auf- und Abbau der Schaltafeln, Trocknungszeit usw.) aus. Die Qualität der erstellten Wände hängt von den Bedingungen der Baustelle, dem Personal und dem verarbeiteten Material ab.

Einzelkammern mit Erdwällen bieten bessere Möglichkeiten der Nutzung

Ob die gesamte Anlage aus getrennten Kammern mit Einzelwänden besteht oder eine Aneinanderreihung von Einzelkammern mit dazwischen liegenden Erdwällen ist, hängt davon ab, ob das Arbeitsmanagement oder geringe Baukosten den Schwerpunkt der Planung ausmachen. Von Vorteil bei Einzelkammern ist die Möglichkeit der getrennten Regenwasserableitung anzusehen. Das heißt, dass Regenwasser von einer noch mit Folie abgedeckten Kammer nicht in eine im Anschnitt befindende Kammer laufen kann. Außerdem können Abdeckfolien über den Wandrand geführt werden, sodass kein Regenwasser seitlich direkt in den Silostock fließen kann und zu Qualitätsverlusten führt. Der Abstand zwischen den Kammern kann als Arbeitsfläche bzw. als Abstellfläche für Abdeckmaterialien genutzt werden (Abbildung 2). Durch die aufwendige Bauweise sind jedoch ein höherer Platzbedarf und erhöhte Baukosten für mehr Baumaterial als Nachteil anzusehen. Aufgereihte Kammern mit günstigen Einzelwänden haben eine optimale Ausnutzung der Grundfläche, jedoch können bei der Regenwasserentwässerung und bei der Arbeitssicherheit Probleme auftreten lassen.

Verschiedene Formen senkrechter Wände

Für die Planung mit senkrechten Fertigbetonwänden gibt es eine Vielzahl von Herstellern und Formen. Die gängigsten Typen werden als T-Form, L-Form, I-Form mit Anschlussbewehrung oder auch als U-Element angeboten. Die T-Form eignet sich besonders gut als Mittelwand, da die Kräfte gleichmäßig auf beide Stützfüße abgeleitet werden. Bei der Ausführung mit einer Walzasphaltbodenplatte sollte darauf geachtet werden, den Betonfuß der Wand mit einer Asphaltdeckschicht zu überdecken, damit dieser Beton-Teil nicht durch die Sicker- und Gärsäfte angegriffen wird. Ähnlich verhält es sich bei der Bauausführung mit der L-Form, die aber mit nur einem seitlichen Stützfuß auch nur als Außenwand einsetzbar ist. Die I-Form mit Anschlussbewehrung oder vorgefertigten Löchern für die Bewehrung, ist für den Bau mit einer Betonbodenplatte vorgesehen, damit in relativ einfacher und schneller Bauweise die Fertigteilwände mit der Bodenplatte verbunden und betoniert werden können. U-Elemente haben den Vorteil, dass sie durch ihre Bauform automatisch getrennte Kammern bilden und einen mit drainfähigen Schotter aufgefüllten Zwischenraum als Entwässerungs- und Arbeitsebene erzeugen (Abbildung 3). Jedoch können mit den Fertigelementen nicht so breite und befahrbare Arbeitsebenen errichtet werden wie in der Bauweise mit Erdwällen.

Verschiedene Formen geneigter Wände

Um die Fahrsiloanlage mit begehbaren Zwischenbereichen auszubilden, eigen sich alle Formen von geneigten Wänden. Diese schrägen Modelle lassen sich z. B. als Traunsteiner Wandsystem, A-Form, M-Form oder geneigte L-Form realisieren. Die geneigte L-Form lässt sich dabei nur als Außenwand einsetzen und wird mit einem Erdwall angefüllt, um die berechneten Lasten aufzunehmen und um gleichzeitig einen Arbeitsbereich für den Betreiber zu erstellen. Die M-Form hat im Gegensatz zu der A-Form noch eine nach innen geneigte Fläche zwischen den Seitenwänden, die zur Regenwasserableitung oder als Fläche zur Fixierung der Folien genutzt werden kann. Wände in A-Form haben diese Möglichkeit nicht, da die Einzelwände in dem oberen Punkt nur aneinanderstoßen und keinerlei Arbeitsfläche zu Verfügung stellen. Der Hohlraum wird, anders als bei den anderen Typen, nicht verfüllt. Das Traunsteiner Modell arbeitet mit tragfähigen Erdwällen auf denen die Seitenwände abgestützt werden und zusätzlich in einer Bodenfuge fixiert werden. Der verbleidende Hohlraum wird nachträglich mit Erde oder versickerungsfähigem Material angefüllt. Die Oberfläche dieses Zwischenraumes eignet sich hervorragend als Arbeits- und Abstellfläche. Allerdings wird bei mehreren Kammern eine relativ breite Anlage entstehen, die sehr platzraubend ist und ein relativ gleichmäßiges Bodenprofil benötigt. Bei Hanglagen sind eher Einzeltypen des Traunsteiner Modelle zu verwirklichen.

Alle Wandtypen können entweder bis zum Ende der Kammer auf dem gleichen Höhenniveau geführt werden oder sie laufen bis zur Entnahmestelle auf das Niveau des Vorplatzes aus, sodass über die gesamte Länge des Fahrsilos die Folien über die Wand geführt werden können.

Entwässerung bzw. Trennung nach Sickersäften und sauberem Oberflächenwasser

Für alle Fahrsiloanlagen - egal welcher Ausführung - sollte ein gutes Entwässerungskonzept Bestandteil der Planung sein. Denn Silagesäfte oder verschmutztes Regenwasser müssen aufgefangen, einer Sickersaftgrube oder einem Güllebehälter zugeführt werden. Nachteilig hierbei ist, dass das gesamte anfallende Wasser aufgefangen werden muss, wenn die Silage einer Kammer im Anschnitt ist oder Gärsaft anfällt. Nur eine komplett leere und besenreine Platte wird als sauber angesehen und kann somit die anfallenden Niederschlagsmengen als sauberes Wasser ableiten. Da die Anlagen der technischen Richtlinie für wassergefährdende Stoffe („JGS-Anlagen“) unterliegen, sollte darauf geachtet werden, den Anteil von verunreinigtem Wasser so gering wie möglich zu halten. Um dies zu erreichen, sollte in jeder Kammer eine Entwässerung mit Trennung in Sicker- und Gärsäften und in sauberes Oberflächenwasser möglich sein. Die einfachste Bauweise ist, die Entwässerung an den Anfang des Fahrsilos zu legen. Durch ein Längsgefälle in der Kammer kann anfallendes Wasser nach vorne in eine (offene) Rinne geleitet, gesammelt und entsorgt werden. Mit Hilfe eines Stopfensystems (Abbildung 4) kann der Betreiber die anfallenden Flüssigkeiten gezielt pro Kammer ableiten, je nachdem ob es sich um sauberes oder verunreinigtes Wasser handelt. Sauberes Regenwasser kann z. B. in einer großen Bodenmulde versickern oder über ein Drainagesystem weitläufig in der belebten Bodenzone verteilt werden. Sinnvoller ist jedoch eine Unterteilung der Kammer in mehrere einzelne Entwässerungsabschnitte. Die Bodenplatte muss demzufolge sowohl Längs- als auch Quergefälle haben, um die jeweiligen Entwässerungspunkte (Abstand ca. 10 m) zu erreichen. In diesen Gullischächten kann dann durch den Landwirt mittels eines Stopfensystems zwischen Schmutz- und Regenwasserentsorgung gewechselt werden. Durch die Aufteilung der Fahrsilokammer muss lediglich Wasser der Bodenfläche von der Siloanschnittsfläche bis zum nächst gelegenen Entwässerungspunkt als verschmutztes Wasser aufgefangen und entsorgt werden. Alle davor liegenden Abschnitte werden als besenrein und sauber angesehen. Somit kann bei großen Fahrsiloanlagen die Menge an verunreinigtem Niederschlagswasser stark reduziert werden, jedoch ist dies nur durch einen hohen technischen Aufwand zu realisieren, der sich auch in erhöhten Baukosten niederschlägt. In jedem Fall bedarf das Entwässerungskonzept einer wasserrechtlichen Genehmigung und ist daher mit den zuständigen unteren Wasserbehörden vorher abzustimmen.

Fazit

Die Entscheidung für ein bestimmtes System (Hersteller, Materialwahl usw.) hängt von vielen Faktoren ab (Baukosten, Geländeprofil, Füllvolumen, Vorschub usw.), damit ein langlebiges Bauwerk erstellt wird, welches eine bestmöglichste Grundlage für gute Futterqualität und optimale Arbeitsabläufe bieten soll.

Autor, Fotos: Willem Tel

Autor: Willem Tel