Kartoffellager mit PV-Anlage: Außenluftkühlung, Kühllager und Eigenverbrauch
Außenluftkühlung, Kälteanlage, Lagerdauer: Stromzahlen je Tonne aus britischen Messungen, die Lüftungsregeln aus der Beratung und zwei Lager mit je 1.000 t gegen PVGIS mit Außentemperatur gerechnet.
Inhaltsverzeichnis · 14 Abschnitte
- 1.Wie ein Kartoffellager gekühlt wird: Außenluft, Kälte oder beides
- 2.Wie viel Strom ein Kartoffellager je Tonne braucht
- 3.Luftrate und Lüfterleistung
- 4.Welches Lastprofil gilt für ein Kartoffellager?
- 5.Nachgerechnet: Außenluftlager mit 1.000 Tonnen
- 6.Warum die Außenluftkühlung an der Sonne vorbeiläuft
- 7.Lüfter in die Sonnenstunden legen?
- 8.Kühllager bis in den Sommer: hier passt die Solaranlage
- 9.Praxisbeispiel: Gemüselager mit 404 kWp
- 10.Batteriespeicher im Kartoffellager
- 11.So planst du die Solaranlage für das Kartoffellager
- 12.Checkliste für Kartoffelbauern
- 13.Was dieser Ratgeber nicht belegen konnte
- 14.Häufige Fragen zu PV im Kartoffellager
Ein Kartoffellager braucht Strom vor allem für Ventilatoren und, wenn vorhanden, für die Kälteanlage. Wann dieser Strom fließt, hängt vom Lagerverfahren ab. Wer mit Außenluft kühlt, lässt die Lüfter laufen, wenn draußen kalte Luft zur Verfügung steht, und das ist meist nachts im Herbst und Winter. Die Solaranlage liefert dann fast nichts.
Dieser Ratgeber sammelt die veröffentlichten Stromkennzahlen aus britischen Messungen und deutscher Beratungsliteratur, legt die Lüftungsregeln neben eine stündliche Temperatur- und Ertragsreihe und rechnet zwei Lager mit je 1.000 Tonnen durch: ein reines Außenluftlager und ein Kühllager, das bis in den Sommer lagert. Die Ergebnisse liegen weit auseinander.
Wie ein Kartoffellager gekühlt wird: Außenluft, Kälte oder beides
Nach dem Beitrag „Kartoffeln perfekt einlagern“ in top agrar 9/2009 sollen erntefrische Kartoffeln innerhalb von 24 bis 48 Stunden trocken belüftet werden. Danach folgt die Wundheilung: 7 bis 10 Tage bei reduzierter Belüftung, optimal bei 12 bis 15 °C und nicht unter 10 °C. Anschließend wird der Stapel etwa von Mitte Oktober bis Ende November um 0,3 bis 0,5 °C pro Tag abgekühlt.
Zum Kühlen muss die Außenluft kälter sein als der Stapel, ideal um 2 bis 3 °C, bei kritischen Partien mit Fäulnis um 5 °C. Die notwendige Temperaturdifferenz herrscht laut top agrar meist in der Nacht. Als Hilfe nennt der Beitrag eine Zeitschaltuhr, die die Ventilatoren nur nachts oder am frühen Morgen einschaltet.
Bis Ende November lassen sich laut agrarheute vom 16. November 2017 die Dauerlagertemperaturen mit Außenluft erreichen; die Atmungsaktivität der Knollen hat ihr Minimum bei 4 bis 5 °C. Eine Erfrischungsbelüftung ist mindestens einmal am Tag nötig.
Land & Forst schrieb am 25. August 2019, dass in der Praxis zunehmend maschinell gekühlt wird: meist als unterstützende Kühlung, also Außenluft plus Kälteanlage, teils auch mit reinen Kälteanlagen, bei denen Außenluft nur noch zur Erfrischung und zum Abführen von CO₂ dient.
Wie viel Strom ein Kartoffellager je Tonne braucht
Die umfangreichsten frei zugänglichen Messungen stammen aus Großbritannien. Der Abschlussbericht R439 des AHDB von 2013 (Autoren Swain, Coe, Cunnington und Saunders) wertet Stromzähler an Lagern über mehrere Saisons aus. Er trennt Lager für Frischmarkt-Ware („pre-pack“, Zieltemperatur 2,5 bis 3 °C) und für Verarbeitungsware („processing“, 8 bis 12 °C):
| Lagerart laut AHDB R439 | Zieltemperatur | Strom je Saison, kWh je Tonne | Median | Werte |
|---|---|---|---|---|
| Frischmarkt (pre-pack), Stores 1 bis 5 | 2,5 bis 3 °C | 25,9 bis 134,6 | 61,5 | 12 Saisonwerte |
| Verarbeitung (processing), Stores 6 bis 9 | 8 bis 12 °C | 16,5 bis 88,1 | 24,1 | 11 Saisonwerte |
Quelle: AHDB R439, Tabellen 3.4.1 und 3.4.2, Saisons 2007 bis 2012; Median eigene Auswertung der Tabellenwerte.
Die Lagerdauer lag bei den Frischmarkt-Lagern zwischen 92 und 272 Tagen, bei der Verarbeitungsware zwischen 177 und 280 Tagen. Der Potato Store Managers’ Guide des AHDB (dritte Auflage, PDF von 2018) nennt für die Langzeitlagerung bis zu 100 kWh je Tonne und zwischen Lagern desselben Typs Unterschiede von bis zu 300 Prozent, von 0,09 bis 0,27 kWh je Tonne und Tag.
Ein Grund für die Streuung sind Undichtigkeiten. Nach R439 können sie bis zu 37 % des Stromverbrauchs eines Frischmarkt-Lagers und 55 % eines Verarbeitungslagers ausmachen. Die gemessene Leistungszahl der Kälteanlagen reichte von 1,6 bis 4. Für ein Verarbeitungslager mit 1.000 t nennt der Bericht 22,6 kW elektrische Leistung bei einer Leistungszahl von 1,6 und 11 kW nach einem Austausch auf 3,3.
Luftrate und Lüfterleistung
Für Schüttlager nennt der AHDB-Leitfaden traditionell 0,02 m³ Luft je Sekunde und Tonne, mit dem Trend zu bis zu 0,04 m³/s/t, weil mehr Luft schneller trocknet und weniger Gewichtsverlust verursacht. Kistenlager werden typischerweise ebenfalls auf 0,02 m³/s/t ausgelegt. Frequenzumrichter erlauben es, die Drehzahl nach dem Trocknen und Abkühlen zu senken: Ein Ventilator mit 80 Prozent Drehzahl braucht rund 50 Prozent weniger Energie.
Eine konkrete Leistungsangabe je Tonne findet sich in einer älteren Quelle. Hegner, Maltry, Bittner, Knobbe und Schopp beschreiben in agrartechnik, Heft 11 vom November 1981 die Lüftung von Pflanzkartoffel-Behälterlagern in der DDR. Für die sogenannte Wurflüftung geben sie rund 15 kW je 1.000 t bei einer Luftrate von rund 40 m³ je Tonne und Stunde an.
Wenn in einer großen Anlage alle Lüfter liefen, lag die Leistungsaufnahme weit über 100 kW. In der Lagerperiode 1979/80 sparte die Kombination mit freier Lüftung mindestens die Hälfte der Lüfterlaufzeit.
Welches Lastprofil gilt für ein Kartoffellager?
Die BDEW-Zuordnung M-24/2000 führt „Gemüseanbau“ unter L0 oder L2, „Landwirtschaft (Pflanzenbau und Tierhaltung) gemischt“ unter L0. Ein „Kühlhaus“ und ein „Lagerhaus (auch mit Kühlhaus)“ stehen dagegen unter G3, dem Profil für durchlaufenden Gewerbebetrieb. Die Vorbemerkung der Zuordnung stellt klar, dass tarifliche Einstufung und Lastprofil voneinander unabhängig sind und Sonderfälle separat betrachtet werden sollen.
Ein Kartoffellager mit Außenluftkühlung ist ein solcher Sonderfall. Beide Profile aus der Profildatei des BDEW verteilen den Verbrauch über das ganze Jahr. Das Lager braucht von Mai bis September aber keinen Strom, und in der Saison fällt der größte Teil nachts an.
Nachgerechnet: Außenluftlager mit 1.000 Tonnen
Die Ertragsreihe stammt aus PVGIS 5.3 für Würzburg, Süd, 35 Grad, 14 Prozent Verluste, Wetterjahr 2020, 1127,9 kWh je kWp, umgerechnet auf mitteleuropäische Zeit. Dieselbe Reihe liefert die stündliche Lufttemperatur. Oktober bis Dezember und Januar bis April stammen dabei aus demselben Kalenderjahr.
Unser Lager hat 1.000 t und 15 kW Lüfterleistung, den Wert aus agrartechnik 1981. Unsere Annahmen nach top agrar und agrarheute: Einlagerung am 1. Oktober, zwei Tage Dauerlüftung, dann zehn Tage Wundheilung mit vier Lüfterstunden über den Tag verteilt. Ab dem 13. Tag sinkt der Sollwert von 13 °C um 0,3 °C pro Tag, bis am 11. November die Dauerlagertemperatur von 4,5 °C erreicht ist.
Die Lüfter laufen nur in Stunden, in denen die Außenluft mindestens 2 °C kälter ist als der Sollwert, beim Abkühlen höchstens 10 und im Dauerlager 3 Stunden am Tag. Gibt es keine solche Stunde, läuft eine Stunde Umluft. Die Saison endet am 30. April.
So kommen 595 Lüfterstunden und 8.925 kWh zusammen, 8,9 kWh je Tonne. Das liegt unter allen Messwerten des AHDB, auch unter dem niedrigsten Verarbeitungslager mit 16,5 kWh je Tonne. Britische Lager haben höhere Luftraten, Undichtigkeiten und teils Kälteanlagen; unser Modell ist eher eine Untergrenze.
| Außenluftlager, 8.925 kWh | 10 kWp | 30 kWp | 50 kWp | 100 kWp |
|---|---|---|---|---|
| Lüfter in den kältesten Stunden | 1,4 % | 1,3 % | 1,1 % | 0,8 % |
| Lüfter in den sonnigsten zulässigen Stunden | 5,2 % | 4,8 % | 3,9 % | 2,7 % |
| Standardprofil L0, gleiche Jahressumme | 32,6 % | 12,9 % | 8,1 % | 4,2 % |
Die Tabelle zeigt den selbst genutzten Anteil des Solarstroms. Schon eine Anlage mit 10 kWp nutzt nur 1,4 % ihres Ertrags im Lager. Die Autarkie, also der Anteil des Lagerstroms aus der eigenen Anlage, liegt bei 30 kWp bei 4,9 % und selbst bei 100 kWp nur bei 10,3 %. Das Standardprofil L0 würde für 30 kWp 12,9 % Eigenverbrauch vorhersagen, rund zehnmal so viel.
Warum die Außenluftkühlung an der Sonne vorbeiläuft
Nur 4,5 % der Lüfterstunden liegen im Modell zwischen 10 und 17 Uhr, in dem Zeitfenster, in dem die Anlage 78,8 % ihres Jahresertrags erzeugt. Dazu kommt die Jahreszeit: Die Monate Oktober bis April bringen zusammen 44,1 % des Solarertrags, Mai bis September den Rest.
| Monat | Lüfterstunden Außenluftlager | Anteil am Strom Außenluftlager | Anteil am Strom Kühllager | Anteil am PV-Ertrag |
|---|---|---|---|---|
| Oktober | 186 | 31,3 % | 11,6 % | 5,1 % |
| November | 85 | 14,3 % | 9,5 % | 4,5 % |
| Dezember | 78 | 13,1 % | 6,5 % | 2,6 % |
| Januar | 77 | 12,9 % | 6,9 % | 3,5 % |
| Februar | 57 | 9,6 % | 7,7 % | 5,2 % |
| März | 66 | 11,1 % | 8,8 % | 9,7 % |
| April | 46 | 7,7 % | 13,7 % | 13,5 % |
| Mai | 0 | 0,0 % | 15,5 % | 12,8 % |
| Juni | 0 | 0,0 % | 19,7 % | 10,1 % |
Quelle: eigene Rechnung mit PVGIS 5.3, Würzburg, Wetterjahr 2020; Lastverläufe nach den genannten Annahmen.
Im Oktober und November fallen 45,6 % des Lagerstroms an, aber nur 9,6 % des Solarertrags. Der Oktober ist mit 186 Lüfterstunden der stärkste Monat, weil Trocknung, Wundheilung und der Beginn des Abkühlens zusammenfallen.
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Lüfter in die Sonnenstunden legen?
Die Steuerung könnte unter den zulässigen Stunden die sonnigsten wählen statt der kältesten. Im Modell steigt der Tagesanteil des Lagerstroms dann von 4,5 auf 28,4 %, der Eigenverbrauch bei 30 kWp von 1,3 auf 4,8 %, die Autarkie von 4,9 auf 18,1 %. Mehr geht nicht, weil es an vielen Herbsttagen mittags schlicht zu warm ist.
Kühllager bis in den Sommer: hier passt die Solaranlage
Anders sieht es aus, wenn eine Kälteanlage das Lager bis in den Frühsommer hält. Unser zweites Modell lagert vom 1. Oktober bis zum 30. Juni. Die Lüfter kühlen mit Außenluft, solange es geht; die übrige Energie übernimmt der Verdichter.
Die Jahressumme setzen wir auf 61,5 kWh je Tonne, den Median der Frischmarkt-Lager im AHDB-Bericht, also 61.500 kWh. Davon verteilen wir 30 % gleichmäßig über die Lagerzeit und 70 % nach dem Wärmeeintrag, der mit der Außentemperatur über 2,5 °C steigt.
| Kühllager, 61.500 kWh | 10 kWp | 30 kWp | 50 kWp | 100 kWp |
|---|---|---|---|---|
| Kälteanlage nach Wärmeeintrag | 62,3 % | 47,9 % | 35,4 % | 21,2 % |
| Hälfte der Kälte in 10 bis 17 Uhr verschoben | 64,0 % | 54,4 % | 45,0 % | 28,8 % |
| Standardprofil G3, gleiche Jahressumme | 99,2 % | 60,7 % | 42,0 % | 24,2 % |
| Standardprofil L0, gleiche Jahressumme | 98,2 % | 59,4 % | 41,6 % | 24,2 % |
Bei 30 kWp nutzt das Kühllager 47,9 % des Solarstroms selbst. Von April bis Juni fallen 48,9 % seines Stroms an, in denselben Monaten 36,4 % des Solarertrags. Legt die Steuerung die Hälfte der täglichen Kälteleistung zwischen 10 und 17 Uhr, steigt der Wert auf 54,4 %. Der Anteil des Lagerstroms zwischen 10 und 17 Uhr wächst dabei von 30,9 auf 57,8 %. Das setzt voraus, dass der Stapel die Kälte einige Stunden hält und die Anlage dafür ausgelegt ist; das haben wir nicht belegt, sondern angenommen.
Das Standardprofil G3, das M-24 für Kühlhäuser vorsieht, liefert bei 30 kWp 60,7 %, L0 59,4 %. Beide liegen über unserem Modell, weil sie auch im Juli, August und September Strom ansetzen, aber nicht um ein Vielfaches wie beim Außenluftlager.
Praxisbeispiel: Gemüselager mit 404 kWp
Einen Betrieb mit Kartoffel- und Zwiebellager beschreibt agrarheute am 3. Juni 2024. Familie Kröger in Hammel baute 2021 eine neue Lagerhalle mit sieben Abteilen, im selben Jahr eine Eigenverbrauchsanlage mit 404 kWp und einen Speicher mit 200 kWh, der Ende Januar 2024 auf 400 kWh erweitert wurde.
Der Betrieb brauchte im Vorjahr mehr als 600.000 kWh; einen Großteil davon verbraucht laut Artikel die Kühlanlage für das Gemüse in den Sommermonaten.
Die neue Anlage erzeugte fast 400.000 kWh, davon wurden etwas mehr als 300.000 kWh selbst verbraucht, rechnerisch rund drei Viertel. Die Kartoffeln werden auf rund 6 °C gekühlt. Nach der Einlagerung laufen die Ventilatoren eine Woche lang durchgehend, danach alle 4 Stunden für 30 Minuten. Das Beispiel stützt die Richtung unseres Kühllager-Modells, taugt aber nicht als Gegenprobe: Zum Betrieb gehören auch eine Biogasanlage, ein Elektroauto und drei ältere Anlagen mit Volleinspeisung.
Batteriespeicher im Kartoffellager
Weil die Lüfter im Außenluftlager nachts laufen, kann ein Speicher den Tagesstrom in die Nacht tragen. Wir haben ohne Lade- und Entladeverluste gerechnet. Prüfe im Datenblatt den Systemwirkungsgrad von Speicher und Wechselrichter und ziehe die Verluste von den Werten ab.
| Lager, Anlage | Speicher | selbst genutzt | Autarkie | volle Ladezyklen |
|---|---|---|---|---|
| Außenluftlager, 30 kWp | ohne | 1,3 % | 4,9 % | 0 |
| Außenluftlager, 30 kWp | 20 kWh | 10,7 % | 40,5 % | 159 |
| Außenluftlager, 30 kWp | 40 kWh | 15,1 % | 57,3 % | 117 |
| Kühllager, 30 kWp | 20 kWh | 56,7 % | 31,2 % | 150 |
| Kühllager, 50 kWp | 50 kWh | 51,0 % | 46,8 % | 176 |
Im Außenluftlager hebt ein Speicher mit 20 kWh die Autarkie von 4,9 auf 40,5 %. Er kommt dabei nur auf 159 volle Zyklen, weil das Lager von Mai bis September gar nichts abnimmt. Der Eigenverbrauch der Anlage bleibt mit 10,7 % niedrig. Wie du die Speichergröße aus dem eigenen Lastgang ableitest, zeigt der Ratgeber zur Speichergröße.
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So planst du die Solaranlage für das Kartoffellager
- Lagerverfahren festhalten: reine Außenluft, Außenluft plus Kälte oder reine Kälte, und bis zu welchem Monat gelagert wird.
- Lastgang anfordern: Viertelstundenwerte der letzten zwölf Monate beim Messstellenbetreiber, mit einem ganzen Lagerzyklus darin.
- Lager getrennt messen: Der AHDB-Leitfaden empfiehlt einen eigenen Zähler je Lager, weil die Werte um bis zu 300 Prozent streuen. Notiere den Zählerstand am Tag der Einlagerung und am Tag der Auslagerung und teile die Differenz durch die Tonnen.
- Undichtigkeiten und Lüfter prüfen: Türen, Lamellen und Drehzahlregelung vor der Auslegung ansehen.
- Andere Verbraucher dazunehmen: Sortierung, Waschanlage, Förderbänder, Hofladen oder Stall gehören mit in die Rechnung, wenn sie am selben Zähler hängen.
- Dach und Steuer klären: Tragfähigkeit der Halle und die Umsatzsteuer des Landwirts gesondert prüfen.
Ob der Solarstrom unter die Durchschnittssatzbesteuerung fällt, klärt der Ratgeber zur Umsatzsteuer für Landwirte; ob sich Eigenverbrauch oder Volleinspeisung mehr lohnt, der Vergleich Eigenverbrauch gegen Volleinspeisung. Weitere Lastgänge aus der Landwirtschaft zeigen die Ratgeber zur Heutrocknung und zur Feldberegnung. Anlaufspitzen großer Lüfter und Verdichter behandelt der Ratgeber zur Lastspitzenkappung.
Checkliste für Kartoffelbauern
- Wie viele Tonnen lagerst du ein, und bis wann wird ausgelagert?
- Kühlst du nur mit Außenluft, oder hat das Lager eine Kälteanlage?
- Welche Leistung haben Ventilatoren und Verdichter laut Typenschild?
- Sind die Lüfter drehzahlgeregelt?
- Wie viele kWh stehen auf den Rechnungen der letzten zwölf Monate, und welcher Anteil entfällt auf das Lager?
- Welche anderen Verbraucher hängen am selben Zähler?
Was dieser Ratgeber nicht belegen konnte
Eine deutsche Messreihe zum Stromverbrauch je Tonne Kartoffeln haben wir nicht gefunden; die Kennzahlen stammen aus britischen Lagern der Saisons 2007 bis 2012 mit anderem Klima und anderer Technik. Die Lüfterleistung von 15 kW je 1.000 t stammt aus einem DDR-Fachartikel von 1981 und dürfte heute mit drehzahlgeregelten Ventilatoren anders ausfallen. Die Schwäche unseres Modells: Es kennt keine Stapeltemperatur, nur einen Sollwert, und keine Luftfeuchte.
Beim Kühllager sind die Aufteilung auf gleichmäßigen und temperaturabhängigen Verbrauch sowie die Verschiebung in die Mittagszeit gesetzt. In R439 lassen sich die Tabellenspalten zur Ausstattung der einzelnen Lager mit Außenluft und Kälte aus dem PDF nicht zuverlässig lesen; wir haben sie deshalb nicht verwendet. Alle verlinkten Quellen: Abruf am 14.09.2026.