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Herangehensweise an die Planung von Automatischen Melkssystemen
Herr Dr. J. Harms
Institut für Landtechnik und Tierhaltung der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft
Prof. Dürrwaechter Platz 2, 85586 Poing-Grub
Bei der Planung von Anlagen mit automatischen Melksystemen lag das Hauptaugenmerk
bislang auf Betrieben mit bis zu 4 Melkboxen. Auch wenn diese Betriebe nach wie vor den
weitaus größten Teil der Planungen darstellen, steigt mittlerweile die Nachfrage nach
größeren Einheiten (ab 6 Melkboxen oder ca. 350 – 400 melkenden Kühen).
Obwohl bei diesen Planungen in weiten Teilen Parallelen gezogen werden können, bestehen
auch wesentliche Unterschiede. Diese beziehen sich zum einen auf die Organisation der
Arbeit, auf die in diesem Beitrag nicht näher eingegangen werden soll, zum anderen auf die
Anordnung der Melkboxen und der weiteren Funktionsbereiche.
Zu diesem Themenbereich gibt es bisher wenig Literatur und auch wenig Erfahrungen in
neueren Anlagen. Vor diesem Hintergrund wurde von der Wissenschaftlichen Gesellschaft
der Milcherzeugerberater e.V. (WGM) ein AMS-Workshop zur Planung größerer Anlagen mit
AMS organisiert. Teilnehmer waren: Prof. Dr. R. Brunsch, U. Franze, Prof. Dr. S. Geidel, Dr.
K. Graff, Dr. J. Harms, T. Heidenreich, K. Heidig, Dr. S. Rose-Meierhöfer, Dr. H.J. Rudovsky,
M. Schweigmann. Die Ergebnisse sind in diesen Beitrag eingeflossen. Ziel dieses Workshops
war es auch eine Skizze einer Anlage für ca. 550 melkende Tiere als Diskussionsgrundlage
zu entwerfen (siehe Ende des Beitrags).
Der Hauptunterschied zu kleinen Anlagen besteht im Vorhandensein zentraler und dezentraler
Funktionsbereiche. Die generelle Herausforderung bei der Planung liegt darin,
dass die Melkboxen mehr oder weniger dezentral angeordnet werden (müssen), um einen
reibungslosen Tierverkehr zu erleichtern und den Effekt eines Nadelöhrs vor den Melkboxen
sowie weite Wege für die Tiere möglichst zu vermeiden. Gleichzeitig sind andere Funktionsbereiche
wie beispielsweise das Abkalben oder die Versorgung kranker Tiere zentral anzuordnen
um arbeitswirtschaftlich aber auch baulich (Strohbereiche) sinnvolle Lösungen zu
erreichen. Erschwerend kommt bei einer solchen Planung hinzu, dass diese zentralen
Funktionsbereiche auch Erweiterungsschritte ermöglichen müssen, da gerade automatische
Melksysteme eine modulartige Erweiterung zulassen, indem die Melktechnik in Form von
zusätzlichen Melkboxen wächst.
Mit der Anordnung der Melkboxen stellt sich auch die Frage nach sinnvollen Lösungen für
die Gruppeneinteilung der Herde. Neben den bisher verwendeten Kriterien wie Laktation,
Laktationsstand, Milchleistung, Körperkondition, etc. müssen beim Einsatz von AMS die
Gruppengröße, die minimale Kraftfuttergabe und das soziale Gefüge innerhalb der Gruppe
besondere Beachtung finden.
Gerade der letzte Punkt steht dabei in einem gewissen Widerspruch zu den Erfordernissen
der Fütterung. Zur Förderung eines möglichst stabilen sozialen Gefüges innerhalb der
Gruppe bringt eine stabile Gruppe bis zum Ende der Laktation vermutlich Vorteile. Dem
gegenüber steht der Nachteil, dass Tiere zum Ende der Laktation u.U. nicht mehr leistungsgerecht
gefüttert werden, bzw. ihnen zu viel Kraftfutter zugeteilt wird, da auch zum
Laktationsende eine gewisse Lockfuttergabe im AMS (1,5 – 2 kg pro Tag) nicht unterschritten
werden sollte. Ein weiterer Nachteil einer fehlenden Leistungsunterteilung dürfte im
Fruchtbarkeitsmanagement liegen, da bei der konstanten Gruppe immer alle Tiere überwacht
werden müssen, während sich bei einer Unterteilung i.d.R. alle zu besamenden Tiere
in der hochleistenden Gruppe befinden.
Die mögliche Größe der einzelnen Gruppen wird i.d.R. maßgeblich über die Anzahl an
Melkboxen bestimmt, die mit einem Wartebereich zusammengefasst werden sollten. Über
die hier anzustrebende Zahl herrscht derzeit noch keine einhellige Meinung. Die Teilnehmer
des o.g. Workshops gehen jedoch davon aus, dass Gruppengrößen von 100 – 130 Tieren,
was zwei Melkboxen entsprechen würde, eine sinnvolle Größenordnung darstellen. Bei
größeren Gruppen ist nach derzeitigem Kenntnisstand davon auszugehen, dass rangniedere
Tiere im oder vor dem Wartebereich stärker verdrängt werden, da sich immer relativ viele
Tiere in diesem Bereich aufhalten.
Generell kommt der Ausgestaltung des Warteraums bei steigender Gruppengröße aber
auch bei steigender Auslastung der Systeme eine besondere Bedeutung zu. So sollten nach
Möglichkeit keine Einwegtore als Zutritt zum Wartebereich Verwendung finden, da (rangniedere)
Tiere diesen sonst nicht mehr verlassen können und ihn in der Folge u. U. meiden.
Ähnliches gilt prinzipiell auch für Vorselektionen. Insbesondere bei Mehrboxenanlagen (oder
mehreren in einem Wartebereich angeordneten Einboxenanlagen) stellt der Zutrieb i.d.R. ein
„Nadelöhr“ dar, welches so weit wie möglich entschärft werden sollte. Dies kann z.B. durch
gesteuerte „Bypass-Tore“ zwischen Liege- und Fressbereich geschehen, die jedoch in ausreichender
Entfernung zum Wartebereich angeordnet werden sollten, um den gewünschten
Effekt zu erzielen. Eine andere Alternative sind zusätzliche (gesteuerte) Zugänge zum
Wartebereich auch wenn dies mit Mehrkosten verbunden ist. Bei gesteuertem Zugang zum
Wartebereich sollte die Tierzahl in diesem Bereich begrenzt werden können. Wünschenswert
wäre darüber hinaus eine Ermittlung der Wartezeit für das einzelne Tier um extrem lange
Wartezeiten erkennen und vermeiden zu können.
Beim Tierumtrieb gelten auch in großen Anlagen die bisher gefundenen Zusammenhänge.
Der Tierumtrieb soll sicherstellen, dass jedes Tier den Roboter häufig genug, regelmäßig
und rechtzeitig aufsucht. Dies soll mit möglichst wenig Arbeitsaufwand verbunden sein,
gleichzeitig aber auch möglichst wenig Zwang auf die Tiere ausüben. In diesem Zusammenhang
ist jedoch zu beachten, dass auch manuelles Nachtreiben und Einsperren im Wartebereich
einen Zwang für die Tiere darstellt.
Der einfach gelenkte Umtrieb, bei dem alle Tiere den Fressbereich nur über die Melkbox
erreichen können, ist, wenn überhaupt, nur bei sehr geringer Auslastung zu empfehlen und
soll daher an dieser Stelle nicht näher beleuchtet werden.
Der freie Umtrieb, bei dem die Tiere sowohl den Fressbereich als auch die Melkbox jederzeit
aufsuchen können, bietet Vorteile hinsichtlich der Häufigkeit der Grundfutteraufnahme,
übt bei nicht zu hoher Auslastung geringen Zwang auf rangniedere Tiere aus und kommt mit
weniger Technik (Selektionseinrichtungen) aus. Nachteile bestehen in der höheren Anzahl
nachzutreibender Tiere bzw. in der niedrigen Anzahl und Unregelmäßigkeit der Melkungen
bei bestimmten Tieren gerade zum Ende der Laktation. Diese Nachteile treten insbesondere
bei hoher Auslastung der Anlagen auf.
Ziel des selektiv gelenkten Umtriebs (teilweise auch „selektiv frei“ genannt) ist es den
Tieren einen möglichst freien Zugang zum Fressbereich zu gewähren, das Betreten (und
Verlassen) des Wartebereichs nicht einzuschränken gleichzeitig aber eine technische
Möglichkeit zu haben um überfällige Tiere zum Melken zu bewegen. Beim selektiv gelenkten
Umtrieb geschieht dies durch gesteuerte Tore zwischen Liege- und Fressbereich in gewissem
Abstand zum Wartebereich. Diese Tore gewähren den Tieren normalerweise den
freien Zugang zum Fressbereich, werden aber beim Erreichen bestimmter Kriterien (i.d.R.
lange Zwischenmelkzeit) für einzelne Tiere verriegelt, so das diese Tiere den Fressbereich
nur noch über die Melkbox erreichen können. Durch diese spezielle Anordnung ist es möglich
jedem Tier seinen „eigenen“ Umtrieb von frei bis (theoretisch) einfach gelenkt zuzuordnen.
Nachteilig bei dieser Umtriebsform sind die im Vergleich zum freien Umtrieb höheren
Kosten für die Tore zwischen Liege- und Fressbereich, sowie die Beschränkung auf Ställe
mit einer Trennung dieser beiden Bereiche (z.B. 4-reiher).
Nicht zu verwechseln ist dieser Umtrieb mit der Verwendung einer Vorselektionseinrichtung
bei ansonsten einfach gelenktem Umtrieb. Bei dieser Umtriebsform entstehen ein abgesperrter
Wartebereich mit den entsprechenden Nachteilen sowie ein Nadelöhr in Form der
Vorselektionseinrichtung.
Eine weitere Umtriebsform ist der „Feed-First“ Umtrieb, bei dem die Tiere den Fressbereich
über Einwegtore jederzeit aufsuchen können, aber nur über eine Selektionseinrichtung
wieder verlassen können. In dieser (Vor-)Selektionseinrichtung werden melkberechtigte
Tiere in den Wartebereich geleitet, die übrigen in den Liegebereich. Vorteile
dieser Umtriebsform sind der weitgehend uneingeschränkte Zugang zum Futter und der
regelmäßige Besuch der Vorselektion und damit ein regelmäßiges Melken. Als Nachteile
sind die höheren Kosten sowie das Vorhandensein eines permanent „abgesperrten“ Wartebereichs
zu nennen. Auch bei dieser Umtriebsform gilt darüber hinaus die Einschränkung,
dass sie nur bei einer Trennung von Fress- und Liegebereich wie vorgesehen funktioniert.
Bei der Planung des Tierumtriebs sollte immer auch die Nachselektion mit eingeplant
werden, um Tiere für Behandlungen, Kontrollen, Umgruppierungen u. a. arbeitssparend
separieren zu können. Hierbei ist auch zu überlegen, ob ein größerer Sonderbereich mit Zugang
zur Melkbox (evtl. nur temporär) geschaffen werden soll, für Tiere die zwar eine besondere
Betreuung benötigen, aber ansonsten problemlos am AMS gemolken werden
können. Diese Lösung vereinfacht auch das gruppenweise Melken kranker Tiere, was den
Zeitbedarf und die Kosten für die Reinigungen i.d.R. erheblich reduziert. Je nach Gesamtlösung
der Anlagenplanung kann dieser Bereich auch über eine Anbindung an den Strohbereich
verfügen.
Gemeinsam mit der Konzeptionierung dieses Sonderbereichs in der Nähe der Melkbox ist
bei größeren Anlagen der zentrale Bereich für kranke Tiere zu planen. Hier sind Tiere
unterzubringen, die eine intensive Betreuung benötigen, was i.d.R. an den dezentralen
Standorten der Melkboxen bzw. Nachselektionen arbeitswirtschaftlich und baulich (Strohbereich)
nicht sinnvoll zu erledigen ist. Dabei ist zu überlegen, ob für diese Tiere eine
separate Melkbox vorgesehen wird (ausreichende Gruppengröße vorausgesetzt) oder ob sie
in einem Melkstand gemolken werden sollen. Letzteres dürfte jedoch zu Umstellungsproblemen
bei den Tieren führen. Generell sollten die Tiere nach bisherigem Kenntnisstand
so lange wie möglich in ihrer Gruppe bzw. in dem dazugehörigen Sonderbereich verbleiben
um ihnen unnötige Gruppenwechsel zu ersparen.
Der Abkalbebereich (zentraler Funktionsbereich) bietet sich in der Nähe des o.g. Bereichs
für kranke Tiere an, auch wenn die Gruppen aus Hygieneaspekten getrennt bleiben. Beide
Bereiche sind i.d.R. zumindest teilweise Strohbereiche, benötigen eine intensive Betreuung
und ein separates Melken der Tiere.
Im Folgenden sollen weitere Planungsgrundlagen und -tipps aufgeführt werden, die zwar
häufig nur Details darstellen, oft aber eine große arbeitswirtschaftliche Relevanz haben:
Generell sollte in der Nähe der Melkboxen viel Platz vorgesehen werden. So sollte z.B.
auch der erste Übergang zwischen den Liegeboxen nicht zu weit vom Wartebereich entfernt
sein (ca. 4 – 8 Liegeboxen je nach Rastermaß des Stalls), um den Tieren gute
Ausweichmöglichkeiten zu schaffen.
Speziell in größeren Anlagen sollten Treibgänge vorgesehen werden, um die Tiere von
einer Gruppe in eine andere zu treiben oder von einem Funktionsbereich in einen
anderen. Dies sollte möglichst auch von einer einzelnen Person bewerkstelligt werden
können.
Ein Erschließungsgang zur Verbindung aller zentralen und dezentralen Funktionsbereiche
miteinander ist vorzusehen. In größeren Beständen sollte dieser Gang befahrbar
sein, um auch Wartung, Reparatur oder den Austausch von Komponenten einfach zu
ermöglichen.
Für das Zutreiben der Tiere sind einfach zu handhabende Absperrungen an den Übergängen
zwischen den Liegeboxen sowie eine Möglichkeit zur temporären Abtrennung
des Wartebereichs vorzusehen.
Die Form des Wartebereichs sollte annähernd quadratisch sein und neu hinzukommende
Tiere sollten ihn im hinteren Bereich betreten um die wartenden Tiere nicht
stören. Der direkte Zugang zur Melkbox sollte nicht keilförmig sein, da sonst beim Öffnen
des Eingangstores mehrere Tiere versuchen die Melkbox zu betreten. Als sinnvoll hat
sich ein Abweisbügel am Eingang erwiesen, der einen Bereich von 1 Kuhbreite und ca. ½
Kuhlänge abtrennt, da so Verdrängungen wirkungsvoll reduziert werden können.
Der Gestaltung des Ausgangs der Melkbox(en) sollte besonderes Augenmerk geschenkt
werden. Er sollte nicht in einer Ecke liegen, da er sonst häufig von anderen
Tieren blockiert wird. Der Austrieb selbst sollte möglichst geradlinig sein und mindestens
eine Tierlänge betragen, da die Tiere die Melkbox sonst zögerlich verlassen. Weiterhin
sollten sich keine attraktiven Einrichtungen (Bürste, Tränkebecken, Heu, etc...) in der
Nähe des Ausgangs befinden, da dieser sonst blockiert wird.
Eine Besonderheit beim Einsatz von AMS stellt das Einstreuen der Liegeboxen (insb.
bei Tiefboxen) dar, da bei AMS immer Tiere in den Boxen liegen (sollen). Eine Lösungsmöglichkeit
stellt ein größer dimensionierter Kopfkasten dar (Maß für wand- und gegenständige
Boxen ca. 3m), so dass dort genügend Einstreu (Stroh) bevorratet werden kann.
Die Liegeboxenpflege erfolgt dann immer nur in den gerade freien Boxen.
Skizze für einen Stall mit 550 melkenden Tieren und 8+1 Melkboxen
EIGENE NOTITZEN
10. Jahrestagung – Dresden-Pillnitz 16./17.09.2009
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Workshop 3b: Messungen unter Melkbedingungen (Dynamische Messungen)
Herr Dr. M. Spohr
Eutergesundheitsdienst Baden-Württemberg
Herr E. Schütte
Melk- und Herdenmanagement
Zusammenfassung
Mit Einführung des maschinellen Milchentzuges sind Techniken, Geräte und Verfahren entwickelt
worden, um die Melktechnik und den maschinellen Milchentzug zu messen und zu
beurteilen. Zu Beginn dieser Entwicklung beschränkten sich die Messungen auf Einzelkomponenten
der Melkanlage wie Vakuumpumpe und Pulsation. Im Laufe der Zeit wurden
Messtechnik und die Messverfahren auf die gesamte Melkanlage ausgedehnt. Zunächst
handelte es sich um so genannte statische Messungen, also Messungen in Abwesenheit von
Flüssigkeiten und ohne den Zeitfaktor zu berücksichtigen, auch Trockenmessungen
(Prüfung, die an einer Melkanlage ohne Flüssigkeit durchgeführt wird2) genannt.
In den 80iger und 90iger Jahren begann man damit, die Messung der Melktechnik auf den
Bereich während des Melkens auszudehnen. Als eines der Standartwerke kann sicherlich
die in den Niederlanden entstandene und veröffentlichte Zusammenstellung über nasse
Messungen und den darin enthaltenen „Trajekt“ Messungen angesehen werden.
Zwangsläufig fand mit dieser Entwicklung auch eine Veränderung der Messtechnik und der
Messmethodik statt.
Die Messgeräte entwickelten sich von einfachen Pulsprüfgeräten mit einem Sensor und
geringer Auflösung hin zu Messgeräten mit mehreren Messstellen und höheren Auflösungen.
Die dynamischen Messungen, auch Messungen unter Melkbedingungen genannt, zur
Prüfung und Bewertung der Melktechnik und Melkvorgänge (technische Abläufe beim Milchentzug)
haben in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen.
Die statischen Messungen (DIN - ISO Messungen) bilden die Grundlage zur Bewertung der
Melkanlagen und der Einzelkomponenten. Die Messungen unter Melkbedingungen sind eine
zusätzliche Methode für die Diagnostik in Melkanlagen. Aufgrund der Entwicklung der Milchproduktion
mit der Leistungssteigerung der Tiere und der daraus resultierenden Auswirkung
auf den maschinellen Milchentzug, gewinnen die dynamischen Messungen weitere Bedeutung.
Diese Auswirkung lassen sich nicht mit statischen Messmethoden darstellen.
2 ISO 3918 2007: Punkt - 2.12.1
10. Jahrestagung – Dresden-Pillnitz 16./17.09.2009
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Im Wesentlichen erstrecken sich die dynamischen Messungen (während des Melkens) auf
die Darstellung der Druckverläufe an verschiedenen Stellen der Melkanlage, wobei der
Schwerpunkt im Bereich des Melkzeugs liegt.
Mögliche Messpunkte
Weitere Messungen und Datenerfassung im Bereich der relevanten Rahmenbedingungen
und einwirkenden Parameter sind beispielsweise die Erfassung des Milchflussverlaufs.
Zur besseren Verständigung werden an dieser Stelle einige Begriffsdefinitionen zitiert:
(DIN ISO 3918:2007-06)
Trockenmessung
Prüfung, die an einer Melkanlage ohne Flüssigkeit durchgeführt wird
Nassmessung
Prüfung, die an einer Melkanlage unter simulierter Melkung durchgeführt wird
Messung beim Melken
Prüfung, die an einer Melkanlage während der Melkung von lebenden Tieren durchgeführt
wird
Messung beim Reinigen
Prüfung, die an einer Melkanlage während der Reinigung durchgeführt wird
10. Jahrestagung – Dresden-Pillnitz 16./17.09.2009
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Weitere Definitionen und Beschreibungen des Verfahrens:
Messen und Prüfen unter Melkbedingungen (Nassmessung- Dynamische Messungen)
Erfassen von Druckverhältnissen in verschiedenen Bereichen der Melkanlage und deren
Wechselwirkung mit erforderlicher (hoher) Messrate
Erfassen weiterer Parameter und Ereignisse je nach Fragestellung
Messverfahren und Messmethoden stellen Ansprüche an die Messtechnik, die im folgenden
erwähnt werden:
Weitere Vorgaben aus der DIN ISO 5707 die in dem Bereich der dynamischen Messungen in
Melkanlagen zugeordnet werden können.
Leistungsanforderungen: DIN ISO 5707:2007-06
Vakuum in der Melkeinheit
Im Benutzerhandbuch für die Melkeinheit muss folgendes für festgelegte Milchflüsse (von
denen mindestens einer aus Tabelle 1 auszuwählen ist) angegeben sein:
a) das gewünschte mittlere Vakuum an der Zitzenspitze und/oder das gewünschte
mittlere Vakuum an der Zitzenspitze während Phase b und Phase d der Aufzeichnung
des Vakuums im Pulsraum;
b) das entsprechende Nennvakuum in der Melkleitung; dieses Nennvakuum muss auf
dem mittleren, nach 8.6 von ISO 6690:2007 gemessenen, Vakuumabfall beruhen.
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Prüfbedingungen
Anforderungen Messgeräte und Zubehör DIN-ISO 6690: 2007
8.6 Messung des Vakuums im Melkzeug
8.6.1 Die Melkeinheit ist nach Anhang A zu installieren und der Anschluss an die Anlage ist
nach A.3 zu beschreiben.
8.6.2 Das Vakuum in der Melkleitung an der Zitzenspitze und im Pulsraum bei einem festgelegten
Flüssigkeitsdurchfluss nach 8.7 von ISO 5707:2007, der gleichmäßig auf alle
Zitzenbecher eines Melkzeugs aufgeteilt ist, ist aufzuzeichnen
8.6.3 Das Betriebsvakuum in der Melkleitung, das mittlere Vakuum an der Zitzenspitze und
während der Phasen b und d (siehe Bild 6 von ISO 3918:2007) das mittlere Vakuum an
der Zitzenspitze nach A.8 sind zu berechnen.
Der Umgang mit dieser Messtechnik sollte geübt werden, die Ergebnisse zu interpretieren
erfordert einige Erfahrung.
EIGENE NOTITZEN
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Einflussfaktoren auf die Zitzenbeschaffenheit – Melktechnik, Hygiene und Umwelt –
Herr Dr. M. Spohr
Eutergesundheitsdienst Baden-Württemberg
Die Beschaffenheit der Zitzen von Milchkühen ist zahlreichen Einflüssen unterworfen. Neben
infektiösen Ursachen (Viren, Bakterien, Parasiten) spielen für die Zitzenkondition vor allem
Haltungs- und Melkbedingungen eine wesentliche Rolle und beeinflussen die Eutergesundheit
und das Melkverhalten der Kühe.
Unter den physikalisch-chemischen Faktoren spielen Verätzungen der Zitzenhaut eine bedeutende
Rolle. Insbesondere alkalische Substanzen, wie Branntkalk oder alkalische
Reinigungsmittel, die irrtümlich als Dipmittel verwendet werden, reduzieren den Säureschutzmantel
der Zitzenhaut und lassen sie trocken und spröde erscheinen. In schweren
Fällen löst sich die obere Hornhaut ab und die Zitzenwandung kann gerötet und verdickt
sein. Neben der alkalisierenden und entfettenden Wirkung von Kalken ist darüber hinaus der
austrocknende Effekt zu nennen, der die Wirkung der anderen Effekte überlagert und
potenziert. Ähnliche Reaktionen sind bei stark sauren Flüssigkeiten wie sauren Reinigungsmitteln
und Jod-haltigen Dipmitteln ohne ausreichenden Pflegemittelanteil zu beobachten.
Alljährlich in den Wintermonaten sind Verschlechterungen der Zitzenkondition zu beobachten,
die auf Unterkühlung, bzw. Erfrierung der Zitzenhaut zurückzuführen sind. Die
kontinuierliche Regeneration der Haut (d.h. die Bildung neuer Hautzellen bis zur Abschilferung
der äußeren, verhornten, abgestorbenen Hornzellen) setzt eine ausreichende
Durchblutung der Zitzenhaut voraus. Niedrige Umgebungstemperaturen reduzieren die
Durchblutung der Zitzen deutlich. Entsteht zusätzlich Verdunstungskälte durch das Abtrocknen
von Dipmitteln oder Milchresten auf der Zitzenhaut oder wirken höhere Windgeschwindigkeiten
(wind-chill-effect) wird die Zitzendurchblutung tief greifend und lang dauernd
eingeschränkt. Können diese klimatischen Effekte nicht durch Einhausung oder windbrechende
Einrichtungen gemildert werden, wird der Einsatz pulverförmiger Zitzendesinfektionsmittel
empfohlen. Bei erstmaligem Weideaustrieb kann die dünne, häufig unpigmentierte
Zitzenhaut an Sonnenbrand erkranken. Zusätzlich sind bei Weidegang
stechende Insekten als Ursachen von Zitzenhautveränderungen zu nennen.
Die Folgen all dieser Zitzenhautveränderungen äußern sich in einer erhöhten Schmerzempfindlichkeit
der Kühe, die den Melkablauf und den Melkstanddurchsatz erheblich beeinträchtigen
können. Darüber hinaus können sich auf der vorgeschädigten Haut Mastitis10.
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erreger (spez. Staphylokokken) besser ansiedeln, so dass eine erhöhte Mastitishäufigkeit
folgt. Ziel aller therapeutischen Maßnahmen ist die Wiederherstellung der optimalen Zitzenhautintegrität
durch Beseitigung der schädigenden Faktoren und verstärkte Pflegemaßnahmen.
Der während des Melkens auf die Zitzenkuppe und zeitweise auf die Zitzenbasis einwirkende
Unterdruck beeinträchtigt die Blutzirkulation und verursacht den Austritt von Blutserum ins
Gewebe (Ödem). Daneben wirkt die Kompression des Zitzengummischaftes, die der Bildung
von Ödemen entgegenwirken soll, auf die Zitzenkuppe und führt zur verstärkten Verhornung
der Haut des Strichkanals (Hyperkeratose).
Verdickungen der Zitzenkuppe, die als bindegewebiger Umbau chronischer Ödeme anzusehen
sind, treten in Verbindung mit langdauernder, nicht ausreichender Beseitigung der
Zitzenkuppenödeme auf. Ursachen können sowohl mangelhaft Massageleistung als auch zu
starke Ödembildung (z.B. zitzenendiges Vakuum zu lange zu hoch) sein. Da für diese Veränderung
keine objektivierbaren Messmethoden zur Verfügung stehen, sind die Beschreibungen
dieser Zitzenreaktion stark vom Untersucher beeinflusst. Die modifizierte
Cutimeter-Messung nach Zecconi und Hamann konnte unter Praxisbedingungen bislang
nicht validiert werden.
In den letzten Jahren scheint die übermäßige Verhornung der Strichkanalauskleidung
(Hyperkeratose) häufiger aufzutreten. Diese Hautzubildung steht in direkter Beziehung zur
Druckapplikation des Zitzengummischaftes auf die Zitzenkuppe. Neben Tier-individuellen
Faktoren (lange, dünne, spitz zulaufende Zitzen) scheinen insbesondere die Milchleistung,
die Laktationslänge und das Alter der Kuh für die Ausprägung der Hyperkeratosen mitverantwortlich
zu sein. Zur Bestimmung der Kompressionswirkung auf der Zitze existieren
einige Berechnungsmodelle (compressive load; „Drucksumme“), die m. o. w. gut in der
Praxis anzuwenden sind und unterschiedliche Faktoren berücksichtigen. Als wesentliche
Faktoren für die Kompressionswirkung sind der Differenzdruck, die Materialeigenschaften
(Einfaltdruck, Shore-Härte) und die Konstruktion des Zitzengummischaftes aber auch die
Länge der Massagephase und Blindmelkzeiten zu nennen. Die quantitative und qualitative
Beschreibung von Hyperkeratosen ist mittels mehrerer Scoring-Systeme möglich. Wissenschaftliche
Studien belegen einen Zusammenhang zwischen der Häufigkeit verhornter
Hyperkeratosen („cracked teats“) und Eutergesundheitsstörungen.
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In Verbindung mit Hyperkeratosen sind häufig auch sog. „Bügelfalten“ auf der Zitzenkuppe
zu beobachten. Diese blutleeren, schmalen Streifen, die sich über die Zitzenspitze erstrecken,
entstehen durch die Quetschung der Zitzenkuppenhaut im Bereich der
Kollabierungszone des Zitzengummischaftes. Sie treten besonders häufig bei weiten,
weichen Zitzengummischäften auf und münden seitlich in einer Zone verstärkter
Ödematisierung. In diesem Bereich können als Folge der Durchblutungsstörung bei unzureichender
Zitzendesinfektion Hautentzündungen entstehen.
Die Druckverhältnisse im Zitzengummikopf sind sehr variabel und von zahlreichen Faktoren
abhängig. Zu Beginn des Melkens herrscht atmosphärischer Druck, der mit nachlassendem
Euterinnendruck und kletternden Zitzengummis ansteigt. Jeweils während der Zitzengummiöffnungsphase
steigt der Unterdruck an, um in der anschließenden Schließphase durch Lufteinbrüche
über die Zitzengummilippen wieder abzufallen. Der Zeitpunkt des Unterdruckanstieges
und die Höhe des Unterdrucks im Zitzengummikopfraum werden durch die Weite
des Zitzengummischaftes, die Melkbereitschaft (Stimulation) und die Abdichtung der Zitzengummilippen
beeinflusst. Eine Beeinflussung durch die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit
des Zitzengummis wird zurzeit diskutiert. Der Unterdruck im Zitzengummikopfbereich
verursacht, wie auch bei der Zitzenkuppe, eine lokale Zirkulationsstörung (Ringödem), das je
nach Vakuumhöhe und Dauer der Unterdruckwirkung zu fühl- und sichtbaren ringförmigen
Schwellungen an der Zitzenbasis und der gesamten Zitzenwandung führt. Insbesondere
jüngere Kühe reagieren mit Unruhe und Abwehrbewegungen, bei geschwollenen Zitzen
muss auch davon ausgegangen werden, dass der Strichkanalverschluss verzögert ist.
EIGENE NOTITZEN
10. Jahrestagung – Dresden-Pillnitz 16./17.09.2009
Seite 35
Workshop 2: Der Zitzengummi - Aufgaben, Formen und Wirkungen auf die Zitzenbeschaffenheit
Herr Dr. G. Schlaiß
DeLaval
Herr Dr. H.J. Rudovsky
Der Zitzengummi im Zweiraum-Melkbecher ermöglichte erstmalig eine Gewebemassage und
damit den Schutz der Zitze vor den negativen Auswirkungen des Melkvakuums auf das
Zitzengewebe. Das war der Durchbruch für das technische Melken.
Die korrekte Arbeit des Zitzengummis ist von einer Vielzahl von Bedingungen abhängig und
gehört zu den sensiblen Teilen der Melkanlage. Fehlerhafter Einsatz des Zitzengummis führt
zu geringerem Milchfluss, längeren Melkzeiten, suboptimaler Massagewirkung, Haftungsproblemen,
verschlechtertem Reinigungsverhalten und damit Gefährdung der Eutergesundheit.
Die angebotene Formenvielfalt ist Ausdruck der verschiedensten Ansätze und Versuche
Zitzengummis an die tierindividuellen und auch vorhandenen Rasseunterschiede von Euter
und Zitze möglichst optimal anzupassen. Häufig ist der Melker und auch der Berater damit
überfordert - gefühlsmäßige Entscheidungen werden getroffen.
Ziel des Workshops ist es, die Verbindungen bestimmter Merkmale von Formen und Werkstoffen
der Zitzengummis auf die Arbeitsweise unter den vorhandenen
Pulsationsweisen (Gleich-, Wechseltakt, Phasenverhältnisse, Pulsfrequenz),
Pulsationsabweichungen,
Milchabführwegen (hoch-, tiefverlegt, Schlauchführung)
Alterung / Verschleiß
zu erarbeiten.
Die Gestaltung des Schaftes in Form und Einfaltebenen variiert im Marktangebot zunehmend,
ohne das bisher exakte Nachweise zum Nutzen, besonders der Mehrebenen-
Zitzengummis, erbracht wurden.
10. Jahrestagung – Dresden-Pillnitz 16./17.09.2009
Seite 36
Ein weiterer Schwerpunkt des Workshops ist die Suche nach der für die Herden optimalen
Konstruktion. Hier werden neben Kopf, Lippe, Schaft, besonders auf den Messverlauf und
bestehende Probleme bei abweichenden Zitzen- und Eutermaßen, sowie Formen eingegangen.
Um den ordentlichen Melkablauf und die Eutergesundheit nicht zu gefährden müssen sich
züchterische Aspekte wieder stärker an die technischen und physikalischen Bedingungen,
unter denen die Melkmaschinen störungsfrei arbeiten, orientieren. Zitzenmaße und -formen
dürfen bestimmte Größen nicht unterschreiten. Kurze, dünne Zitzen führen einerseits
häufiger zu Störungen des Melkablaufes und andererseits zur stärkeren Belastung des
Zitzengewebes. Die gesundheitliche Gefährdung des Euters ist höher.
Zur Erleichterung der Berater-Tätigkeit wird auf die „Checkliste für die Ursachenermittlung
von Melkproblemen“ (2007) und die PPP „Zitzengummiauswahl“ der Jahrestagung 2004
(WGM-Homepage) verwiesen.
EIGENE NOTITZEN
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Workshop 6: Saubere Kühe - Empfehlungen zur Bonitur und Auswertung von Verschmutzungen
bei Milchkühen
Herr A. Pelzer
Landwirtschaftskammer NRW – Landwirtschaftszentrum Haus Düsse
Verschmutzungen bei Kühen geben wertvolle Hinweise auf mögliche Schwachstellen in
Fütterung, Haltung und Management. Wichtig ist, die Verschmutzungen Ursachen zu zuordnen.
Im Rahmen des Projektes „Cows and more – Was die Kühe uns sagen“ der Landwirtschaftskammer
NRW wurde ein spezieller Hygienescore entwickelt, mit dessen Hilfe Verschmutzungen
in Zusammenhang zu Einflüssen aus der Stallumwelt gestellt werden.
Abb.1 : Hygienescore in der Übersicht
Die Sauberkeit der Kühe wird dabei an sieben Körperpartien per Note beurteilt. Die Skala
reicht von „sauber“ (Note 1) bis hin zur „starken Klutenbildung“ (Note 6). Wie unterschiedlich
verschmutzt die Kühe sein können, zeigt beispielhaft die Bonitierung der Hinterhand in der
Bilderleiste.
Seite 56
Das Ziel ist eine über alle Körperregionen hinweg saubere Kuh. Erfahrungsgemäß kann die
Streuung innerhalb einer Herde enorm sein. Aus diesem Grunde müssen immer mehrere
Tiere einer Herde bzw. Gruppe bewertet werden.
Alle Einzelwerte werden in einer Tabelle festgehalten. Bei der Auswertung können schon die
errechneten Mittelwerte über die einzelnen Körperregionen Schwachstellen aufzeigen. Der
Mittelwert über alle Körperregionen stellt den Herdenindex dar. Der Herdenindex kann zum
Vergleich zwischen mehreren Betrieben herangezogen werden und sollte unter 2,7 liegen.
Sieben Körperpartien im Blickpunkt
Die jeweiligen Verschmutzungen der sieben Körperpartien können Aufschluss über Defizite
in Haltung und Hygienemanagement geben.
Verschmutzungen der Hinterhand geben Hinweise darüber, ob Fehler bei der Einstreuhäufigkeit
und oder dem Einstreumaterial vorliegen. Mögliche Verschmutzungen können hier
aber auch durch eine falsche Boxeneinstellung auftreten.
Der Bauch- / Euterbereich zeigt Fehler bei der Laufflächenreinigung und beim Schiebereinsatz
auf, da die Kühe die Liegeboxen mit nassen und stark verschmutzten Klauen betreten
und sich dann darauf ablegen.
Verschmutzungen am Kreuz deuten auf einen nassen bzw. stark verschmutzten und häufig
zu langen Schwanzquast hin. Starke Verschmutzungen des Kreuzbereichs geben auch
Hinweise auf das Boxensystem, beispielsweise bei Kühen, die in Hochboxen mit zu knapp
bemessenen Liegeflächen gehalten werden. Ein weiterer Grund kann ein falsches Gefälle
planbefestigter Laufgänge sein.
Auch ein stark verschmutzter Schwanz gibt Hinweise auf das Boxensystem. Vor allem in
schlecht gepflegten Tiefboxen ist der Schwanz häufiger verschmutzt ist, da eine starke Muldenbildung
zu verstärktem Abkoten im Liegen führen kann. Natürlich können auch Stoffwechselprobleme
für eine stärkere Verschmutzung des Schwanzes verantwortlich sein.
Einseitige Verschmutzungen am Sitzbein geben Hinweise auf die Boxengestaltung. Handelt
es sich um Tiefboxen, können aufgrund der Muldenbildung und dadurch bedingtes Abkoten
im Liegen schneller Verschmutzungen an den Sitzbeinen auftreten. Sind beide Sitzbeine
verschmutzt, sind in der Regel Stoffwechselprobleme dafür verantwortlich.
Der Verschmutzungszustand der Unterbeine ist ein sicherer Indikator für das Laufflächen-
Management und die Laufflächengestaltung.
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So gehen Sie vor
Erstellen Sie ein Tabellenblatt mit den sieben Körperregionen und 20 Spalten für die zu
bonitierenden Kühe. Sie können die Tiere im Fressgitter festsetzen, oder aber auch frei
durch die Herde gehen und Kühe bonitieren. In diesem Fall suchen Sie die Kühe zufällig aus
und gehen bei der Bewertung nicht auf besonders auffällige Tiere ein. Um möglichst aussagefähige
Ergebnisse zu bekommen, bonitieren sie mindestens 20 Tiere aus einer Gruppe
und tragen sie die Werte in die Tabelle ein. Die Bonitur wird nur von einer Körperseite durchgeführt.
Bei der Bonitur des Unterbeins wird aus der Position hinter der Kuh stehend nur der
Bereich ca. 15 cm ober- und unterhalb der Afterklauen bewertet.
Nach der Bonitur können Sie die Mittelwerte und den Herdenindex berechnen und gegebenenfalls
die Ursachen für die Verschmutzungen analysieren.
Bei der Anwendung des Hygienescores können Differenzen zwischen unterschiedlichen Beratern
auftreten. Aus diesem Grunde sollten die Berater in der Anwendung des Scores fachgerecht
eingewiesen werden und sich regelmäßig in ihren Bonituren aufeinander abstimmen.
Anwendungsbeispiel: Starke Verschmutzungen der Hinterhand
Problem:
Die Kühe zeigen starke Verfärbungen bis hin zu einer deutlichen Klutenbildung im Bereich
der Hinterhand, der Kot bleibt dort auf Dauer haften. Er ist z. T. angetrocknet und mit dem
Fell verbunden.
Die Selbstreinigung des Fells und die Gesundheit der Haut sind unzureichend. Derartige
Tiere sind häufiger in schlecht gepflegten Liegeboxen zu finden. Das Liegeverhalten verändert
sich. Die Milchqualität kann sich verschlechtern und die Melkarbeit ist erschwert.
Mögliche Ursachen:
- Mangelhafte Reinigungsintervalle oder die falsche Art der Reinigung der Liegeboxen sind
verantwortlich. Nicht zu empfehlen für die Reinigung der Liegeflächen bei Hochboxen
sind Aufsitzgeräte mit rotierender Bürste, oder auch scharfkantige Schieber oder
Schaufeln, da sie die organische Auflage der Liegeflächen zerstören.
- Die Tiere koten im Liegen oder Stehen in die Box, da die Einstellung von Bugschwelle,
Nackenrohr, Bügelhöhe und Boxenbreite nicht zueinander passen.
Seite 58
- Einstreumaterialien sollen die Liegeflächen und somit auch die Kühe trocken halten.
Allerdings sollten sie auch in der Lage sein, das Fell durch eine bestimmte Struktur zu
reinigen. Feuchtes Stroh hat diese Eigenschaft nicht mehr, Sägemehl hingegen hat eine
gute reinigende Wirkung.
- Auch zu geringe Boxeneinstreu und stark verschmutzte Laufgänge können die Ursache
für stark verschmutzte Hinterhände sein.
Lösungsansätze:
Management:
Es muss eine ebene trockene, hygroskopische Liegefläche geschaffen werden. Die Einstreu
muss in der Lage sein Feuchtigkeit aufzunehmen. Denn eine trockene Haut nimmt weniger
Schmutz auf als eine nasse Haut. Wichtig ist eine geeignete Einstreu zu wählen.
- Sägemehl hat eine hohe mechanische Reinigungswirkung. Aber die TS-Gehalte
schwanken deutlich und sind immer geringer als beim Stroh. Die Keimbelastung im
Sägemehl kann in Abhängigkeit vom Ausgangsstoff hoch sein.
- Stroh hat eine höhere Wasseraufnahmefähigkeit, weist aber je nach Struktur und Schnittlänge
eine ungünstigere mechanische Reinigungswirkung auf.
- Der Einsatz von Gärresten (separiert) wird derzeit noch untersucht. Die TS-Schwankungen
sind groß, daher ist es schwierig diese Einstreu in den Liegeboxen trocken und
hygienisch zu halten. Zurzeit sind Gärrreste als Einstreu nur bedingt zu empfehlen.
- Kalk sollte nur unterhalb der Einstreu zu finden sein. Als alleinige Einstreu für die Liegefläche
ist er keine Lösung, da er ansonsten zu erhöhten Verschmutzungen der Kühe
führt.
Haltung:
Die Boxenbreite und die Boxenbügel müssen aufeinander abgestimmt sein. Die Breite sollte
max. 1,20 m (1,15) betragen, zudem ist eine ausreichende Freiheit im Hüfthöckerbereich
wichtig.
Das Nackenrohr sollte mind. eine Höhe von 1,25 m haben. Die Bugschwelle sollte 8 - 13 cm
hoch sein, damit die Kühe die Vorderbeine strecken können.
Ein falscher Lösungsansatz wäre hier, das Nackenrohr nach hinten zu versetzen. Mit dieser
Maßnahme bleiben die Boxen zwar sauberer, allerdings hat dies Auswirkungen auf das
Wohlbefinden der Kühe.
Als Faustzahl gilt, dass der Anteil von Boxen mit frischem Kot unter 15 % liegen sollte. Der
Anteil der Spaltenlieger sollte 1 % nicht überschreiten.
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Workshop 7: Beurteilung von Futtermitteln, Rationen und Attesten – Möglichkeiten
und Grenzen
Herr Dr. W. Richardt
LKS – Landwirtschaftliche Kommunikations- und Servicegesellschaft Lichtenwalde
Die Fähigkeit Futtermittel, Rationen und Atteste zu beurteilen ist ein unerlässliches Handwerkszeug
sowohl für den Berater als auch für den Betriebsleiter.
Die Beurteilung von Futtermitteln erfolgt im Allgemeinen hinsichtlich des Futterwertes und
der Einsatzwürdigkeit in Rationen. Im Einzelne bedeutet dies:
- Beurteilung wertbestimmender Inhaltsstoffe (Fasergehalt, Rohproteingehalt, Energiegehalt,
usw.)
- Beurteilung hinsichtlich der Futteraufnahme(störung)
- Beurteilung der hygienischen Qualität (Geht vom Futtermittel im weitesten Sinne eine
Gefahr für die Tiergesundheit und Produktqualität aus?)
- werden gesetzliche Vorschriften verletzt (Fütterungs- und Verschneidungsverbot, Anzeigepflicht)
- technologische Aspekte (z. B. Riesel- und Dosierfähigkeit bei Minorkomponenten)
- Ökonomische Beurteilung (Preiswürdigkeit)
- Beurteilung der aeroben und anaeroben Lagerfähigkeit
- Beurteilung im Rahmen der betrieblichen Anbauplanung
Abb. 1: Kennzahlen der Futtermittelqualität
all gemei ngültig allgemeingültig
verzehrsbestimmende
Eigenschaften
hygi enische Eigenschaften
- Verdaul ichkei t der org. Substanz - Rohprotein - Energie - Hefen und Schimmelpi lze
- Gärqual i tät (z. B. Essigsäure) - Zucker und Stärke - nut zbares Rohprotein - Bakterien
- Häckselqual it ät - Gerüstsubstanzen - Mykotoxine und Endot oxine
- Hefen- und Schimmelpi lze - Rohfet t - Verschmutzung (Rohasche)
- Gerüstsubstanzen (z. B. NDF) - Mineralstoffe - Rückstände (Schwermetalle)
- antinutrit ive Stoffe - Vi tamine - biogene Amine
Futterqualität
wer tbestimmende Inhaltsstoffe
Rationstyp abhängig
Seite 60
In Abbildung 1 sind einige Kenzahlen der Futtermittelqualität dargestellt. Es soll in diesem
Zusammenhang darauf hingewiesen werden, dass einige Kennzahlen allgemeingültigen
Charakter haben, während andere Kennzahlen nur im Zusammenhang mit dem Rationstyp
interpretiert werden können. So sind z. B. extrem rohfaserarme (<22%) und energiereiche
Grassilagen nicht per se als wünschenswert für alle Rationstypen anzusehen. Bei einem
hohen Anteil an energiereicher Maissilage in der Ration erleichtern Grassilagen mit mittlerem
Rohfasergehalt (24-26%) erheblich die Rationsgestaltung. Dies wird häufig vernachlässigt.
Zur Beurteilung von Einzelfuttermitteln, Mischfuttermitteln und Mischrationen steht ein umfangreiches
Instrumentarium zur Verfügung (sensorische Beurteilung, chemischphysikalische
Untersuchungen, usw.). Einige können unmittelbar vor Ort durchgeführt
werden, andere müssen in ein entsprechendes Labor geschickt werden. Der Untersuchungsumfang
und –methoden ergeben sich in Abhängigkeit vom Ziel der Untersuchung
(Rationsberechnung, Ernährungsschaden, Produktqualität, usw.), dem Futtermittel und der
Tierart. Dies gilt ebenso für die Interpretation des Ergebnisses. Bei der Untersuchung und
Beurteilung von Futtermitteln sollten nachfolgende Grundsätze beachtet werden:
- Das Ziel der Untersuchung muss klar sein (Futterwert für Rationsberechnung, Ernährungsstörung,
usw.).
- Festlegung eines geeigneten Untersuchungsumfangs (Parameter und Methoden).
- Festlegung von notwendigen Zusatzinformationen (Lagerort, Probenahmezeitpunkt,
sensorische Auffälligkeiten, klinischer Vorbericht, usw.) für die bessere Interpretation der
Ergebnisse.
- Es wird nichts untersucht, wofür es keinen Grenzwert oder eine Bedarfsangabe gibt.
- Für die Probenahme ist der Einsender verantwortlich. Die Probenahme kann auch
delegiert werden (unabhängige Probenehmer).
- Die eingesendete Probe sollte entsprechend dem Untersuchungsziel repräsentativ sein.
- Das Untersuchungsergebnis bezieht sich auf die eingesendete Probe.
- Das Labor sollte akkreditiert sein (DIN EN ISO/IEC 17025) und für die entsprechenden
Methoden regelmäßig (erfolgreich) an Ringuntersuchungen teil nehmen.
- Die Untersuchung sollte entsprechend dem Regelwerk des VDLUFA erfolgen.
Seite 61
Die Grenzen der Futtermittelbeurteilung ergeben sich aus Fehlern und Grenzen der:
- Probenahme (repräsentiert die betrachtete/eingesendete Charge die Grundgesamtheit)
- Zeitpunkt der Probenahme
- Toleranzen der Untersuchungsmethode
- zeitlicher Verlauf von Ernährungsstörungen bzw. Verderbprozessen
- Vielzahl möglicher Einflussfaktoren (Management, Umwelt, Tier)
- fehlende wissenschaftliche Erkenntnis über Zusammenhänge
Sollten die oben genannten Grundsätze eingehalten werden, ist die kontinuierliche Beurteilung
von Futtermitteln und Rationen ein gutes und unerlässliches Managementinstrument.
EIGENE NOTITZEN
Seite 25
Erfahrungsbericht Umbau mit 8 AMS - Management, Fütterung, Leistungs- und
Gesundheitsentwicklung
Herr J. Mothes
Marienhöher Milchproduktion Agro Waldkirchen GmbH, Irfersgrüner Str. 17,
08485 Lengenfeld
Dr. Lutz Daßler
Sächsischer Landeskontrollverband e.V., August Bebel Str. 6,
09577 Lichtenwalde
Betriebsspiegel
Die GmbH verfügt über eine Gesamtfläche von 1.190 ha (davon Grünland 340 ha, Ackerland
850 ha, Eigentumsfläche 185 ha). Im Weiteren werden eine Biogasanlage (Stromerzeugung
zur Einspeisung ins Netz mit einer Kapazität von 500 kWh) und eine Direktvermarktung
(Molkereiprodukte, Fleisch- und Wurstwaren, …) betrieben. Die GmbH verfügt über eine
Milchquote von 4.414.113 kg / Jahr sowie einen Tierbestand von 1.220 Rindern (davon 530
Milchkühe, 80 Mutterkühe, 40 Mastbullen, 4 Zuchtbullen), 187 Mutterschafe mit Nachzucht
sowie 270 Stück Damwild.
Investitionsvorhaben
Es wurde in acht Melkroboter für 530 Kühe mit 4 Melkgruppen (4 x 2 Melkroboter) investiert.
Am 09. Juni 2008, am 21. Juli 2008, am 01. September 2008 und Ende Oktober 2008
wurden jeweils 2 Roboter in Betrieb genommen.
Die Gesamtinvestition belief sich auf ca. 950.000 € einschl. Umbau, Melkroboter, Vorkühlung,
zwei Lagertanks a 14.000 Liter, Kipptränken, Kuhbürsten und Kehrautomaten. Der
Personalbestand konnte in der Milchviehanlage von 10 auf 6 Arbeitskräfte (AK) durch innerbetriebliche
Umsetzungen und Ruhestand reduziert werden. Es wurde dabei keine Arbeitskraft
entlassen!
Inbetriebnahme
Geplant waren 1 x 2 plus 2 x 3 Roboter. Entschieden wurde sich dann aber auf 4 x 2
Robotergruppen mit 105 - 115 melkenden Kühen. Dabei sind in jeder Gruppe alle
Laktationsnummern und -tage vertreten. Ausnahme bildet die erste Laktation, die für sich
aufgestallt ist.
Die Milch wird in zwei Direktverdampfertanks mit je 14.000 l gekühlt. Es existiert kein
Zwischentank, jedoch eine Vorkühlung mit Tränkwasser.
Seite 26
Es wurde ein Lehrgang von Lely 4 Wochen nach Inbetriebnahme besucht und ca. halbjährlich
findet eine Weiterbildung statt.
Die ersten zehn Tage wurden die Melkroboter auf Gewöhnung gestellt, so dass es möglich
war, 110 Kühe in 8 h einzumelken. Es wurden allerdings 6 - 7 Mann für 2 Roboter benötigt.
Von den 522 Kühe mussten nur 5 Kühe (Euter zu tief, Strichstellung) selektiert werden. Im
Weiteren ist kein Tier zugekauft worden.
Management
In den ersten 14 Tagen wurde auf den gelenkten Kuhverkehr zurück gegriffen, danach frei.
Der Vorwartebereich ist für 5 - 6 Kühe absperrbar. Nachgetrieben wird ab 15 h aufwärts, was
etwa 2 - 8 % der Kühe betrifft. Die Melkhäufigkeit beläuft sich auf 2,9 bis 3,1 mal/Tag.
Zur Betreuung werden bei einer 40 Stundenwoche 1 Anlagenleiter, 3 AMS-Betreuer (Tag,
Nacht, frei), 2 Fütterer (früh, abends), 1 Kälber und Reproduktionsbereich benötigt. Vertretungen
werden durch Lehrlinge abgefangen. Es existiert ein Servicevertrag (ohne Verschleißteile,
Gummiteile, …) bei Technikausfall. Dazu wird ein Reparaturhandbuch geführt.
Auf Grund der räumlichen Gegebenheiten sind acht Trockenstehergruppen bei zwei
Fütterungsgruppen (Trockensteher und Vorbereiter) möglich. Trockengestellt wird alle
14 Tage bei einer Trockenstehzeit von 6 - 8 Wochen.
Die Milchleistungsprüfung (MLP) wird seit dem 25. Mai 2009 mit nur noch 2 Proben durchgeführt.
Bis dahin wurde jedes Gemelk beprobt. Nur eine Probe geht nicht !!
In Bezug zur Eutergesundheit sind Zellzahlkühe nach Ansicht des Betriebes nur in der
Trockenstehzeit ausheilbar. Zum Trockenstellen wird eine bakteriologische Untersuchung
zum Test auf Wirksamkeit der Medikamente (Antibiogramm) durchgeführt. Jeder Kuh wird
ein Trockensteller verabreicht. Zusätzlich wird mit einem internen Zitzenversiegeler gearbeitet.
Bei externen wurden keine guten Erfahrungen gemacht.
Die Klauen werden aller 5 Monate in Verbindung mit Abflammen der Euter geschnitten. Dazu
kommen eventuelle Notfälle. Ein Klauenbad erfolgt zweimal die Woche.
Gefüttert wird eine Teilmischration plus aufgewertetes Kraftfutter (Pellet → rascheln). Dabei
werden bis 80 Tage fest bis 8 kg im Roboter verabreicht. 4 x täglich wird eine Leistungsfütterung
über Abruffütterung im Melkroboter realisiert. Es kommen zwei Mischfutter zum
Einsatz, zum einen ein Milchleistungsfutter 20/4 (ca. 300 g Stärke, 4 % geschütztem Fett,
übliche Gehalte an Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen und zum anderen ein
Milchleistungsfutter 18/4 (Start) mit zusätzlich 15 % Körnermais, Lebendhefe, Niacin, Cholinchlorid
und Biotin. Das 18/4 wird nur bis zum 60. Melktag eingesetzt und danach wird bis
zum 70 abgefüttert. Die Grundration auf 30 kg Milch auszulegen, hat sich nicht bewährt. Dies
Seite 27
führte zu einer geringeren Besuchsquote in den Melkrobotern. Deshalb wird die Ration zur
Zeit für 24 kg Milch berechnet. Die Lely-Empfehlung beinhaltet den Herdendurchschnitt
minus 6 bis 7 kg = Grundfutterration. Die max. Kraftfuttermenge pro Besuch im Lely sollte
max. 2,9 kg / Besuch bei 8 kg am Tag betragen.
Den Gruppen stehen je zwei Trogtränken plus acht Selbsttränken zur Verfügung.
Zusammenfassung
Gruppengröße max. 120 Tiere (2 Melkroboter), ist aber milchmengenabhängig
Gruppenzusammenstellung ist wichtig für Ablauf und Auslastung des Melkroboters
durchschnittliche Besuchsraten
Altkühe/Jungkühe: 2,9 - 3,1
Jungkühe mehr Verweigerungen
Melkdauer
Melkroboter max. 25 min/Kuh und Tag (2,9 - 3,1 Melkungen)
die Kühe sind seit der Umstellung viel ruhiger und ausgeglichener
deutlich verbessertes Rinderverhalten
stark verbesserte Brunsterkennungsrate durch Aktivitätsmessung
EIGENE NOTITZEN
Seite 51
Workshop 4b: Melkbeobachtung als Ergänzung zur Technikprüfung nach DIN ISO
5707 und 6690
Frau I. Model
Beratern für Milchqualität und Eutergesundheit ist die Überprüfung der Melktechnik nach
entsprechenden DIN ISO-Normen in den letzten 20 Jahren zu einem wichtigen Instrument
der Analyse geworden.
Die Begründung dafür ist in den folgenden Tatsachen des maschinellen Melkens zu finden:
- Die Melkmaschine arbeitet 365 Tage im Jahr an einem lebenden Organismus.
- Mit ihren physikalischen Kräften Unterdruck, Zug, Scherkräfte, Pumpeffekte und andere
wirkt sie auf das Euter als eines der empfindlichsten Organe des Muttertieres ein.
- Physikalische Kräfte gefährden die Eutergesundheit in der Weise, dass unkontrollierte
mechanische Einwirkungen die natürliche Abwehrfunktion der Zitze und des Euters
schwächen können.
- Vergleicht man die Einsatzstunden von 1000 bis 7000 Stunden jährlich mit den von
anderen landwirtschaftlichen Maschinen oder Kraftfahrzeugen, so steht für die Melkanlagen
eine vergleichsweise minimale Zeit für Wartung und Pflege zur Verfügung.
- Leider geht das Melken auch dann noch, wenn es der technische Zustand der Maschine
verbietet, weil die Kühe sich kaum gegen technische Mängel wehren.
Aus diesem Grund ist die Prüfung der Melkanlage nach DIN ISO 6690 und 5707 je nach Einsatzzeit
ein- bis zweimal im Jahr durch nichts zu ersetzten.
Das maschinelle Melken
Ursache Folge Auswirkung
Druckdifferenz
Atmosphäre -Vakuum
Druckdifferenz
Atmosphäre-Vakuum
Rückspray
Pumpeffekt
Rückfluss
Mechanische
Belastung der
Zitze
Verschluss der
Euter- u. Zitzenpassage
Transport von
Mastitiserregern
Minderung der
Abwehrfunktion
der Zitze
Hohe und ungleich
verteilt
Nachgemelke
Seite 52
Eine Tatsache sollte man aber bei dieser wichtigen Messung der Melktechnik nicht außer
Acht lassen: Die technisch gut eingestellte Melkmaschine richtet nur dann keinen Schaden
am Euter an, wenn der Mensch als Mittler zwischen Technik und Tier bewusst die anatomisch
- physiologischen Regulationen des Tieres beachtet und während des Melkens
kontrolliert.
Um bei Melkproblemen klare Aussage treffen zu können sollte der Berater folgende Bereiche
bewusst kontrollieren und für sich dokumentieren:
- Liegeflächen, Laufflächen, Zutrieb zum Melkstand, Vorwartehof,
- Treibehilfe, Personalstress, Gruppenreihenfolge, Eintrieb in den Melkstand,
- Melkroutine, Melkhygiene,
- Melktechnik am Euter, Bedienung der Melktechnik,
- Zustand der Euter
- Abkalbebereich, Einmelken der Färsen.
Aus diesen Beobachtungen, die sinnvollerweise schriftlich festzuhalten sind, ergibt sich oft
weiterer Bedarf für detaillierte Beratungsaufgeben wie Lactocorderberatung und Zitzenbonitur.
Im Workshop werden detaillierte Kontrollpunkte erläutert und in einer Checkliste zusammengefasst.
EIGENE NOTITZEN
Seite 37
Workshop 3a: Überprüfung der Melktechnik nach der neuen DIN ISO
Herr M. Kühberger
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Grub
Herr M. Hubal
LWK-Niedersachsen, Oldenburg
In den verschiedenen DIN ISO-Normen wird der „anerkannte Stand der Technik“ für ein bestimmtes
Fachgebiet beschrieben. Die Normen stehen zur Anwendung frei, d.h. eine Anwendungspflicht
besteht grundsätzlich nicht, kann jedoch aufgrund von Rechts- / Verwaltungsvorschriften
oder aufgrund privatrechtlicher Verträge (z.B. Kaufvertrag) festgeschrieben
werden.
Für den Bereich der Melktechnik sind insbesondere folgende Normen relevant:
DIN ISO
Nr.
Titel ISO
Aktuelle Veröffentlichung
DIN
Aktuelle Veröffentlichung
3918 Melkanlagen – Begriffe
5707 Melkanlagen -
Konstruktion und Leistung
6690 Melkanlagen -
Mechanische Prüfungen
Feb. 2007
1998
(Neufassung
Sommer 2009 erwartet)
20966 Automatische Melksysteme –
Anforderungen u. Prüfungen
Feb. 2007 April 2008
Die Normen werden regelmäßig überarbeitet, um einen möglichst aktuellen Stand der
Technik wiederzuspiegeln. Die drei ISO-Normen für (konventionelle) Melkanlagen wurden im
Februar 2007 in aktualisierter Form veröffentlicht. Die Veröffentlichung der deutschen
Fassungen wird für den Sommer 2009 erwartet.
Im April 2008 wurden die bisherigen 3 Normen im Bereich Melktechnik ergänzt durch die DIN
ISO 20966, in der spezifische Anforderungen für Automatische Melksysteme (AMS) definiert
sind.
Im Folgenden sollen die wesentlichen Neuerungen und Änderungen in den einzelnen
Normen zusammenfassend beschrieben werden (Aufzählung nicht abschließend!).
Seite 38
Wesentliche Neuerungen in den DIN ISO-Normen
DIN ISO 3918 – Begriffe
Neu aufgenommen wurden Begriffe, die für neue Messungen nach DIN ISO 6690 eingeführt
werden. In Zusammenhang mit der sogenannten „Prüfung der Regelkennlinie“ wurden u.a.
die Begriffe „Vakuum-Unterschwingen“ und „Vakuum-Überschwingen“ definiert.
Bei den Messungen in der Anlage wird jetzt unterschieden zwischen „Trockenmessung“
(Prüfung ohne Flüssigkeit), „Nassmessung“ (Prüfung bei simulierter Melkung, z.B. mit
Wasser) und „Messung beim Melken“ (Prüfung während der Melkung von Tieren).
Erweitert wurde die DIN ISO 3918 durch die Einarbeitung von Begrifflichkeiten, die in Zusammenhang
mit AMS besondere Bedeutung haben. So wurden beispielsweise die
folgenden Begriffe definiert: „Arten von Milch: unerwünschte Milch, Milch mit Sperrvermerk...,
Melkprozesszeiten: Verweildauer in der Melkbox, Dauer der Zitzenreinigung....,“ u.v.a..
DIN ISO 5570 – Konstruktion und Leistung
Im Bereich der technischen Anforderungen an Melkanlagen wurden verschiedene Punkte
neu definiert oder aufgenommen:
Pulsation
Abweichung der Pulszahl von Sollwerten max. +/- 5 % (bisher ± 3 Takte)
Dauer der d-Phase mind. 150 ms (%-Angabe ist entfallen)
Milchsystem
Im Anhang C werden Angaben zur Bestimmung des Mindest-Innendurchmessers von
Melkleitungen gemacht. Dieser Bereich wurde erweitert um Angaben für Melkanlagen
zum Melken von Wasserbüffeln. So wurden in die entsprechenden Tabellen, z.B.
„Höchster voraussichtlicher Milchfluss in Melkleitungen“, Angaben für Tiere mit niedrigerem
Milchfluss (2,5 und 3,0 kg/min) eingearbeitet.
Mindestgefälle der Melkleitung von 0,2 % ist entfallen
Leckluftrate in das Milchsystem maximal 10 l/min + 2 l/min je Melkeinheit für alle Rohrmelkanlagen
Melkeinheit
Mindestdurchmesser langer Milchschlauch ist entfallen
Max. Lufteintritt am Melkzeug: 12 l/min (Milchkühe + Wasserbüffel)
8 l/min (Schafe + Ziegen)
Seite 39
Benutzerhandbuch
Die Angaben bzw. Hinweise, die im Benutzerhandbuch dem Betrieb zur Verfügung gestellt
werden müssen, wurden erweitert.
In der DIN ISO 5507 werden nunmehr auch numerische Angaben für Anlagen zum Melken
von Wasserbüffeln und von Schafen/Ziegen gemacht. Im neu aufgenommenen Anhang D
werden spezifische Angaben zur Auslegung für Melkanlagen für „Kleine Wiederkäuer“ gemacht.
DIN ISO 6690 – Mechanische Prüfungen
In der DIN ISO 6690 wird jetzt auch die Prüfung des Regelverhaltens beim Ansetzen und
Abfallen von Melkzeugen beschrieben. Ebenso wird auf die Anforderungen an Messgeräte
(z.B. Abtastfrequenz, Ansprechgeschwindigkeit) für verschiedene Prüfsituationen eingegangen.
Die Besonderheiten bei Melkanlagen mit leistungsgesteuerten Vakuumpumpen werden genannt
und besondere Anforderungen an die Bedienung gestellt. Der Regelverlust bei solchen
Anlagen bekommt eine zusätzliche Definition.
DIN ISO 20966 – AMS – Anforderungen und Prüfungen
In der neu erschienenen DIN ISO 20966 werden Anforderungen an AMS in Ergänzung zu
den beiden Normen 5707 und 6690 beschrieben. Die oben beschriebenen drei Normen
gelten grundsätzlich auf für AMS, d.h. ein AMS muss die Anforderungen nach 5707 erfüllen
und die Überprüfung eines AMS hat gemäß 6690 zu erfolgen. Es muss technisch gewährleistet
sein, dass ein AMS für Prüfzwecke betrieben werden kann.
Desweiteren werden in der Norm verschiedene AMS-spezifische Anforderungen bezüglich
Konstruktion, Betrieb, Sicherheit und Hygiene beschrieben.
Seite 40
„Handbuch zur Überprüfung von Melkanlagen“
Anlässlich der Neuveröffentlichung der DIN ISO-Normen wird von einer Arbeitsgruppe der
WGM das sogenannte „Handbuch für die Überprüfung von Melkanlagen“ vollständig überarbeitet
und soll im Herbst 2009 veröffentlicht werden.
In diesem Handbuch werden die einzelnen Schritte bei der praktischen Überprüfung von
Melkanlagen detailliert erläutert und notwendige Hintergrundinformationen gegeben. Zusätzliche
Hinweise, z.B. zur Durchführung der entspr. Messungen bei frequenzgesteuerten
Vakuumpumpen, runden das Handbuch ab.
Von der Arbeitsgruppe wurde zudem das in der Praxis eingesetzte DIN ISO-Messprotokoll
an die Neuerungen angepasst. Das erarbeitete Prüfprotokoll orientiert sich dabei eng an den
Vorgaben der DIN ISO 6690. Der Aufbau des Protokolls wird im Handbuch eingehend dargestellt.
EIGENE NOTITZEN
Seite 62
Workshop 8: Energieeinsatz in der Milchviehhaltung - Milchleistungssteigerung ist
nicht Effizienzsteigerung
Frau Dr. S. Kraatz
Herr Prof. Dr. R. Brunsch
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB)
Ziele des Workshops:
Der Workshop hat zum Ziel, den Teilnehmern Maßnahmen zur Reduzierung des Energieaufwands
im Milchproduktionsverfahren vorzustellen. Dabei nimmt der indirekte (vergegenständlichte)
Energieeinsatz einen entscheidenden Platz ein. Es wird eine Methode vorgestellt
anhand derer der Energieaufwand in der Milchviehhaltung ermittelt werden kann und
es wird der Einfluss einzelner Verfahrensabschnitte auf den produktbezogenen Energieaufwand
aufgezeigt. Im Speziellen wird der Einfluss der Reproduktionsrate und der Höhe der
Milchleistung diskutiert.
Ziele für die Beratung in der Praxis:
Durchführung betriebsspezifischer Analysen und Ableitung von Maßnahmen, so dass das
Produkt Milch mit niedrigerem Energieeinsatz als zuvor erzeugt, und somit Umwelt- und
Kostenentlastungen erreicht werden können.
Einleitung
Der Einsatz von Rohstoffen sowie fossiler Energie in landwirtschaftlichen Produktionsprozessen
hat aufgrund steigender Intensivierung und Mechanisierung der Produktionsverfahren
zugenommen. Der Ertragszuwachs ist dabei als nicht unbedingt adäquat zum
Ressourceneinsatz einzuschätzen. Steigender Ressourcenverbrauch sowie zunehmende
Umweltbelastungen gefährden die Nachhaltigkeit der Produktion. Der effiziente Einsatz von
Energie im Agrarsektor ist eine Bedingung für eine nachhaltige Landbewirtschaftung, weil
dadurch der Schutz von fossilen Ressourcen, Emissionsminderungen sowie finanzielle Einsparungen
ermöglicht werden.
Zur Bewertung des Energieeinsatzes in Produktionsverfahren erweist sich die Berechnung
des kumulierten Energieaufwands als sinnvoll. Dieser beinhaltet direkte Energie, bspw.
Diesel und Strom, und indirekte Energie, welche als vergegenständlichte Energie in bspw.
Düngemitteln, Gebäuden und Maschinen ist. Ausgehend vom kumulierten Energieaufwand
des Produktionsvorgangs wird dann die Energieintensität pro kg Endprodukt berechnet.
Seite 63
Energieintensität der Futterbereitstellung unterschiedlicher Rationen
Die Bereitstellung der Futtermittel hat einen sehr großen Anteil am kumulierten Energieaufwand
in der Milchviehhaltung. Abbildung 1 zeigt die Energieintensität verschiedener Futterrationen
unter Einsatz von Futtermitteln aus vier unterschiedlichen Ertragsklassen (unterscheiden
sich durch Standortbedingungen und Bewirtschaftungsintensität) und die Relation
des Energieaufwands der einzelnen Futterrationen zueinander. Deutlich zu erkennen ist,
dass mit steigendem Anteil an Kraftfutter in der Ration die Energieintensität der Milchproduktion
ansteigt.
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
2,20
2,40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Energieintensität
MJ kg-1 Milch
Futterration
Ertragsklasse 1 Ertragsklasse 2 Ertragsklasse 3 Ertragsklasse 4
Abb. 1: Vergleich der Energieintensität unterschiedlicher Futterrationen und Ertragsklassen
Futterrationen: Die Grundbedingungen der Futterrationen sind gleich, aber der Anteil eines
Rationsbestandteils ist jeweils maximiert.
1- Standardration 7 - Grassilage ohne Weide (45 %)
2 - Ausgleichs- und Kraftfutter (50 %) 8 - Maissilage ohne Weide (45 %)
3 - Grassilage (40 %) 9 - Standard mit Ganztagsweide
4 - Maissilage (35 %) 10 - Grassilage mit Ganztagsweide (35 %)
5 - Standard ohne Weide 11 - Maissilage mit Ganztagsweide (25 %)
6 - Ausgleichs- und Kraftfutter ohne Weide (55 %)
Rationen 1 - 4 Halbtagsweide im Sommer
Rationen 5 - 8 ohne Weide
Rationen 9 - 11 Ganztagsweide im Sommer
Seite 64
Energieintensität für die Futterbereitstellung in Abhängigkeit verschiedener Milchleistungen
Der kumulierte Energieaufwand der Futterbereitstellung pro kg Milch nimmt bei Milchleistungen
von 4.000 bis 8.000 kg Milch pro Kuh und Jahr ab (Abbildung 2). Mit höheren Milchleistungen
verringert sich dieser Effekt. Die weiter ansteigenden Milchleistungen können den
höheren Energieaufwand der Futterrationen nicht mehr kompensieren, weil mit zunehmender
Milchleistung der Anteil der energieaufwändigeren Kraftfuttermittel in den Rationen zunimmt.
1,50
1,60
1,70
1,80
1,90
2,00
2,10
2,20
4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
Milchleistung [kg Milch Kuh-1 Jahr-1]
Energieintensität
[MJ kg-1 Milch]
Abb. 2: Energieintensität für die Futterbereitstellung in Abhängigkeit der Milchleistung
Energieintensität für die Futterbereitstellung in Abhängigkeit der Reproduktionsrate
Der Verfahrensabschnitt Nachzucht nimmt den zweithöchsten Anteil am kumulierten
Energieaufwand in der Milchviehhaltung ein. Die folgenden Untersuchungen betrachten den
Einfluss unterschiedlicher Reproduktionsraten und Milchleistungen auf die Energieintensität
des Verfahrensabschnitts Futterbereitstellung (Tab. 1). Hierbei wird der kumulierte Energieaufwand
für die Futterbereitstellung von der Milchkuh berücksichtigt. Entsprechend der Reproduktionsraten
werden für die Nachzucht die Aufzuchtmonate ermittelt, die der Milchkuh in
den Berechnungen ebenfalls unterstellt werden.
Tab. 1: Energieintensität für die Futterbereitstellung [MJ kg-1 Milch] in Abhängigkeit
von der Milchleistung und der Reproduktionsrate
Reproduktionsrate
%
4.000 kg* 5.000 kg* 6.000 kg* 7.000 kg* 8.000 kg* 9.000 kg* 10.0000 kg*
10 2,38 2,20 2,07 2,01 1,88 1,86 1,86
15 2,49 2,30 2,15 2,08 1,94 1,92 1,91
20 2,61 2,39 2,23 2,14 2,00 1,97 1,96
25 2,73 2,48 2,31 2,21 2,05 2,02 2,00
30 2,85 2,58 2,39 2,28 2,11 2,07 2,05
35 2,96 2,67 2,46 2,35 2,17 2,12 2,10
40 3,08 2,77 2,54 2,41 2,23 2,18 2,14
45 3,20 2,86 2,62 2,48 2,29 2,23 2,19
50 3,32 2,95 2,70 2,55 2,35 2,28 2,24
* Milch Kuh-1 Jahr-1
Seite 65
Die Berechnungen zeigen, dass sich die Energieintensität der Futterbereitstellung mit zunehmender
Reproduktionsrate gleichmäßig erhöht. Ansteigende Milchleistungen bewirken
dagegen die Abnahme der Energieintensität. Dieser Effekt verringert sich mit steigenden
Milchleistungen. Besonders deutlich wird diese Verringerung ab einer Milchleistung von
8.000 kg. Eine weitere Steigerung der Milchleistung wirkt sich ab diesem Bereich nur noch
geringfügig auf den kumulierten Energieaufwand aus. Der Vergleich der Energieintensität der
Futterbereitstellung unter Betrachtung der unterschiedlichen Abstufungen von Reproduktionsrate
und Milchleistungen zeigt deutlich, dass die Reproduktionsrate einen wesentlichen
Einfluss auf die Energieintensität des Verfahrensabschnitts Futterbereitstellung ausübt. Beispielsweise
ist die Energieintensität der Futterbereitstellung für die Produktion von 1 kg Milch
bei einer Milchleistung von 6.000 kg und einer Reproduktionsrate von 20 % genauso groß
wie bei einer Milchleistung von 8.000 kg und einer Reproduktionsrate von 40 % beziehungsweise
bei einer Milchleistung von 10.000 kg und einer Reproduktionsrate von 50 %.
Energieintensität der Milchproduktion in Abhängigkeit der Reproduktionsrate und
Milchleistung
Wird das gesamte Milchproduktionsverfahren mit Einbeziehung des Energieaufwands für die
Milchgewinnung, die Nachzucht, die Gebäude und baulichen Anlagen sowie die Maschinen
und technische Ausrüstung betrachtet, stellt sich der Einfluss unterschiedlicher Milchleistungen
und Reproduktionsraten auf die Energieintensität wie folgt dar (siehe Abb. 3).
Neben dem kumulierten Energieaufwand der Futterbereitstellung wird der Energieaufwand
aller Verfahrensabschnitte an die einzelnen Milchleistungen angepasst. Die Berechnung des
Energieaufwands für den Verfahrensabschnitt Milchgewinnung bezieht sich auf eine Energieintensität
von 0,57 MJ pro kg Milch. Die Anpassung des Energieaufwands des Verfahrensabschnitts
Maschinen erfolgt unter Berücksichtigung der Futterrationen der Milchkühe bei
unterschiedlichen Milchleistungsklassen. Aus Abb. 3 wird deutlich, dass mit zunehmender
Reproduktionsrate die Energieintensität gleichmäßig ansteigt. Mit steigender Milchleistung
nimmt die Energieintensität ab. Vergleicht man die Energieintensität bei einer Milchleistung
von 8.000 kg Milch mit einer Reproduktionsrate von 30% und die bei einer Milchleistung von
10.000 kg Milch mit einer Reproduktionsrate von 45% mit der einer Leistung von 7.000 kg
und einer Reproduktionsrate von 20 %, so ist festzustellen, dass deren Aufwand an Energie
in etwa gleich ist.
Seite 66
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
10 15 20 25 30 35 40 45 50
Reproduktionsrate [%]
Energieintensität
[MJ kg-1 Milch]
4000 kg Milch/Kuh und Jahr 5000 kg Milch/Kuh und Jahr
6000 kg Milch/Kuh und Jahr 7000 kg Milch/Kuh und Jahr
8000 kg Milch/Kuh und Jahr 9000 kg Milch/Kuh und Jahr
10000 kg Milch/Kuh und Jahr
Abbildung 3: Energieintensität des Verfahrens Milchproduktion unter Einfluss verschiedener
Milchleistungen und Reproduktionsraten
Mit Abnahme der Nutzungsdauer der Milchkühe wird das Leistungspotenzial des Einzeltiers
nicht ausreichend genutzt. Weiher (2004) empfiehlt bei Herdenleistungen über 8.000 kg aus
Sicht des Selektionsfortschritts eine Reproduktionsrate deutlich unter 35 %, da der
Leistungszuwachs des Einzeltiers im Reproduktionsbereich zwischen 25 % und 35 % am
höchsten ist. Da bei einer Reproduktionsrate von 40 % das Tier nicht einmal seine physiologischen
Leistungshöhepunkt erreichen kann (Wangler, 2006), werden diese als auch alle
darüber liegenden Reproduktionsraten als energetisch nicht nachhaltig angesehen.
Schlussfolgerungen
Der Energieeinsatz in der Milchviehhaltung ist in starkem Maß von dem Energieaufwand zur
Futterbereitstellung beeinflusst. Dieser ist von den Standortbedingungen, vom Ertragsniveau
und dem Anbauverfahren abhängig. Der Energieaufwand ist bei mittleren Ertragsniveaus am
geringsten. Einen bedeutenden Einfluss auf den Energieaufwand der Milchviehhaltung hat
auch die Rationsgestaltung. Steigt der Anteil des Kraftfutters in der Ration, nimmt der
kumulierte Energieaufwand zu. Mit einem steigenden Anteil an Weidefutter in der Ration
nimmt der kumulierte Energieaufwand ab.
Zunehmende Milchleistungen der Herde führen zu einer Verringerung des kumulierten
Energieaufwands. Jedoch verringert sich dieser Effekt stark aufgrund des meistens damit
verbundenen erhöhten Kraftfutteranteils in der Futterration und der steigenden Reproduktionsrate.
Seite 67
Literatur
Wangler, A. (2006): Untersuchungen zur Lebensleistung und Nutzungsdauer von Milchkühen.
Rinderpraxis, Nutztierpraxis aktuell, S. 22-24.
Weiher, O. (2004): Reproduktionsraten im Auge behalten. Nutztierpraxis aktuell, Ausgabe 8,
März 2004.
EIGENE NOTITZEN
Seite 11
Hinweise zur ergonomischen Gestaltung von Melkarbeitsplätzen
Dr. Martina Jakob1, Dr. Falk Liebers2, Dr. Sandra Rose-Meierhöfer1
1 Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. Max-Eyth-Allee 100, 14469
Potsdam,
2 Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin Berlin, Nöldnerstraße 40-42,
10317 Berlin
Einleitung
Eine gute ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen erhöht die Effizienz und das Wohlbefinden
der Beschäftigten. Anlass einer kritischen Betrachtung des modernen Melkarbeitsplatzes
war die Tatsache, dass trotz einer deutlichen Reduzierung der physischen Belastung
durch die Umstellung von Eimer- und Rohrmelkanlagen auf zentrale Melkstände die Signifikanz
von Erkrankungen weiterhin über dem Durchschnitt anderer Berufsgruppen liegt
(Liebers & Caffier 2006). Eine schwedische Langzeitstudie (Pinzke 2003) sowie Untersuchungen
aus Finnland (Tuure & Alasuutari 2009) bestätigen diesen Trend auch für andere
Teile Europas. So haben die Schweden in ihrer Studie aus dem Jahr 2003 festgestellt, dass
der Anteil an von Muskel-Skelett-Erkrankungen betroffenen Melkern und Melkerinnen seit
1988 gestiegen ist. Besonders betroffen sind dabei die oberen Extremitäten, wie beispielsweise
die Schulter, der Nacken oder einzelne Nerven wie beim Karpaltunnelsyndrom an der
Hand. Auch in Finnland ist fast jeder dritte Milchproduzent von dieser Art von Beschwerden
betroffen.
Kennzeichnend für die modernen Melkstände ist eine hohe Arbeitseffizienz. Bereits ab etwa
acht Melkplätzen pro Seite kann ein Melker während der Melkzeit zu 90% ausgelastet
werden. Die höchste Auslastung ist im Melkkarussell zu erzielen. Dem steht gegenüber,
dass die Aufgabenvielfalt im gleichen Maße sinkt. Dadurch werden die ausgeführten Bewegungen
einseitig und in hohem Maße wiederholt. Als besonders kritisch ist das Halten des
Melkzeuges unter dem Euter zu betrachten. Je nach Entfernung des Euters vom Melker und
dem Melkzeuggewicht treten dabei am Handgelenk Hebelkräfte von bis zu 9 Nm auf (Jakob
et al. 2007).
Die ergonomische Gestaltung des Melkarbeitsplatzes wird durch mehrere Faktoren beeinflusst.
Die Art des Melkstands aber auch die Abmaße der Tiere bestimmen den horizontalen
Abstand zwischen Melker und Kuh. Auch der Abstand des Euterbodens zur Standfläche
variiert stark und ist abhängig vom Alter und der Rasse der Tiere. Der Abstand zwischen
Zitzenkuppe und Boden kann zwischen 22 und 69 cm betragen. Im Mittel beträgt er nach
einer Untersuchung von Graff (2005) 46 cm. Der zunehmend jüngere Kuhbestand lässt
diesen Mittelwert ansteigen. Ein weiterer wesentlicher Einflussfaktor auf die Arbeitshöhe ist
Seite 12
die Körpergröße des Melkers. Alles in allem ergeben sich aus der Gesamtheit der Faktoren
große Schwankungsbreiten von bis zu 50 cm aus der Summe der Grubentiefe, der Euterhöhe
und der Körpergröße der Arbeitskraft. Bei jeder zu melkenden Kuh findet der Melker
somit eine veränderte Situation vor.
In einer umfangreichen Studie am Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim wurden
der Einfluss der Arbeitshöhe und des Melkzeuggewichtes auf die Arbeitsbelastung an einem
Labormelkstand untersucht.
Ziel der Untersuchungen war es, sowohl den Einfluss der in der Praxis auftretenden
Schwankungen auf die Belastung der Einzelperson einzuschätzen als auch Empfehlungen
für Neukonstruktionen oder die Einstellung von Hubböden zu erarbeiten.
Methodik
Im Rahmen der Studie wurden die Einflüsse der Euterhöhe im Verhältnis zum Melker sowie
das Melkzeuggewicht untersucht. Bei sechs weiblichen Melkerinnen (157 – 176 cm groß)
wurde die Arbeitshöhe bzw. die Euterhöhe, gemessen am Ende der Zitze, jeweils auf 15 cm
über, auf und unter Schulterniveau eingestellt. Weiterhin wurden zwei unterschiedlich
schwere Melkzeuge (1,4 und 2,4 kg ohne Schläuche) miteinander verglichen.
Die Versuche wurden am Labormelkstand (Fischgräte 33°) des Instituts durchgeführt. In
einem einminütigen Rhythmus wurde das Melkzeug mit der linken Hand unter dem Euter
positioniert und die Melkbecher mit der rechten Hand bei bestehendem Vakuum an ein
Kunsteuter gesetzt und nach einer halben Minute wieder abgenommen.
Um auf die Belastung der Arbeitskräfte zu schließen wurden Körperhaltungsanalysen (Jakob
et al. 2009) mit Hilfe eines 3-D-Bewegungsanalysesystems durchgeführt (Bild 1). Weiterhin
wurde die muskuläre Aktivität 14 verschiedener Muskelgruppen elektromyografisch aufgezeichnet
und die Herzfrequenz erfasst (Liebers et al. 2009).
Für alle Varianten wurden 15 Wiederholungen veranlasst. Nach jeweils 5, 10 und 15 Arbeitszyklen
sollten die Probandinnen anhand der Borg-Skala (Borg 1970) die empfundene Anstrengung
benennen (Bild 2).
Seite 13
Bild 1: Probandin am Versuchsmelkstand bei der Arbeitshöhe über Schulterniveau
Bild 2: Borg-Skala zur Bestimmung des Anstrengungsempfindens bei körperlicher Arbeit
Seite 14
Ergebnisse
Die subjektive Einschätzung der Arbeitsschwere lag im Mittel über alle Varianten bei locker
bis ein wenig anstrengend, was einem Wert von 12 auf der Borg-Skala (Bild 2) entspricht.
Der Unterschied zwischen dem leichten und schweren Melkzeug betrug jeweils zwei
Skalenwerte für jede Arbeitshöhe. Die ungünstigste Bewertung erfolgte für das Arbeiten
unter Schulterniveau mit einem schweren Melkzeug. Es wurden maximale Werte bis zu 16
genannt. Der Mittelwert für die Verwendung des schweren Melkzeugs lag bei 13 und für das
leichte Melkzeug bei 11. Die empfundene Anstrengung von Beschäftigten sollte bei der
BORG-Skala kurzzeitig den Bereich "anstrengend" (15) und auf Dauer "etwas anstrengend"
(13) nicht überschreiten (AWMF Leitlinie 029).
Die Messung der muskulären Aktivität ergab eine 5-25%ige Aktivierung gemessen an der
maximal möglichen Muskelkraft jeder Einzelperson. Das Arbeiten mit dem schweren Melkzeug
hatte einen starken Effekt auf die muskuläre Aktivität (5-20% höher). Die geringste
muskuläre Aktivität wurde beim Arbeiten auf Schulterniveau mit einem leichten Melkzeug
verzeichnet.
Ein ähnliches Bild ergaben die Körperhaltungsanalysen. Die unterschiedlichen Arbeitshöhen
verursachen charakteristische Bewegungsabläufe. Ein niedriges Euter bedingt ein Vorbeugen
des Oberkörpers bis in den ungünstigen Bereich von über 20° während ein hohes
Euter das Anheben des Armes verlangt. Die gemessenen Winkel lagen hier im Mittel
zwischen 17° und 49°. Gemessen wurde der Winkel um die drei Marker am Ellenbogen, der
Schulter und der Hüfte (siehe Bild 1). Bei den Körperhaltungsanalysen treten deutliche
individuelle Unterschiede bei den absoluten Werten auf. Das generelle Bewegungsverhalten
zeigt bei allen Probandinnen den gleichen Trend.
Weiterhin wurden die Torsion des Oberkörpers und die Seitneigung berechnet. Es wurden
gemäß DIN EN 1005-4 nur die Werte berücksichtigt, die 10° in beide Richtungen überstiegen.
Eine signifikante Seitneigung wurde beim Arbeiten mit dem schweren Melkzeug
unter Schulterniveau gemessen. Eine Torsion über 10° war generell während etwa einem
Drittel der Gesamtdauer zu verzeichnen und äußerte sich unabhängig von Arbeitshöhe und
Melkzeuggewicht.
Fazit
Aus den erfassten Messwerten ergaben sich zwei wesentliche Hinweise für die zukünftige
Gestaltung des Arbeitsplatzes Melkstand. Als wesentlicher Einflussfaktor auf die Arbeitsbelastung
konnte das Melkzeuggewicht identifiziert werden. Gemessen an den
Empfehlungen für die Höhe der empfohlenen muskulären Aktivität, die zwischen 5 und 10%
der Maximalkraft liegen sollte, werden diese Werte bei schweren Melkzeugen deutlich über10.
Jahrestagung – Dresden-Pillnitz 16./17.09.2009
Seite 15
schritten, so dass es zu einer Überlastung kommen kann. Das gleiche Bild ergab sich auch
bei der subjektiven Selbsteinschätzung anhand der Borg-Skala. In bestimmten Situationen
wurde bei der Arbeit mit dem schweren Melkzeug die empfohlene Belastungshöhe deutlich
überschritten. Die Reduzierung des Melkzeuggewichtes kann somit eine deutliche Arbeitserleichterung
bewirken.
Die Handhabung und das Halten der Last des Melkzeugs in Verbindung mit ungünstigen
Körperhaltungen erlaubt es, Beschwerden im Bereich der Lendenwirbelsäule und den
oberen Extremitäten auf die Tätigkeit zurückführen. In Abhängigkeit von der Körpergröße der
Arbeitskräfte werden Überlastungen bei großen Personen eher im Bereich der Lendenwirbelsäule
auftreten, bei kleinen Beschäftigten hingegen im Bereich der oberen Extremitäten.
Bei kleinen Beschäftigten kommt weiterhin die kürzere Reichweite der Arme als erschwerender
Faktor hinzu.
Als generelle Empfehlung gilt, die Körperhaltung bei der Arbeit sollte nicht dauerhaft einseitig
von der Neutralposition im Gehen, Stehen oder Sitzen abweichen und dadurch statische
Muskelbelastungen verursachen. Ein Wechsel der Körperhaltung und gelegentliche Wechsel
der Arbeitsposition z. B. zwischen Sitzen und Stehen sind anzustreben. In Abhängigkeit von
der Belastung können lokale Ermüdung und Schmerzen (unspezifische Rückenschmerzen),
Funktionsstörungen besonders bei langer Einwirkungsdauer oder Zusatzbelastungen und in
seltenen Fällen auch Schädigungen der betroffenen Knochen- und Gelenkstrukturen entstehen:
Zwangshaltungen mit Haltearbeit von Gegenständen (z.B. dem Melkzeug) und
Haltungsarbeit des Körpers (z.B. beim Vorbeugen durch Arbeiten unter Schulterniveau)
können unterschiedliche gesundheitliche Folgen haben: Anaerobe Muskelarbeit begrenzt
zeitlich die Ausführbarkeit der Arbeit. Gleichförmige und einseitige Belastung kann zu dauerhafter
Beanspruchung einzelner Muskelgruppen führen. Muskuläre Dysbalancen und hohe
Bandscheibenbelastungen sowie Gelenkbelastungen an Knorpel und Bändern können die
Folge sein.
Anhaltspunkte für die Beurteilung von Körperhaltungen geben Ergonomienormen: Die in
Europa zur Gestaltung von Arbeit an Maschinen empfohlene DIN EN 1005-4 und die weltweite
Empfehlung zur Gestaltung von Arbeit und Produkten der ISO 11226 bewerten Rumpfvorneigungen
sowie Lateral- und Rotationsbewegungen.
Bedingt oder nicht akzeptable Haltungen des Rumpfes sind Arbeiten im Beugen mit einer
Vorneigung von mehr als 20° sowie Lateral- und Rotationsbewegungen von mehr als 10°.
Die günstigste Arbeitsplatzgestaltung ergab sich aus der Summe aller Bewertungsparameter
bei einer Arbeitshöhe des unteren Endes der Zitze auf Schulterniveau. Diese Erkenntnis
sollte bei der Einstellung von Hubböden berücksichtigt werden. Weiterhin können Betriebe
Seite 16
bei der Neukonstruktion eines Melkstandes über die Grubentiefe in gewissem Umfang der
Körpergröße der Arbeitskräfte und den Merkmalen der Herde Rechnung tragen.
Literatur
Borg, G. (1970). Perceived exertion as an indicator of somatic stress. Scandinavian journal
of rehabilitation medicine, 2(2), 92-98
DIN EN 1005-4: Sicherheit von Maschinen – Menschliche körperliche Leistung – Teil 4: Bewertung
von Körperhaltung und Bewegungen bei der Arbeit an Maschinen. Deutsche
Fassung EN 1005-4: 2005
Graff, K. (2005): Untersuchungen von Zusammenhängen zwischen morphologischen
Merkmalen des Euters, der Eutergesundheit und melktechnischen Parametern bei
Tieren der Rasse Deutsches Holstein, Dissertation, Martin-Luther-Universität Halle
Wittenberg
ISO 11226 (1995): Ergonomics - Evaluation of static working postures. International Organization
for Standardization
Jakob, M., Rose, S., Brunsch, R. (2007). Einfluss der Melkstandausstattung auf die Arbeitsbelastung
des Melkers. Zeitschrift für Arbeitswissenschaft (61) 3, 173-181
Jakob, M., Liebers, F., Behrendt, S. (2009). Body posture variation during machine milking
regarding weight of milking unit and working height – experimental study. Bornimer
Agrartechnische Berichte, Heft 66, 38-47
Liebers, F., Jakob, M., Behrendt, S. (2009). Physical load during machine milking regarding
weight of the milking unit and working level – experimental study. Bornimer Agrartechnische
Berichte, Heft 66,
Liebers, F.; Caffier, G. (2006): Muskel-Skelett-Erkrankungen in Land- und Forstwirtschaft
sowie Gartenbau – Diagnose- und berufsspezifische Auswertung von Arbeitsunfähigkeitsdaten.
Arbeitsmed. Sozialmed. Umweltmed. 41, 3: 129.
Pinzke, S. (2003): Changes in working conditions and health among dairy farmer in southern
Sweden. A 14-year follow-up. Ann Agric. Environ Med, 10, 185-195.
Schick, M.; Hartmann, W. (2005): Arbeitszeitbedarfswerte in der Milchviehhaltung. Landtechnik
4, 226-227.
Tuure, V-M.; Alasuutari, S. (2009): Reducing work load in neck-shoulder region in parlor
milking. Bornimer Agrartechnische Berichte, Heft 66, 48-54.
Leitlinie für Arbeits- und Umweltmedizin 002/029. Bewertung körperlicher Belastungen des
Rückens durch Lastenhandhabung und Zwangshaltungen im Arbeitsprozess, Juni
2008
EIGENE NOTITZEN