WGM e.V.

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Melkstandplanung und Melkstandauswahl
Dr. Rene Rackwitz / Vertriebsdirektor Ost, WestfaliaSurge Deutschland GmbH
Nach Neuprojektierungen und Rekonstruktionen von Melkständen treten immer wieder Differenzen
zwischen den theoretischen geplanten und den praktischen erzielten Leistungen im Milchviehbetrieb
auf. So übt beispielsweise ein nicht erzielter Durchsatz einen entscheidenden Einfluss auf
den gesamten technologischen Ablauf des Betriebes aus. Während in einem Betrieb mit 40 Kühen
ein Fehler in der Gesamtmelkzeit von 5 min kompensiert werden kann, führt eine derartige Abweichung
von der Durchsatzvorplanung in einem zehnmal größeren Bestand zu erheblichen
Störungen in der Koordinierung der Teilprozesse Melken, Füttern, Entmisten und Ruhen, bis hin zu
betriebswirtschaftlichen Schwierigkeiten. Betrachtet man in diesem Zusammenhang, dass sich in
den neuen Bundesländern etwa 75 % aller Milchkühe in Anlagen mit mehr als 100 Tieren befinden
und im alten Bundesgebiet ein stetiger Anstieg der Zahl der Betriebe mit mehr als 100 Tieren zu
verzeichnen ist, wird die Bedeutung einer exakten Planung und Dimensionierung von Melkständen
zusätzlich untermauert.
In den folgenden Ausführungen werden drei Teile der Melkstandplanung näher erläutert.
1. Melkstandplanung aus der Sicht der sinnvollen Integration des Melkzentrums in die Milchviehanlage
2. Melkstandplanung in Bezug auf die Melkstanddimensionierung
3. Melkstandauswahl mit Hilfe einfacher betriebswirtschaftlicher Kennziffern
1. Die sinnvolle Integration des Melkzentrums in die Milchviehanlage
Bild 1: Planungsgrundsätze für ein Melkzentrum
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Zur Melkstandplanung in Bezug auf die Einordnung des Melkzentrums in den Milchproduktionsbetrieb
gab es in den letzten Monaten eine Vielzahl von Veröffentlichungen (z.B. Herdt (2002),
Kanswohl (2003)). Aus diesen Veröffentlichungen geht hervor, dass eine sinnvolle Einordnung des
Melkzentrums in die Gesamtanlage von verschiedenen Faktoren abhängig ist (Bild 1).
Der Raumbedarf für ein Melkzentrum und dessen vor- und nachgelagerte Funktionsbereiche sind
in der Anfangsplanung relativ leicht mit Hilfe von vorhandenen Faustzahlen abzuschätzen. Ein
Beispiel soll dies verdeutlichen. Eine Herde von 350 zu melkenden Kühen wird dreimal täglich in
geteilter Schicht gemolken (ca. 100 Tiere/h). Gibt es noch keine Festlegung für einen Melkstandtyp
müssen demnach ca. 13 m x 17 m Melkstandfläche eingeplant werden (Tab.1).
Faustzahl Anzahl Melkplätze Raumbedarf
FGM Schnellaustrieb 7-9 Umtriebe / h 2x11-2x14 L ca. 14 m -17 m
Bca.12m-13m
Parallelmelkstand 7-9 Umtriebe / h 2x11-2x14 L ca. 9 m- 1 1 m B ca.
12 m- 13 m
Autorotor 4-5 Runden / h 20-25 L ca. 13,5m- 15m B ca.
10,5 m -12 m
Tabelle 1: Raumbedarf für ein Melkzentrum mit Hilfe von Faustzahlen bei 100 Tieren/h Durchsatz
Treibewegebreiten müssen mindestens 2 m breit sein, um ein Überholen der Tiere untereinander
zuzulassen. Für den Vorwartebereich gelten nach wie vor Werte zwischen 1,5-2 m2/Tier. Bei der
Bestimmung der Größe des Vorwartebereiches muss gleichzeitig die Anzahl der Melkungen berücksichtigt
werden. Unter der Voraussetzung, dass Tiere maximal 2 Stunden ohne Futter und
Wasser sein dürfen (Herdt, 2002) und ihnen eine Ruhezeit von mindestens 12 Stunden in der
Liegebox zugestanden werden muss, ergeben sich ganz konkrete Daten für die Kombination von
Gruppengröße - Vorwartehofgröße und Melkstanddurchsatz.
Zum Einsatz von mechanischen Gruppenkuhtreibern im Vorwartebereich gibt es aus heutiger Sicht
keine Alternative. Er nimmt nicht nur körperlich schwere Arbeit ab, sondern sorgt gleichzeitig für
ein ruhiges, gleichmäßiges stressfreies Schieben der Tiere zum Melkstand. Außerdem ermöglicht
der Treiber einen kontinuierlichen Melkablauf durch Vorstapelung der nachfolgenden Gruppen. Bei
100 Tieren je Stunde Melkstand-Durchsatz ist eine optimale Gruppengröße zwischen 70 und 80
Tieren und ein Raumbedarf für den Vorwartehof von ca. 180 m2 zu empfehlen. Bei einer Breite von
8 -10 Metern muss für den Vorwartehof eine Länge von 18 -22 m eingeplant werden.
Für die Größe des Selektionsraumes nach dem Melken ist zu klären, welche Selektionsaufgaben
im Rahmen des Managements über die Nachselektion ausgeführt werden und wie viel Prozent des
Bestandes oder wie viel Tiere einer Gruppe maximal ausselektiert werden. Diese Daten ergeben
dann die erforderliche Größe des Selektionsraumes.
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Der Punkt Melkpersonalkomfort wurde absichtlich direkt neben den Punkt Kuhkomfort gesetzt, um
in aller Deutlichkeit darauf aufmerksam zu machen, dass ein stressfreies Melken der Tiere ohne
motiviertes Melkpersonal nicht zu erreichen ist. Tageslicht ist das Beste, was man Mensch und
Tier im Melkstand bieten kann. Deshalb ist bei der Planung eines Melkzentrums unbedingt darauf
zu achten, dass der Melkstandes mindestens zwei Außenwände mit großen Fenstern, Stegplatten
oder dergleichen hat. Auch Lichtbänder innerhalb des Melkstandes sind vorzusehen, um zu allen
Tageszeiten entsprechende Lichtverhältnisse zu gewährleisten. Den Tieren muss für den Schnellaustrieb
ausreichend Platz zur Verfügung gestellt werden. Der Melkstand soll für die Tiere optisch
„offen" sein. Aber auch die Menschen stellen diese Forderungen an den Melkstand. Heute muss
ein Melkflur mindestens 2 m breit sein und mit größer werdenden Melkständen auch 2,40 - 2,50 m
betragen. In finsteren, engen und schlecht belüfteten Räumen möchte kein Mensch arbeiten.
Diese Faktoren sind vor allem bei geplanten Umbauten von Melkzentren zu beachten. Die
Pulsatoren von außerhalb des Melkstandes mit Luft zu versorgen, sowie die Unterbringung von
Vakuumpumpen, Antriebsaggregaten, Kompressoren, u. a. in separaten Räumen mindern den
Lärmpegel im Melkstand.
Der Punkt Milchabtransport (Bild 1) soll nur als Stichpunkt dienen, um daran zu denken, dass genügend
Platz zum Wenden für das Tankfahrzeug zur Verfügung steht, dass die Leitungswege zum
Tankwagen so kurz wie möglich gehalten werden und dass es zu keinen Kreuzungen zwischen
Treibewegen und Tankfahrzeug kommt.
Einen nicht minder bedeutenden Faktor bei der Melkstandplanung bilden die Betriebskosten.
Heute darauf achten mit welchen Kosten morgen produziert wird, lautet das Stichwort. Da der
Melkprozess nach wie vor einen Anteil von 40 - 60 % an Arbeitszeitbedarf einer Milchviehanlage
ausmacht, kommt der Leistung eines Melkstandes eine ganz besondere Bedeutung zu. Deshalb
wird dieser Punkt im zweiten Teil dieser Ausführungen näher betrachtet. Aber auch Längen von
Milchleitungen, die mehrmals täglich gereinigt werden müssen, spielen bei der Melkstandplanung
eine wichtige Rolle. Jeder Meter längere Milchdruckleitung bedeutet mehr als 1 Liter Wasser zusätzlich
je Spülgang für die Reinigung und dem entsprechend zusätzliches Reinigungsmittel.
Energieeinsparungen durch Brunnenwasservorkühlung der Milch sind heute Standard. Die einfachste
Art, das Vorkühlwasser weiter zu verwenden, ist die direkte Einbindung des Plattenkühlers
in das Tränkesystem.
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Bei der Zuordnung von vor- und nachgelagerten Funktionsbereichen sind folgende Grundsätze zu
beachten (nach Herdt (2002) und Kanswohl (2003):

Treibewege ohne Ecken und Pfeiler, ohne Kreuzungen mit anderen Gruppen, mit richtiger
Breite; die Möglichkeit der Automatisierung offen halten,

Melkstand außerhalb des Stalles errichten,

Vorwartehof und den Eingangsbereich zum Melkstand nicht verwinkeln,

Maschinenraum und Milchlager in die Nähe des Melkstandes
2. Melkstanddimensionierung
Die Dimensionierung von Melkständen gründet sich bis zu diesem Zeitpunkt im wesentlichen auf
die Parameter:

- Wahl der Melkstandart

Anzahl der Melker

Größe der Herde

Dauer der Melkzeit und

dem Arbeitszeitbedarf im Melkstand.
Die Berechnung erfolgt mit Hilfe von Erfahrungswerten, Pauschalgrößen und einfachen Bestimmungen
von Teilzeiten (z.B. der Maschinenhauptmelkzeit). Damit ist der Melkstand zwangsläufig
für jeden Standort und als allgemein für diese Parameter gültig zu werten. Als hauptsächliche
Bestimmungsmethoden seien hier der direkte Melkstandvergleich und die Zeitanalyse von
Melkständen genannt. Diese Berechnung erfolgte bereits im Beispiel mit den 350 zu melkenden
Tieren (Tab. 1) und zeigt gleichzeitig sehr deutlich ein breites Spektrum möglicher Melkstände.
Aber welcher Melkstand ist nun der optimale?
Diese Frage kann nur mit der Erfassung von Herdendaten vor Ort im Zusammenhang mit Arbeitskraftzeitanalysen
- vor allem zur Eutervorbereitungszeit und Kuhwechselzeit und deren Einbeziehung
in die Melkstandauslegung beantwortet werden. Erst die Verwendung dieser Parameter
führt zu ortsabhängigen und damit spezifischen Melkstandvarianten.
Eutervorbereitungszeit im Autorotor ist die Zeit vom ersten Handgriff an einem Euter bis zum
ersten Handgriff am nächsten Euter. Sie beinhaltet die Arbeiten Vormelkprobe, Euterreinigung und
Melkzeug ansetzen. In Gruppenmelkständen ergibt sich die Eutervorbereitungszeit aus der Zeit
des ersten Handgriffes am ersten Euter bis zum Ansetzen des Melkzeuges am letzten Euter einer
Melkstandseite, dividiert durch die Anzahl der vorbereiteten Tiere. Unter der Voraussetzung relativ
sauberer Euter und einer automatischen Stimulation liegen heute die durchschnittlichen Zeiten für
die Eutervorbereitung bei 27 Sekunden. Untersuchungen ergaben, dass eine Verlängerung der
Eutervorbereitungszeit von nur 10 Sekunden (z.B. durch verschmutzte Euter) Durchsatzverluste
von 11 -14 % haben und dadurch sogar zu einer zusätzlichen Melkperson führen können, um er4.

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forderliche Gesamtmelkzeiten nicht zu überschreiten. Ziel muss es sein - unter Berücksichtigung
der Arbeitsqualität - die Melkzeuge so schnell wie möglich anzusetzen. Das heißt, eventuelle
Arbeiten, die nicht direkt zur Eutervorbereitung gehören, anschließend oder aber vor und nach den
Melkzeiten durchzuführen.
Die Kuhwechselzeit bezieht sich vor allem auf Gruppenmelkstände und beinhaltet die Zeit vom
Beginn der Öffnung des Ausgangsgatters bis zum Beginn der Eutervorbereitung. Eine Veränderung
des Kuhwechsels um eine Minute hat eine Durchsatzveränderung von ca. 6 % zur
Folge. Eigene praktische Untersuchungen ergaben jedoch nicht selten Abweichungen von mehr
als 2 Minuten. Nicht selten wird mit der Eutervorbereitung erst angefangen, wenn alle Tiere einer
Melkstandseite auf ihrem Platz stehen und die Eingangstür des Melkstandes geschlossen wurde.
Eigene Beobachtungen in amerikanischen Milchviehanlagen zeigten, dass selbst in 2 x 40-er
Melkständen mit 3 Melkern kontinuierlich nach einer Minute Kuhwechselzeit mit der Eutervorbereitung
des ersten Tieres begonnen wurde.
Melkdauer
Eutervorbereitung und Kuhwechsel fließen heute bereits in bestimmtem Maße in Melkstanddimensionierungen
ein. Die Melkdauer findet bei dieser Berechnung jedoch höchstens als
konstanter Mittelwert ihre Berücksichtigung. Die Melkdauer einer Herde ist jedoch nicht konstant,
sondern unterliegt einer logarithmischen Normalverteilung (Rackwitz, 1995). Diese logarithmische
Normalverteilung einer Herde kann mit Hilfe des Melkdauermittelwertes und der längsten Melkdauer
aufgebaut werden. Nicht nur die mittlere Melkdauer hat einen entscheidenden Einfluss auf
den Durchsatz eines Melkstandes (Bild 2), sondern besonders die Tiere, die diesen Mittelwert
überschreiten, wie es Bild 3 zeigt.
Bild 2: Durchsatz ausgewählter Melkstände in Abhängigkeit von der Melkdauer
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Nicht selten wird mit einer konstanten mittleren Melkdauer von 8 -10 min gerechnet. In der Herde
befinden sich immer Tiere mit Melkdauern von 15 min und mehr. Das heißt, es wird ohne Berücksichtigung
der Langmelker häufig ein Durchsatz prognostiziert, der nicht selten um 15 % von dem
später tatsächlich erreichten Durchsatz entfernt ist.
Bild 3: Einfluss von Langmelkern auf den Durchsatz ausgewählter Melkstände
Ermittlung technologisch gleichwertiger Melkstände
Heute können diese Faktoren mit Hilfe eines Softwareprogramms (Mipcon 2000), welches speziell
für die Fa. WestfaliaSurge entwickelt wurde, bei der Dimensionierung von Melkständen berücksichtigt
werden. Gleichzeitig ist eine Gegenüberstellung technologisch gleichwertiger Melkstände
möglich. Dazu werden einmal die Daten der Herde, die Eutervorbereitungszeit und die gewünschte
Melkzeit eingegeben. Mit diesen Werten erfolgt im Anschluss für die verschiedenen Melkstandtypen
eine Berechnung des Durchsatzes. Für das obige Beispiel (350 zu melkende Kühe) sind das
der Fischgrätenmelkstand mit Schnellaustrieb, der Parallelmelkstand und der Autorotor (Tab. 2).
Tab. 2: Beispiel ausgewählter technologisch gleichwertiger Melkstände (350 Tiere, 3x melken)
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3. Melkstandplanung mit Hilfe einfacher betriebswirtschaftlicher Kennziffern
Tab. 3: Beispiel eines Kostenvergleiches technologisch gleichw. Melkstände (1 Melker, 1 Treiber)
Mit diesen Melkständen lassen sich alle bisher bekannten Kriterien der Melkstandplanung erfüllen.
Die Frage ist nun, in wie weit sich die Melkstände aus Kostensicht unterscheiden. Dazu werden
neben den Lohnkosten auch die Kosten für den umbauten Raum des Melkstandes sowie die
voraussichtlich anfallenden Betriebskosten miteinander verglichen (Tab. 3). Es handelt sich bei
dieser Gegenüberstellung keineswegs um eine Vollkostenrechnung. Diese Berechnung dient nur
dem Vergleich der technologisch gleichwertigen Melkstände untereinander. Das ist möglich, da
eventuell bestehende Fehler bei allen Melkstandberechnungen gleichermaßen auftreten.
Tabelle 3 ist zu entnehmen, dass die Lohnkosten einen größeren Einfluss auf die Ökonomie eines
Melkzentrums ausüben, als die festen Kosten, die sich aus der Investitionssumme ergeben. Das
heißt, der Autorotor mit 20 Plätzen hat in diesem Beispiel in Summe die geringsten Kosten je Kuh
und Jahr. Auf Grund des Durchsatzes im Autorotor ist natürlich auch die Arbeitszeit für das Melken
je Kuh und Jahr geringer als bei dem Parallelmelkstand und dem Fischgrätenmelkstand.
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Fazit
Die Wahl eines optimalen Standortes sowie die Beachtung bestimmter Planungsgrundsätze für
den Bau eines Melkzentrums sind entscheidend für hoch motiviertes Melkpersonal und leistungsfähige,
gesündere Kühe. Bei der Melkstandauslegung ist zu empfehlen, nicht nur mit allgemeinen,
konstanten Parametern zu arbeiten. Anlagen- und herdenspezifische Daten können einen großen
Einfluss auf den späteren Betrieb des Melkzentrums ausüben. Eine Berücksichtigung dieser Daten
ist mit den heute zur Verfügung stehenden Mitteln möglich. Der Kostenvergleich verschiedener in
Frage kommender Melkstände kann bei der Entscheidungsfindung eine große Hilfe darstellen.
Literaturverzeichnis:
Herdt, M. (2002): Kuhkomfort im Melkzentrum - Bauliche Konzepte für stressfreies Melken In:
DGfZ-Schriftenreihe, Heft 27, S. 98, 2002
Kanswohl, N. (2003): Das Herz eines Laufstalles, In: Bauernzeitung 24. Woche 2003, S. 32,2003
Rackwitz, R. (1995): Berechnungsgrundlagen für die technologische Projektierung von Melkständen,
Technische Universität Dresden, Dissertation, 1995