Automatisierung des Treibens im Milchviehbereich

Steffi Geidel und Andreas Bauch
HTW Dresden

In den letzten Jahren wurden umfangreiche Entwicklungen zur Automatisierung im Milchviehstall vorgestellt und in den Betrieben eingeführt. Hintergrund dieser rasanten Veränderungen der Verfahren ist der Wunsch, die Anforderungen von Kuh und Mensch an das Melken, Füttern, Einstreuen/Entmisten und Treiben besser zu realisieren. Neben dem Kuhkomfort sind auch die Arbeitsplätze attraktiver zu gestalten und der Arbeitsbedarf ist zielführend zu verringern. Automatische Melksysteme setzen sich in der Praxis immer mehr durch. Die ersten Automatischen Melkkarussells wurden vorgestellt. Die Automatisierung des Treibens der Kühe zum und vom Melkzentrum kann diese Melksysteme sinnvoll ergänzen.


An der HTW Dresden wurde im Rahmen einer Bachelorarbeit untersucht, wie genau und sicher ein solches Automatisches Treibesystem in einem neugebauten Milchviehstall mit rund 650 Kuhplätzen arbeitet und ob es betriebswirtschaftlich sinnvoll ist.

Es wurden bereits zur Einstallung und während der Eingewöhnung Tierbeobachtungen sowie Arbeitszeitmessungen während des automatisierten Treibevorgangs durchgeführt. Basierend auf den Ergebnissen wurden Arbeitszeiteinsparungen sowie die Wirtschaftlichkeit des Systems bewertet.

Stand des Wissens
In Tabelle 1 sind Angaben zur erforderlichen Arbeitszeit für das Treiben von Kühen aus der Literatur zusammengestellt. Tabelle 2 zeigt an einer Kalkulation von Schleitzer (2002) sehr gut, welches Einsparpotenzial an Arbeitszeit das Automatisieren von Melken und Treiben erreicht.

Tab. 1: Literaturangaben zum Treibeaufwand in der Milchproduktion

Die Technik, welche bei den heute vorwiegend zum Einsatz kommenden Treibesystemen im Stallbereich eingesetzt wird, wurde Anfang der 1970er Jahre in der Landesanstalt für Tierzucht in Grub entwickelt. Die als sogenannter „E-Hund“ bezeichnete Konstruktion bestand aus parallel unter der Stalldecke montierten Laufschienen, welche einen Laufschlitten, ausgerüstet mit einem „Batteriegerät“, führten (Bauch 2012). Nach Eving (2005) sind heutige Elektrotreibehilfen in Laufställen mit vertikal angeordneten, impulsführenden Bauteilen in Form von Ketten o.ä. ausgestattet, automatisch per Zeitschaltuhr gesteuert und von einem akustischen Signal begleitet.

Zum automatischen Treiben liegen nur wenige Untersuchungen vor. Das Angebot an solchen Systemen auf dem Markt ist recht groß, gegenwärtig werden von 12 Firmen entsprechende Ausrüstungen zum Treiben im Stall angeboten. Eine Darstellung  und Bewertung der Systeme findet man in der Zeitschrift Top Agrar 4/2012.

Nach Angaben der Hersteller sind alle Systeme sowohl für Betriebe mit Herdengrößen < 100 Tieren als auch für Milchviehställe jenseits der 500 Tiere-Grenze geeignet.


Tab. 2:    Einfluss der Treibeverfahren auf den Arbeitszeitbedarf (Schleitzer 2002)

Aufbau und Funktionsweise des Kuhtreibesystems
Die Aufstallung der melkenden Kühe erfolgte im Untersuchungsbetrieb in einem 2012 neu gebauten Boxenlaufstall in vier Gruppen mit jeweils 164 Liegeplätzen. Das Treibesystem wurde von der Firma Kluge Automatisierungstechnik installiert. Abbildung 1 zeigt eine Funktionsskizze des Treibesystems, Abbildung 2 ein Foto des Treibevorhanges.

Abb. 1: Funktionsskizze Treibevorhang

 

Abb. 2: Automatisches Treibesystem (Foto: Bauch, 2012)

Das im Untersuchungsbetrieb installierte Kuhtreibesystem besteht aus einer Anordnung von Treibevorhängen und Treibegattern, welche computergesteuert die Kuhgruppen aus dem Liegebereich zum Melkkarussell (Vorwartebereich) bzw. vom Melkkarussell über einen Nachwartebereich in den Liegebereich treiben. Ein Treibevorhang besteht aus einer seitlich an je einem Stahldrahtseil geführten Aluminiumschiene, welche in einer Höhe von ca. 2,5 m waagerecht über dem Boden geführt wird und im Abstand von 20 cm mit senkrecht nach unten hängenden 3 mm dicken Stahldrahtseilen versehen ist.

Die gesamte Konstruktion des Treibevorhanges ist während des Betriebes impulsführend, um die Tiere bei Bedarf zum Weitergehen zu animieren (Bauch 2012).

Weitere technische Angaben sollen an dieser Stelle nicht gemacht werden.

Ergebnisse  Funktionssicherheit – Erfassen aller Kühe
In Abbildung 3 wird verdeutlicht, dass drei Minuten nach Beginn des automatischen Treibevorganges aus dem Liegebereich bereits 50 % der rund 160 Kühe der Gruppe diesen Bereich verlassen und den Haupttreibegang betreten haben. Nach acht Minuten ist die Gruppe vollständig aus dem Liegebereich getrieben.

Die Anzahl liegenbleibender Tier ist sehr gering, nur einzelne Kühe folgen der Gruppe nicht. Im Untersuchungsbetrieb wurde dreimal täglich gemolken, so dass für diese Kühe eine Melkzeit ausgelassen werden konnte. Vom Herdenmanagement werden täglich diese Kühe aufgesucht und auf eventuelle Krankheitszeichen hin untersucht.  Während der Untersuchungszeit blieben 0 bis maximal 2 Kühe der rund 620 zu melkenden Kühe einmal täglich im Abteil.

Abb. 3:    Zeit für das Verlassen des Liegebereiches durch eine Kuhgruppe von ca. 160 Kühen

Ergebnisse Arbeitszeit und betriebswirtschaftliche Bewertung
Im Untersuchungsbetrieb werden Kühe zur Besamung oder Klauenpflege nach dem Melken über ein Selektionstor in einen Behandlungsbereich geleitet. Da in der Herde keine Leistungsgruppenfütterung im Produktionsbereich erfolgt, können die Kühe aus diesem Bereich ohne  Treiben von Einzelkühen durch das Stallpersonal am Ende des Melkens mit in den Liegebereich laufen. Lediglich im Bereich des Abkalbe- und Krankenstalles sowie nach Tierbehandlungen müssen die betreffenden Tiere in den betreffenden Stallbereich zurückgebracht werden. Dafür wurde im Untersuchungsbetrieb ein Arbeitszeitbedarf von 0,2 Akh je Kuh und Jahr gemessen. Der Arbeitszeitaufwand für Wartung und Reparaturen des Treibesystems  wurde noch nicht erfasst.

Es kann mit einer Einsparung von 1 bis 3 Akh je Kuh und Jahr bei Installation eines automatischen Kuhtreibesystems  gerechnet werden.

Die Investition betrug für das Kuhtreibesystem inklusive des Antriebes, der Software und aller Treibevorhänge bzw. –gatter ca. 300 € je Tierplatz.

Da die Einsparung an Arbeitszeit betriebsspezifisch unterschiedlich möglich ist, wurde mit Hilfe der Kapitalwertmethode geschätzt, ab welchem Umfang von Arbeitszeiteinsparung ein Kuhtreibesystem mit der genannten Investitionshöhe rentabel ist. Im Falle einer Förderung der Investitionssumme von 40 % müssten demzufolge 1,3 Akh je Tierplatz und Jahr eingespart werden, wird die Investition ohne Förderung getätigt, sind es 2,1 Akh je Stallplatz und Jahr. Vergleicht man diese Werte mit den Literaturangaben zum Treibeaufwand aus Tabelle 1, stellt sich die Investition positiv dar.

Fazit

    • Das untersuchte automatische Treibesystem stellt eine betriebswirtschaftlich sinnvolle und arbeitszeitsparende Investition dar.
    • Das Anlernen der Tiere an das System erfolgte im Praxisbetrieb mit über 600 Tieren innerhalb weniger Tage. Auch bedingt durch die Installation des Systems herrschte im Produktionsstall des Untersuchungsbetriebes ganztägig Ruhe. Negative Effekte auf die Tiere waren keine feststellbar.
    • Bei der Planung zukünftiger Anlagen muss der Platzbedarf in den Bereichen Vor- und Nachwartehof besonders berücksichtigt werden.
    • Da die erhobenen Daten lediglich in einem Anwenderbetrieb erfasst wurden, können die Ergebnisse der Arbeit nicht ohne weiteres auf andere Herden bzw. Treibesysteme übertragen werden. Aus diesem Grund besteht weiterer Untersuchungsbedarf.

Beitrag zum Download als pdf:
Automatisierung_Treiben_Geidel_Bauch_2013