Rinderhaltungssysteme der Zukunft was ist zu beachten?

Transkript

1 Deutsch-Chinesisches Zentrum für Technologie und Innovation in der Tierzucht 中德畜牧业技术创新中心 Rinderhaltungssysteme der Zukunft was ist zu beachten? Dipl.-Ing. Michael Herdt Michael Herdt Ingenieure

2 Gliederung Mehrstufige Herangehensweise bei der Planung moderner Milchviehanlagen Zieldefinition und Entwicklungsplan Einbindung regenerativer Energien (Biogas) geprüft? Prüfung der Standorteignung Raum- und Funktionsprogramm, Stallgebäude und Melksysteme Wesentliche Einflussfaktoren auf Kuh-Komfort Laufställe mit konventionellen Melksystemen Laufställe mit Melkrobotern

3 Planungsgrundsätze für Stallanlagen zur erfolgreichen Milchproduktion

4 Zieldefinition Rasse, daraus abgeleitet die wichtigsten Funktionsmasze Geplante Kuhzahl bei Inbetriebnahme sind weitere Bauabschnitte mit größerer Tierzahl in der Planung Eigene Nachzucht in welchem Umfang geplant? falls Zukauf erfolgt, in welchem Alter kommen die Tiere auf den Betrieb Mast geplant? in welchem Umfang Fütterungssystem Mobil oder automatisch Melksystem (2X, 3X) Gruppenmelkstände Karusell Automatisches Melken

5 Planung auf der Grundlage von mehrstufigen Entwicklungskonzepten Schlüsselfragen Kann ich meinen heutigen und zukünftigen Plan am Standort umsetzen. Wo ist Platz für die Nutzung regenerativer Energien (Biogas)

6 Warum Biogasanlage an Milchviehanlage angliedern? Synergien: Ausnutzung des Biogaspotentials von vorhandener Gülle und Festmist Emissionsminderung (Geruch) sinnvolle Nutzung von Futterresten und minderwertiger Silage Eigennutzung von Strom und Abwärme im Betrieb Gemeinsame Nutzung von: Lagerraum für Silage und Festmist Lagerraum von Gülle bzw. Gärrest Beschickungstechnik ABER Biogasanlage ist separate Anlage welche eine Betreuung durch qualifiziertes Personal erfordert -> Anlagensicherheit / Explosionsgefahr

7 Standorteignung Wesentliche Bewertungsfaktoren Klimaverhältnisse (Winter Sommer) Wasserversorgung (Menge, Qualität) Erschließung Topografie Ausreichende Entfernung zu Wohnbebauung und Ökosystemen (Je nach nationalen Gesetzen und Größe des Projektes - Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung erforderlich)

8 Exkurs nach Deutschland Über Ausbreitungsmodelle sind folgende Luftschadstoffe zu prüfen: zulässige Gerüche Dorf maximal 15% Jahresstunden Wohngebiet maximal 10% Jahresstunden Ammoniakimmissionen in Ökosystemen max 3yg/m³ NH3-Konzentration in der Luft max 5kg/ha N-Deposition am Boden in besonders geschützen Gebieten 0,3kg/ha! Staub Keime / Endotoxine Mindestabstände zu Wohnbebauungen Biogasanlagen: mind. 500 m Kühe: mind m

9 Raum- und Funktionsprogramm (Ende der 1960er Jahre) alle Funktionsbereiche unter einem Dach kompakter Bau aber schlechtes Klima für die Tiere schlechtes Klima für die Arbeiter Erweiterung kompliziert Grosse arbeitswirtschaftliche Nachteile

10 Heutige Grundtypen von Anlagenlayouts für Neubauplanungen strikte Trennung der Funktionsbereiche dadurch ist die optimale Umsetzung der Ansprüche der Nutztiere an die Funktionsbereiche möglich Die Berücksichtigung der Belange der Mitarbeiter ist in ausreichendem Umfang möglich Optimale Arbeitswirtschaft kann umgesetzt werden

11 Stallgebäude und Kuhkomfort Stallgebäude schützen die Nutztiere vor: Wind Feuchtigkeit zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen Durch die klare Trennung ist eine optimale Gestaltung folgender Funktionsbereich einer Milchviehanlage und Nebeneinrichtungen möglich: Laufen Füttern / Fressen Wasserangebot / Saufen Liegen Melken Die Ansprüche der Tiere sind vordergründig zu beachten - dann kommt der Mensch

12 Funktionsbereich Laufen - perfekter Laufgang Mindestens 3 m breit Planbefestigte, rutschfeste, trittsichere Oberfläche Abriebfest für Schieberentmistungen Hochwertige Betonrezepturen (C30/37) Gummimatten in Teilbereichen der Gänge Spaltenböden haben keine Bedeutung mehr im Stall, nur in Nebenbereichen zu starke Verschmutzung der Tiere zu hohe Baukosten ungeeignet für Biogasproduktion

13 Funktionsbereich Laufen Laufgang, Entmistungsanlage

14 Funktionsbereich Fressen Freßgang, Futtertisch Freßgänge Mindestbreite 4 m Rutschfeste, trittsichere Oberfläche Abriebfest für Schieberentmistungen Hochwertige Betonrezepturen (C30/37) Gummimatten in Teilbereichen Futtertische Mindestbreite 5 m Säurefeste Oberflächen Nackenriegel in Teilbereichen auch Freßgitter Special Needs, Roboterställe

15 Systeme der Futtervorlage Futterroboter Moderne Bandfütterung Futtertisch für TMR Fütterung mit Mischwagen

16 Automatische Fütterung ein alter Trend kommt zurück Vorteile weniger umbauter Gebäuderaum mehr Flexibilität bei der Bildung und Fütterung von Kuhgruppen individuelle Rationen für kleine Gruppen möglich bis zu 8 Futterzeiten pro Tag weniger Stress für die Kühe Nachteile höhere Investitionskosten nur bei Neubauten mit Platz im Gelände wirklich sinnvoll Futtersilos müssen nahe an den Ställen sein

17 Funktionsbereich Saufen - Tränken Bedarf l / Kuh / d Moderne Tränkesysteme liefern mindestens 30 l/min sind gegen Frost geschützt sind einfach zu reinigen Baulängen 2 3 m Montage ca. 40 bis 50 cm über Grund, je nach Rasse mindestens cm Trogseite pro Kuh

18 Funktionsbereich Liegen - Liegeboxen Hochboxen mit Auflagen in Form von Gummimatten Kuhmatrazen Tiefboxen mit verschiedenen Einstreumaterialien Stroh / Kalkgemische Kompost Vorteile der Tiefboxen die Kühe liegen länger in den Boxen die Kühe sind sauberer die Kühe sind gesünder Nachteile der Tiefboxen 1 Stunden pro Kuh und Jahr zusätzliche Arbeitszeit für die Boxenpflege

19 Beispiele für gute Liegeboxen

20 Funktionsbereich Melken - Systemauswahl Konventionell Melkstand als Fischgräte oder Side by Side Karussell Automatisch Einboxensysteme oder Mehrboxensysteme automatisierte konventionelle Systeme System Herdengröße Grössen Bemerkung Kannen- und Rohrmelkanlagen bis 20 Kühe Fischgrätenmelkstände 30 bis 500 (1.000) 2*5 2*24 Side by Side 100 bis 500 (1.500) 2*5 2*50 Karusell Roboter als Einzelboxen 60? (1.000) 1 32 Automatisierte Karusselle?

21 Anforderungen für Gebäude für konventionelle Melksysteme Dimensionierung für 2X / 3X Melken optimale Beleuchtung Zwangslüftung im Sommer Heizung im Winter ausreichend Platz für Technik, Nebenund Sozialräume Realität in vielen Milchviehbetrieben dunkel feucht Schlecht belüftet

22 Funktionsbereich Melken - so sollte es sein Geräuscharme, helle, saubere Arbeitsplätze für die Mitarbeiter Leicht und schnell zu reinigende Flächen nach Melkende Stressfreies Melken der Tiere unter optimalen Licht- und Klimaverhältnissen

23 Funktionsbereich Melken - Warteräume Keine Planung darf auf einen ausreichend großen Warteraum verzichten. Die Größe hängt ab von: Geplantem Melksystem Herdengröße Gruppengröße Melkfrequenz (2X, 3X) Ausführung 1,50 m² pro Kuh Bis 5% Steigung Leicht zu reinigen Trittsicher

24 Ein Beispiel 192 Kühe mit Erweiterungsmöglichkeit

25 Funktionsbereich Melken - Automatische Systeme Aus der jetzigen Sicht sind Melkroboter in der Zukunft die Standartlösung für Herden mit bis zu ca. 500 Kühen, wenn Arbeitskräfte knapp werden. Die Ansprüche an die Qualifikation der Mitarbeiter steigen drastisch in der Welt installiert (Ende 2014) ca Melkroboter X 68 Kühe = ca. 2 Mio. Kühe! für Roboter werden neue Stallkonzepte benötigt spätere Erweiterungen sind sorgfältigst zu planen der Einsatz automatischer Fütterungssystem ist zu prüfen

26 Vor- und Nachteile automatischer Melksysteme Vorteile Reduzierung der Arbeitszeit pro Kuh und Tag der Melkprozess wird automatisiert Kühe entscheiden, wann und wie oft sie gemolken werden mehr Flexibilität bei der Arbeitserledigung mehr Zeit für Herdenmanagement Nachteile höhere Ansprüche an die Qualifikation der Mitarbeiter höhere Investitionskosten es gibt noch keine Standartpläne und Konzepte für größere Anlagen

27 60 Kühe mit Roboter und Bandfütterung

28 Eine Großanlage mit Robotern 2 Ställe 125 x 47 m 16 Roboter für laktierende Kühe 01 Roboter für Frischmelker l Milchlager

29 Dimensionierung der Biogasanlage Kennzahlen ca. 20 m³ Rindergülle je Kuh und Jahr (Milchleistung kg/a) ca. 25 m³ Biogas aus 1 m³ Rindergülle ca. 2 kw el Leistung aus 1 m³ Biogas Kühe -> m³ Gülle -> m³ Biogas -> 120 kw el Leistung ABER zum Erwärmen von 1 m³ Gülle um ca. 30 C sind ca. 35 kwh th Energie erforderlich m³ Gülle -> 55 m³/d -> kwh th -> 80 kw th Leistung Der Einsatz von zusätzlichen Co-Substraten wird empfohlen damit auch im Winter die erforderliche Gärtemperatur erreicht wird. Daraus folgt: BHKW mit mindestens 190 bzw. 250 kw el Leistung

30 Zum Schluss Milchviehhaltung kann auch in Zukunft ein profitabler Zweig einer modernen Landwirtschaft sein. in den Systemen ist der Kuh ein Höchstmaß an Komfort zu bieten, um hohe Lebensleistungen bei geringen Tierarztkosten zu erreichen Den Mitarbeitern sind bestmögliche Bedingungen zu schaffen, um höchste Arbeitsqualität zu sichern und um das Personal an den Betrieb zu binden. Die Anlagen sind so zu planen und zu betreiben, dass ein hohes Schutzniveau der umliegenden Ökosysteme erreicht wird

31 Deutsch-Chinesisches Zentrum für Technologie und Innovation in der Tierzucht 中德畜牧业技术创新中心 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!