Melkprobleme. Andreas Maurer Bruno Bartlome Betreuer: Ernst Friedli Strickhof

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1 2010 Melkprobleme Andreas Maurer Bruno Bartlome Betreuer: Ernst Friedli Strickhof

2 Aufgabenstellung Auftrag für die Seminararbeit der höheren Fachschule Agrotechniker Name der Agrotechniker: Titel: Ausgangslage, Hintergrund und bisheriges Wissen: Zielsetzung: Andi Maurer Bruno Bartlome Melkprobleme Auf dem Betrieb Nauen herrschen seit einiger Zeit Melkprobleme. Aufgrund verschiedener Abklärungen, kennen wir bereits viele mögliche Ursachen die zu Melkproblemen führen können. Lösungsansätze für Betrieb Nauen erarbeiten Ursachen für Lärm und Vibrationen aufzeigen Aufzeigen wie sich Mängel am Melkstand bemerkbar machen Forschungsfragen: 1. Welche Einflüsse kann der Melker auf den Melkablauf haben? 2. Was für Auswirkungen können Fehler bei der Melkanlage haben und woher können diese abstammen? 3. Wie können die Melkprobleme auf dem Betrieb Nauen gelöst werden? 4. Welche finanziellen Auswirkungen haben die Melkprobleme auf dem Betrieb Nauen Erwartete Resultate: Lösungsansätze für Betrieb Nauen Betreuung und Referenten: Termine: Ernst Friedli 18 Mai 18:00 Besprechung mit Herr Friedli 31. Mai 18:00 Besprechung mit Herr Friedli 7. Juni 18:00 Besprechung mit Herr Friedli Abgabe Seminararbeit: 11.Juni 2010 Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 2 von 21

3 Vorwort und Dank Als wir erfuhren, dass eine Seminararbeit geschrieben werden muss, waren wir uns zuerst nicht sicher ob wir über Melkprobleme eine interessante Arbeit schreiben können. Doch schon nach kurzer Zeit bemerkten wir, dass wir uns in einem riesigen Gebiet tummeln. Sofort wurde uns im Gespräch mit Herr Friedli bewusst, dass wir das Themenfeld sehr stark eingrenzen müssen. Wir entschieden uns die Einflüsse des Melkers, sowie Fehler bei der Melkanlage genauer zu betrachten. Anhand dieser Ergebnisse versuchen wir Bezug zu unserem Beispielbetrieb Nauen zu nehmen und zu erkennen, was geändert werden muss, damit der Melkablauf auf diesem Betrieb reibungslos funktioniert. An dieser Stelle möchten wir uns noch bei allen Beteiligten die uns beim Erstellen dieser Arbeit geholfen haben bedanken. Einen ganz besonderen Dank geht an unseren Betreuer Ernst Friedli, der sich sehr viel Zeit genommen hat um uns die nötigen Informationen zur Verfügung zu stellen und uns Tipps zum Verfassen der Arbeit gegeben hat. Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 3 von 21

4 Einleitung Ausgangslage Man stellt sich vor: Man investiert über Franken in einen neuen Melkstand, um einen effizienten Arbeitsablauf zu gestalten und damit man angenehmen Melkablauf hat. Doch für eine erschreckend grosse Anzahl von Landwirten wird diese Investition zu einem Alptraum. Es wird nichts mit der erhofften Effizienz. Die Kühe weigern sich um den Melkstand zu betreten und die ganze Melkerei wird für den Betriebsleiter zu einer grossen Belastung. Die Gründe für einen gestörten Melkablauf sind sehr vielfältig. Man muss feststellen, dass Kenntnisse bei Melkmaschinenmonteuren oftmals ungenügend sind und dass es für einen Landwirten sehr schwierig ist, herauszufinden welches die zentralen Punkte sind, damit eine Melkanlage funktioniert. Zielsetzung Mit dieser Arbeit soll aufgezeigt werden, wie sich Fehler der Melkanlage oder im Melkablauf auf die Melkerei auswirken und welches mögliche Ursachen dafür sind. Es werden Lösungsansätze für den Betrieb Nauen aufgezeigt. Weiter soll an einem konkreten Beispiel eruiert werden, wie gross die die finanziellen Schäden sind, wenn das Melken nicht rund läuft. Forschungsfragen 1. Welche Einflüsse kann der Melker auf den Melkablauf haben? 2. Was für Auswirkungen können Fehler bei der Melkanlage haben und woher können diese abstammen? 3. Wie können die Melkprobleme auf dem Betrieb Nauen gelöst werden? 4. Welche finanziellen Auswirkungen haben die Melkprobleme auf dem Betrieb Nauen Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 4 von 21

5 Zusammenfassung Melkprobleme sind meistens sehr komplex, dies bedeutet, dass oft die Ursache nicht unbedingt dort liegt, wo sie am Anfang vermutet wird. Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten von denen die Probleme verursacht werden. Einerseits können diese vom technischen Bereich abstammen, zu welchem die Melkanlage wie auch das Gebäude dazu gehören. Dann können aber auch Fehler vom Melker gemacht werden, welche genauso zu schwerwiegenden Melkproblemen führen können. Häufig kann am Anfang von Melkproblemen ein unruhiges Verhalten der Kühe im Melkstand festgestellt werden. Die Euter werden schlecht leergemolken und die Kühe betreten ungern den Melkstand. Man muss sich bewusst sein, dass beim Melken mit einer Maschine gearbeitet wird die durch den täglichen Gebrauch plötzlich Abweichungen bei den Einstellungen haben kann. Wenn der Melker nicht aufmerksam ist und die Funktion der Anlage unter Kontrolle hat, kann es sein dass die Kühe schnell negative Reaktionen zeigen. Das zu späte Feststellen von Fehlern kann so sehr schnell zu Melkprobelemen führen. Auch werden oft bei Neuinstallationen Fehler gemacht, welche auf den ersten Blick nicht ersichtlich sind. Diese Fehler entstehen, wenn das Servicepersonal zu wenig Kenntnis von der stetig neuen Technik hat. Für die Montage von Melkanlagen wurden von der ART(Agroscope Reckenholz-Tänikon), zusammen mit den Melkmaschinenherstellern verbindliche Richtlinien ausgearbeitet. Diese sollten für eine reibungslose Funktion der Anlage sorgen. Heute muss man allerdings feststellen, dass diese Richtlinien nicht immer ausreichen. Ein zentrales Thema, das immer wieder zu Problemen führt, sind Vibrationen. Diese stammen oftmals von schlecht montierten Vakuumpumpen. Von denen können sich die Vibrationen über die ganze Anlage ausbreiten und so ein Unwohlsein bei den Kühen bewirken. Weiter sind die Folgen von nicht angepassten Zitzenbechern an die Zitzen nicht zu unterschätzen. Denn zu grosse Zitzenbecher haben oft beim Melkbeginn Lufteinlass. In der zweiten Phase klettern sie zu schnell hoch und massieren die Zitze nicht mehr sanft. Es ist auch wichtig dass mit dem Melkzeug und einer korrekten Schlauchführung alle Viertel der Kuh gleichmässig belastet werden. Von Bedeutung sind auch die Folgen die durch unkorrektes arbeiten des Melkers abstammen. So wird beispielsweise oftmals viel zu lange gewartet, bis eine Kuh von der ersten Stimulation weg angehängt wird. Dies führt zu einer Verschlechterung der Melkbarkeit. Anhand des Beispielbetriebes Nauen, auf welchem mit Melkproblemen gekämpft wird konnte der finanzielle Verlust erfasst werden. Anhand diesem musste festgestellt werden, dass auch schon bei mittelschweren Melkprobleme Kosten von mehr als Franken entstehen können. Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 5 von 21

6 Inhaltsverzeichnis AUFGABENSTELLUNG... 2 VORWORT UND DANK... 3 EINLEITUNG... 4 AUSGANGSLAGE... 4 ZIELSETZUNG... 4 FORSCHUNGSFRAGEN... 4 ZUSAMMENFASSUNG... 5 ABBILDUNGSVERZEICHNIS... 6 TABELLENVERZEICHNIS... 6 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN UND AUFBAU DER ARBEIT... 7 VORGEHEN FÜR DIE EIGENEN RECHERCHEN UND BERECHNUNGEN... 7 RESULTATE MIT ANALYSEN... 7 EINFLUSS DES MELKERS... 7 WIE MACHEN SICH FEHLER DER MELKANLAGE ODER FEHLER IM MELKABLAUF BEMERKBAR?... 9 FEHLERQUELLEN BEI DER MELKANLAGE Regelventil Pulsator Vakuumpumpe und Vakuumleitung Melkleitungen Melkzeug Melkzeugpositionierung FESTSTELLUNGEN UND MASSNAHMEN BEIM BETRIEB NAUEN VERLUSTE DURCH MELKPROBLEME AN KONKRETEM BEISPIEL DES BETRIEBES NAUEN SCHLUSSFOLGERUNGEN LITERATURVERZEICHNIS Abbildungsverzeichnis ABB. 1 OHNE VORMELKBECHER KÖNNEN ERREGER IN DIE LIEGEBOXEN VERSCHLEPPT WERDEN... 8 ABB. 2 ZITZENDESINFEKTION UNMITTELBAR NACH DEM MELKEN SCHÜTZ VOR ERREGERN UND PFLEGT DIE ZITZENHAUT... 8 ABB. 3 SENSOR (LINKS) UND REGELVENTIL. DIE PLATZIERUNG UND EINSTELLUNG DES REGELVENTILS IST ZENTRAL FÜR EIN PROBLEMLOSES MELKEN ABB. 4 REGELVENTIL WELCHES ZU NAHE VON BÖGEN MONTIERT IST ABB. 5 PHASEN BEIM MELKZEUG ABB. 6 PULSZYKLUS MIT SEINEN PHASEN ABB. 7 VAKUUMPUMPE MIT SCHLAUCHVERBINDUNG ZUM AUSGLEICHSTANK ABB. 8 BÖGEN BRINGEN TURBULENZEN INS VAKUUMSYSTEM ABB. 9 ABSCHNÜRUNG DURCH ZU ENGEN UND UNFLEXIBLEN ZITZENGUMMI ABB. 10 SEITLICHER ZUG DURCH MILCHSCHLAUCH Tabellenverzeichnis TABELLE 1 VERLUST DURCH MELKPROBLEME Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 6 von 21

7 Allgemeine Grundlagen und Aufbau der Arbeit Diese Arbeit wurde aus Grundlagen von der Praxis erarbeitet. Im Weiteren wurde mit dem Beispielbetrieb Nauen Berechnung durchgeführt. Diese zeigt wie gross die Einbussen sein können bei einem Betrieb mit Melkproblemen. Zusätzlich werden mögliche Problempunkte aufgezeigt, welche auf dem Betrieb Nauen verbessert wurden. Weiter baut die Arbeit auf Aussagen von Herr Ernst Friedli auf. Er ist Melkberater und brachte viele wertvolle, praxisnahe Inputs. Unterlagen vom Milchwirtschaftlichen Beratungsdienst Plantahof- Strickhof dienten ebenfalls als Grundlage für diese Arbeit wie auch Informationen aus dem Internet. Vorgehen für die eigenen Recherchen und Berechnungen Um Informationen zu beschaffen, wurde in erster Linie Fachliteratur vom Milchwirtschaftlichen Beratungsdienst Platahof-Strickhof bezogen. Erkenntnisse aus Gesprächen mit einem Berater E. Friedli flossen ebenfalls in die Arbeit ein. Weiter wurde ein Gespräch mit E. Bilgery von der Firma Bitec geführt. Ergänzend dazu wurden Berichte aus dem Internet sowie der Fachliteratur beigezogen. Studien und Erkenntnisse die bereits vorliegen gibt es von verschiedensten Seiten. Besonders wichtig sind sicherlich die Erkenntnisse aus der Forschungsanstalt ART. Resultate mit Analysen Einfluss des Melkers Forschungsfrage 1: Welche Einflüsse kann der Melker auf den Melkablauf haben? Die häufigsten Fehler die beim Melken gemacht werden: Die Melkreihenfolge ist falsch Die Abläufe sind nicht klar strukturiert Fehlendes oder ungenügendes Vormelken in den Vormelkbecher Ungenügendes Anrüsten oder das Benutzen von zu feinem Papier Zu lange Wartezeiten vom ersten Kontakt bis zum Ansetzen der Zitzenbecher Zu langes Stimulieren der Maschine bei Anrüstautomatik Zu spätes Abnehmen der Maschine Die generelle Atmosphäre für eine gute Melkqualität muss ruhig sein. Kühe reagieren sehr empfindlich auf Unruhen beim Melken. Durch Stress wird Adrenalin produziert und damit wird die Oxitocinausschüttung, welche das Zusammenziehen der Alveolen bewirkt, gehemmt. Bei zu grossen Einwirkungen kann dies so weit gehen, dass eine Kuh nur einen Teil ihrer Milch abgibt. Wenn regelmässig solche Störungen auftreten, kann dies zu massiven Euterproblemen führen. Deswegen sollte Jedermann beim melken dafür sorgen das keine Unruhe auftreten kann. Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 7 von 21

8 Bei Problemen sollte man sich zuerst über den eigenen Ablauf Gedanken machen. Mann sollte sich die Frage stellen ob man etwas am Ablauf oder an der Technik verändern kann, was eine positive Auswirkung auf die Kuh haben könnte. Reihenfolge des richtigen Melken Wichtig: Saubere Kleider Hände waschen Problemkühe am Schluss melken Abb. 1 ohne Vormelkbecher können Erreger in die Liegeboxen verschleppt werden (Lincke, 2010) In neun Schritten zum erfolgreichen melken 1. Vormelken in den Vormelkbecher (Abb.1) 2. Zitzen mit Einwegmaterial reinigen 3. Gut anrüsten bis Milch einfliesst 4. Melkzeug ohne Lufteinbruch sofort ansetzen 5. Maschine in richtiger Position melken lassen, auf Milchfluss achten 6. Euter und Ausmelkgrad kontrollieren ( auch bei Abnahmeautomatik) 7. Vakuum unterbrechen 8. Melkzeug ohne Lufteinbruch in die Hand gleiten lassen 9. Zitzenkontrolle und desinfizierende Zitzenpflege (Abb. 2) (Rindergesundheitsdienst, 2007) Warum dieser Ablauf Eine Oxytocinfreisetzung und damit Milchinjektion ist kontinuierlich während des ganzen Melkens notwendig. Bei einer durchschnittlichen Kuh beginnt die Oxytocinausschüttung nach der ersten Stimulation und schwächt nach sechs Minuten stark ab. Deswegen müssen die Zitzenbecher nach spätestens einer Minute hängen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass während der Hauptausschüttung des Oxytocins der grösste Teil der Milch gemolken wird. Jedoch gibt es immer wieder Kühe, die schon Oxytocin Einschuss haben, sobald sie die Melkmaschine hören. Wenn diese Kühe noch eine tiefe Rangordnung haben, kann es sein, dass diese gleichwohl erst am Schluss in den Melkstand könne. Bei diesen Kühen können Probleme auftreten, die der Betriebsleiter fast nicht beheben kann. Wenn der Melker dafür sorgt, dass diese Kühe zuerst in den Melkstand gehen können, entsteht eine ungewollte Unruhe. Will man das Optimum einer Stimulation, ist es von Vorteil wenn man zuerst mit Holzwolle eine Grobreinigung macht und Abb. 2 Zitzendesinfektion unmittelbar nach dem Melken schütz vor Erregern und pflegt die Zitzenhaut (Lincke, 2010) Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 8 von 21

9 anschliessend mit einem Papier die Schlussreinigung durchführt. Danach ist die Oxytocineinschütung optimal, um sofort mit dem Melken zu beginnen. Das Melkzeug sollte sorgfältig ohne Lufteinlass angesetzt werden, um Vakuumschwankungen und einen Rückspray von Milch zu verhindern. Ein Vakuumunterschied kann auch schlechte Auswirkungen auf die anderen Kühe haben, die gerade am Melken sind. Dasselbe gilt auch beim entfernen der Aggregate. Das Aggregat sollte entfernt werden, wenn weniger als ml Milch pro Minute fliessen. Wichtig ist, dass zuerst das Vakuum in den Zitzenbechern abgebaut wird, bevor diese abgenommen werden. Zum Schluss ist eine Euterkontrolle bei allen Tieren unerlässlich, damit festgestellt werden kann, ob die Eutergesundheit sowie das Ausmelken in Ordnung ist. (aus Rücksprache mit Friedli) Wie machen sich Fehler der Melkanlage oder Fehler im Melkablauf bemerkbar? Forschungsfrage 2: Was für Auswirkungen können Fehler bei der Melkanlage haben und woher können diese abstammen? Damit in einem Melkstand effizient gemolken werden kann, müssen sich Tiere und Melker wohl fühlen. Fehler im Melkablauf oder bei der Anlage führen zu Stress. Zuerst liegt dieser vor allem beim Tier, doch unweigerlich führt es auch zu Stress bei Melker, da die Kühe nicht das gewünschte Verhalten zeigen. Konkret kann das heissen: Kühe kommen nicht freiwillig in den Melkstand Tiere sind während des Melkens unruhig, wiederkauen nicht (Bilgery) Kühe harnen und koten oft im Melkstand Häufiges Abschlagen des Melkzeuges Die Zitzen und Zitzenspitzen sind hart nach dem Melken Euter werden nicht leergemolken Einsatz von Oxitocin ist notwendig Kühe haben eine schlechte Persistenz Kühe geben unregelmässig Milch Ungenügende Eutergesundheit Die Ursachen von Melkproblemen können in Gruppen eingeteilt werden: 1. Probleme verursacht durch den Melker infolge schlechter Melktechnik 2. Probleme verursacht durch Fehler in der Melkanlage 3. Probleme verursacht durch Kriechstrom In dieser Arbeit werden die Punkte eins und zwei genauer betrachtet. Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 9 von 21

10 Fehlerquellen bei der Melkanlage Damit eine Melkanlage korrekt funktioniert sind einige Grundvoraussetzungen zu erfüllen. Einerseits müssen die Richtlinien über die Installation der Melkanlagen, welche von der Forschungsanstalt ART zusammen mit den Melkmaschinenherstellern aufgestellt wurden, eingehalten werden. Wichtige Punkte daraus sind: Gefälle des Leitungssystems von mindestens 0.5% Der Vakuumabfall in der Nähe der Endeinheit darf während des normalen Melkens maximal 2 kpa betragen Durch die Benutzung, Verschmutzung oder Alterung von Komponenten an der Melkanlage können Störfaktoren entstehen die ein problemloses Melken verunmöglichen. Deshalb ist es wichtig, dass der Melker auf folgende Merkmale achtet: Vakuumhöhe (ca. 42kPa) Lufteinlass am Sammelstück Undichtheiten im Vakuumsystem Ablagerungen in Vakuumleitung, entstanden infolge fehlender oder defekten Entwässerungsventile. Als Folge herrscht eine schlechtere Vakuumstabilität im System und die Pulsierung in den hinteren Plätzen des Melkstandes ist schlechter Zitzengummis sind in einwandfreiem Zustand und in der korrekten Grösse (Wechsel nach 2500 Melkungen) Vakuumhähne müssen frei von Verschmutzungen sein damit die Pulsierung richtig funktioniert. Keine Risse bei den Pulsschläuchen. Leckluft verursacht, dass Pulsvakuum nicht erreicht wird. Für einen angenehmen Melkablauf sollte die Lärmbelastung nicht höher als 70 db (A) sein und Vibrationen sollten nicht über 0,2 m/s² liegen Es ist aber auch möglich, dass bei einer Melkanlage die Komponenten schlecht angeordnet sind oder dass aufgrund von Konstruktionsfehlern störende Einflüsse auftreten. Zum Teil sind die Kenntnisse von Melkanlage Servicepersonal ungenügend und es entstehen so Montagefehler. (Rindergesundheitsdienst, 2000) Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 10 von 21

11 Regelventil Um das Soll-Vakuum zu erreichen, pumpt die Vakuumpumpe Luft aus dem System heraus. Damit die Pumpenleistung auch bei Lufteinbrüchen und für den Waschvorgang genügt, saugt die Pumpe mehr Luft aus dem Vakuumsystem, als für das Erreichen des Vakuum-Sollwertes erforderlich ist. Für die Stabilisierung des Vakuum-Sollwertes lässt ein Regelventil (Abb. 3) atmosphärische Luft in die Anlage eintreten, damit ein gleichmässiger Unterdruck gesichert ist. (Neff, 2008 S. 11) (Suter S. 6) Abb. 3 Sensor (links) und Regelventil. Die Platzierung und Einstellung des Regelventils ist zentral für ein problemloses Melken Ursache für Störungen Vielfach ist das Regelventil am falschen Ort montiert. Dies führt zu Luftverwirbelungen und kann somit der Auslöser für Vibrationen sein. Allgemein soll das Regelventil möglichst nahe bei der Endeinheit und Pumpe montiert werden aber auch etwas abseits vom Melkstand. Das Ventil muss in senkrechter Stellung sein. (Neff, 2008 S. 17f) Im Weiteren soll der Montageort nicht in der Nähe von Bögen liegen (Abb. 4), es braucht eine gerade Beruhigungsstrecke von mindestens dem dreifachen Durchmesser der Leitung, vor und nach dem Regelventil. Damit das Regelventil einwandfrei arbeitet muss es frei von Verschmutzungen sein. Verschmutzungen können zu einer mangelnden Regelgeschwindigkeit führen, die als Folge einer Düsenverstopfung auftritt. Somit können starke Vakuumschwankungen auftreten. Es ist auch möglich, dass generell ein zu hohes oder zu tiefes Vakuum durch Verschmutzung am Regelventil entsteht. (Rindergesundheitsdienst, Präsentation) Abb. 4 Regelventil welches zu nahe von Bögen montiert ist (Nosal, 2004 S. 5) Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 11 von 21

12 Pulsator Der Pulsator versorgt abwechslungsweise die Zwischenräume der Zitzenbecher mit Vakuum und atmosphärischer Luft. Während der Saugphase ist ein Vakuum vorhanden(abb. 5 und 6), daher öffnet sich der Zitzengummi. Während der Entlastungsphase entsteht ein atmosphärischer Druck, daher drückt es die Zitze zusammen. So entstehen keine Blutstauungen in der Zitze. (Rindergesundheitsdienst, 2000 S. 13f) Es wird zwischen Gleichtackt- und Wechseltacktpulsierung unterschieden. Die Entlastungsphase Saugphase Wechseltackpulsierung hauptsächlich anzutreffen. Bei dieser Methode befinden sich immer zwei Abb. 5 Phasen beim Melkzeug (Suter S. 5) Becher im der gleichen Phase. Im Gegensatz dazu werden bei der Gleichtacktmethode immer alle Becher gleichzeitig entlastet. Um Störfaktoren bei der Wechseltacktmethode zu verhindern ist es wichtig, dass ein Pulsator nicht hinkt. Das heisst, die Phasen in den linken und den rechten Melkbecher müssen gleich lang sein. Ebenfalls wichtig ist, dass die Pulszahl mit den Angaben des Herstellers übereinstimmt. Sie liegt normalerweise bei Pulszyklen pro Minute. (Krömker, 2006 S. 32) Abb. 6 Pulszyklus mit seinen Phasen a) Evakuierungsphase b) Vakuumphase c) Belüftungsphase d) Druckphase Saugphase Entlastungsphase (Aksen, 2008) Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 12 von 21

13 Die alternierende (Wechseltakt-) Pulsierung reduziert zyklische Vakuumschwankungen auf etwas mehr als die Hälfte der bei simultaner (Gleichtakt-) Pulsierung entstehenden Schwankungen. Alternierende, gleichmässige Pulsierung (Pulsrate 50%) schafft jedoch ideale Bedingungen für den Luftaustausch zwischen den Zitzengummi - Innenräumen und der Übertragung von Keimen, weil zwei Zitzengummis in dem Augenblick kollabieren, wenn sich die anderen ausfalten. Mit der Luft können Milchtröpfchen und auch Milch in die sich öffnenden Zitzengummis transportiert werden (Kreuzfluss). Deshalb sollte das Pulsverhältnis zu Gunsten der Saugphase ungleich sein, also z.b. 65:35 oder 60:40 betragen. (Aksen, 2008 S. 10) Es wird grundsätzlich zwischen elektrischen und pneumatischen Vakuumschwankungen Während des Melkens treten unterhalb der Zitzenkuppe Schwankungen des Melkvakuums auf. Diese Vakuumschwankungen lassen sich wie folgt differenzieren: azyklische oder ungleichmässige Schwankungen zyklische Schwankungen Azyklische Schwankungen entstehen meistens durch Lufteinbrüche in das System durch die Milchförderung und durch unterdimensionierte Melkleitungen. Zyklische Schwankungen des Melkvakuums werden verursacht durch Volumenänderungen unterhalb der Zitzenkuppe als Folge des Öffnens und Schliessens des Zitzengummis. Für das Entstehen von zyklischen Vakuumschwankungen muss also Milch im Melkzeug den sich ändernden Vakuumraum begrenzen. Wenn im Melkzeug keine Milch vorhanden ist, kann sich die Luft im kurzen Milchschlauch ungehindert hin und her bewegen und somit die Volumenänderungen unterhalb der Zitze ausgleichen. Wenn zyklische und azyklische Vakuumschwankungen sich addieren, kann die Eutergesundheit beeinträchtigt werden. (Aksen, 2008) Pulsatoren unterschieden. Elektrische Pulsatoren haben den Vorteil, dass sie genauer laufen. Deshalb werden in Melkständen meist diese verbaut. Allerdings bringen elektrische Pulsatoren den Nachteil mit sich, dass sie teilweise durch ihre starke Beschleunigung einen Knall verursachen, der für die Tiere unangenehm sein kann. Pneumatische Pulsatoren sind in diesem Bereich sanfter. Die Pulsatoren sind neben der Vakuumpumpe die Hauptverursacher für Lärmemissionen im Melkstand. Damit dieser Lärm auf ein Minimum reduziert werden kann, ist es wichtig, dass ihr Schall gedämpft wird. Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 13 von 21

14 Vakuumpumpe und Vakuumleitung Mit der Erzeugung des Vakuums ist die Vakuumpumpe ein ganz zentrales Element in der Melkanlage. Meist werden Schieberpumpen eingesetzt (Abb. 7). Die Vakuumpumpe bringt erhebliche Lärmemissionen mit sich. Damit dieser möglichst reduziert werden kann, ist die Pumpe abseits des Melkstandes, aber nicht mehr als 10 Meter von der Endeinheit entfernt auf einem Betonboden zu montieren. Eine weitere Möglichkeit zur Schallreduktion bietet sich mit einer frequenzgesteuerten Pumpe welche ihre Leistung der tatsächlich erforderlichen Luftmenge anpasst. So dreht die Pumpe während dem Melkvorgang mit niedriger Drehzahl. Neben den geringeren Schallemissionen wird so auch noch gleichzeitig Strom eingespart. Abb. 7 Vakuumpumpe mit Schlauchverbindung zum Ausgleichstank (Nosal, 2004 S. 3) Neben dem Schall kann die Vakuumpumpe aber auch Vibrationen verursachen. Ein zentrales Element um dies zu verhindern, ist der korrekte Montageort. Die Vakuumpumpe soll mit Gummifüssen auf einem Betonboden stehen. Damit nun Vibrationen nicht weitergeleitet werden, ist es sinnvoll, wenn die Verbindung von der Pumpe zum Vakuumausgleichsbehälter über ein Schlauch geschieht. Der Vakuumtank soll weniger als 1.5m von der Pumpe entfernt, aber trotzdem von der Pumpe getrennt sein. Um Luftturbulenzen zu vermindern bringt eine radiale oder tangentiale Verbindung zum Tank Vorteile. Als häufigsten Fehler bei der Installation des Leitungssystems sind die zahlreichen (meistens unnötigen) Bögen und Querschnittveränderungen zu bezeichnen (Abb. 8). Diese sind hauptsächlich für die Verstärkung und Verbreitung der Schwingungen und des Rauschens im Melk- und Vakuumsystem verantwortlich. Aus der Literatur der Strömungstechnik ist bekannt, dass eine Verengung im Leitungssystem Druckveränderungen verursacht, die sich mit einer Schallgeschwindigkeit von 330 m/s retour bewegen (bei Melkanlagen von der Vakuumpumpe bis zum Melkzeug). Querschnittsprünge und 90 Anschlüsse im Leitungssystem (Abb. 7) verursachen Abb. 8 Bögen bringen Turbulenzen ins Vakuumsystem (Nosal, 2004 S. 4) Wirbel im strömenden Medium (Luft, Flüssigkeit). Es kommt auch vor, dass die Vakuumpumpe zu weit entfernt von der Endeinheit der Melkanlage montiert ist. Eine zu lange Hauptleitung und zahlreiche Bögen verursachen Reibungsverluste im System. Zudem werden die Luft- und Melkleitungen ohne Gummiunterlagen an Wände, Decken und Böden montiert und die Schwingungen und Vibrationen ungedämpft weitergeleitet. (Nosal, 2004 S. 5) Um ein stabiles Vakuum zu erzeugen, weist eine echte Ringleitung, welche ab dem Ausgleichstank in den Melkstand und wieder zurück in Ausgleichstank geführt wird, die besten Voraussetzungen aus. Weiter soll die Leitung möglichst kurz sein und keine Verengungen aufweisen. Um die Entwässerung sicherzustellen, ist ein Gefälle von 0.5% bis 4% notwendig. Der Leitungsdurchmesser ist dem Verbrauch anzupassen. Hier fällt auf, dass Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 14 von 21

15 Melkmaschinenhersteller zum Teil dem verschiedenen Luftbedarf der einzelnen Melksystemen wenig Beachtung schenken. So wird oftmals die Vakuumversorgung in einem Tandem Melkstand, in welchem die Melkplätze rund 2.5 m voneinander entfernt sind, mit den gleichen Leitungen versorgt wie auch ein Side by Side Melkstand mit 0.8 Meter Kuhabstand. Die Gefahr von einem Vakuumabfall ist somit bei einem solchen Melkstand erheblich grösser. (Rindergesundheitsdienst, 2008 S. 20) Melkleitungen Melkleitungen sollten ein gleichmässiges, leichtes Gefälle zur Endeinheit haben. Der Durchmesser der Melkleitung muss folgenden Faktoren entsprechen: Anzahl der sich gleichzeitig in Betrieb befindlichen Melkeinheiten der Länge der Melkleitung dem durchschnittlichen Milchfluss der Kühe Anderenfalls bilden sich Milchpfropfen, die zu azyklischen Vakuumschwankungen führen. Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 15 von 21

16 Melkzeug Beim Melkzeug ist es wichtig, dass es optimal an das Euter der Kuh passt. Neue Melkzeuge haben relativ grosse Sammelstücke. Wichtig ist aber vor allem auch genügend grosse Einlauf- und Auslaufstotzen damit ein hoher Durchfluss möglich ist und es so keinen Rückstau der Milch gibt. Der Durchmesser des kurzen Milchschlauches beeinflusst die Geschwindigkeit der zwischen Sammelstück und Zitzengummi hin und her strömenden Luft. Je grösser der Durchmesser, desto geringer das Risiko von Rücksprays auf der Zitzenkuppe. Ein wichtiger Punkt am Sammelstück ist der Lufteinlass, der zwischen 5-10 l/min Luft fortwährend in das Melkzeug einlässt und zur Reduzierung von azyklischen Vakuumschwankungen verantwortlich ist. Deshalb sollte der Einlass regelmässig auf Verschmutzungen geprüft werden. Wichtig sind aber auch Zitzengummis, die dem Herdebestand angepasst sind. Zu grosse Zitzengummis melken schlechter aus und belasten die Zitzen stärker. Auch zu enge Zitzengummis sind schlecht, mit diesen wird zu langsam gemolken und es kann zu Abschnürungen kommen (Abb.9). Es ist wichtig, dass mit einem optimalen Melkzeug kletternde Melkbecher verhindert werden können. Früh kletternde Melkbecher verlängern die Melkzeit bei geringem Milchfluss und erhöhen damit die Zitzenbelastung. Die Ursachen kletternde Melkbecher sind: nasse oder schmierige Zitzen schlaffe Zitzen, infolge schlechter Stimulation hohes Melkvakuum zu leichte Melkbecher zu grosse oder verschlissene Zitzengummis ungleichmässige Melkbecherbelastung (Lincke, 2010 S. 15) Abb. 9 Abschnürung durch zu engen und unflexiblen Zitzengummi (Lincke, 2010 S. 19) Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 16 von 21

17 Melkzeugpositionierung Luftziehende Melkbecher und unterschiedlich ausgemolkene Euterviertel sind häufige Melkprobleme. Die Ursachen sucht man dann in der Regel beim Zitzengummi oder beim Melkvakuum. Sehr oft liegen die Gründe in schlecht positionierten und unflexiblen Melkzeugen. Vielfach wird auch die unterschiedliche Gewichtsverteilung auf die einzelnen Melkbecher (Abb. 10) vernachlässigt. Der lange Milchschlauch belastet nur die vordere Melkzeughälfte. Die hinteren werden entlastet oder sogar nach oben geschoben. Daraus ergeben sich mehrere Probleme: An den vorderen Melkbechern kommt es häufig zu Lufteinbrüchen und Haftproblemen. Die Melkbecher an den hinteren Vierteln klettern zu früh und ein grosses Nachgemelk entsteht. An den schneller leer werdenden Vordervierteln wird sehr lange "blind" gemolken. Strichkanal und Schliessmuskel sind dabei hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt, die Infektionsabwehr der Zitzen wird beeinträchtigt. Die Gesamtmelkzeit verlängert sich. Abb. 10 Seitlicher Zug durch Milchschlauch Auch die Ausführung des Milchschlauches spielt eine nicht (Lincke, 2010 S. 23) unerhebliche Rolle. Für die heute üblichen hohen Milchflüsse sind auf Grund der geringeren Vakuumverluste Schlauchquerschnitte von 16 mm zu empfehlen. Solche Gummischläuche sind allerdings sehr schwer und unflexibel (von anderen Nachteilen ganz zu schweigen). Deshalb sind auch hierfür die viel leichteren und biegsameren Siliconschläuche besser geeignet. Leichte Melkbecher haben Nachteile Noch schlimmer sind die Auswirkungen harter kurzer Milchschläuche, wenn sehr leichte Melkbecher (< 300 g) im Einsatz sind. Beim Kauf neuer Melkzeuge wird geraten, auf jeden Fall zu einheitlichen möglichst schweren Melkbechern (> 400 g). Nur bei sehr kleinen Zitzengummikopföffnungen (< 22 mm) und möglichst niedrigem Melkvakuum können auch mit leichten Hülsen zufriedenstellende Ausmelkergebnisse erreicht werden. Die Bedeutung nimmt noch zu, wenn im Bestand viele Stufeneuter oder unausgeglichene Euter vorkommen und wenn die Euter sehr hoch angesetzt sind. Wichtige Punkte bei der Melkzeugpositionierung: Melkbecher möglichst gleichmässig belasten Schlauch darf nicht am Boden liegen Melkzeuge sollen frei hängen - unflexible Verbindung zu Melkarmen vermeiden Puls- und Milchschlauch nicht fest verbinden, weil so das Melkzeug ausgesteift wird Melkeinheit muss flexibel sein - wichtig sind dabei weiche kurze Milchschläuche Zu leichte Melkbecher klettern zu früh und melken deshalb schlechter aus (Lincke, 2000) Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 17 von 21

18 Feststellungen und Massnahmen beim Betrieb Nauen Forschungsfrage 3: Wie können die Melkprobleme auf dem Betrieb Nauen gelöst werden? Wie wurden die Melkprobleme auf dem Betrieb Nauen angegangen? Zuerst wurden die Probleme analysiert, welche in dem 2 x 6 Side by Side Melkstand auftreten. Sie äussern sich hauptsächlich durch folgende Punkte, sind aber von Tier zu Tier unterschiedlich: Kühe kommen nicht freiwillig in den Melkstand Kühe harnen und koten oft im Melkstand Häufiges Abschlagen des Melkzeuges Euter werden nicht leergemolken Einsatz von Oxitocin ist notwendig Kühe haben eine schlechte Persistenz Kühe geben unregelmässig Milch In einer ersten Phase wurde der Melkablauf genauer untersucht, sowie nach groben Fehlern bei der Melkanlage gesucht. In der Folge verkürzten die Melker die Zeit von der ersten Berührung der Kuh bis zum Anhängen von rund 2 Minuten auf ca. 1 Minute. Das heisst es werden neu immer 3 Kühe aufs Mal vorgemolken und anschliessend angehängt. Diese Massnahme brachte aber keinen Erfolg. Es musste nach weiteren Fehlern gesucht werden. In der Folge wurde die Anlage mit exakten Messgeräten durch die Firma Bitec auf Fehler überprüft. Auch hier wurde ein bedeutender Fehler festgestellt. Die frequenzgesteuerte Vakuumpumpe arbeitete bei Lufteinbrüchen durch ein Melkzeug das abgeschlagen wird oder bei unsauberem Ansetzen der Zitzenbecher nicht korrekt. In der Folge sank das Vakuum um 8 kpa und pendelte sich erst nach 10 Sekunden wieder auf dem Zielwert ein. Die zur Behebung dieses Mangels wurde vor rund 4 Wochen unternommen. Leider musste der Betriebsleiter feststellen, dass auch diese Massnahme keinerlei Erfolg gebracht hat. In der Folge wird der Melkstand nach Kriechströmen ausgemessen. Eine Prognose, ob damit ein entscheidender Fehler gefunden werden kann, ist allerdings nicht möglich. Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 18 von 21

19 Verluste durch Melkprobleme an konkretem Beispiel des Betriebes Nauen Forschungsfrage 4: Welche finanziellen Auswirkungen haben die Melkprobleme auf dem Betrieb Nauen An Hand des Beispielbetriebes Nauen wurde eine Berechnung durchgeführt, um die Verluste zu erfassen die durch die Melkprobleme entstanden sind. Die Berechnung zeigt den Verlust von einem Jahr auf. Tabelle 1 Verlust durch Melkprobleme Anfallende zusätzliche Kosten: 6 Tiere benötigen Oxitocin damit Milch einschiesst Zusätzliche Arbeitszeit: Normale Arbeitsleistung mit Melkstand 2x6 Side by Side beträgt 50 Kühe pro Stunde. Die aktuelle Melkzeit auf dem Betrieb Nauen beträgt mit 50 Kühen 1h 20min. Bisherige Aufwand für Fehlersuche 5.5 Liter Interoxcin S 700 Fr 2 x 0.33h x 365= Stunden à 30 Fr 7200 Fr Beizug Berater 650 Fr Verluste Milchminderleistungen: Gemäss Anhang 9300 Fr Frühzeitiger Abgang von Tieren aufgrund totalem Milchabfall 2 Tiere 2000 Fr Total Fr Weitere nicht quantifizierbare Punkte Grösserer Verschleiss an Melkagregaten aufgrund von häufigem Abschlagen Laut Aussage des Betriebsleiters bereitet die Melkarbeit nur noch teilweise Freude Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 19 von 21

20 Schlussfolgerungen Es gibt unzählige Ursachen die zu Melkproblemen führen können. Sicherlich ist es sinnvoll, wenn zuerst die einfach überprüfbaren Punkte angeschaut werden. Sobald der Servicemonteur und der Bauer nicht mehr weiter wissen, ist es sinnvoll ein Melkberater bei zu ziehen. Diese haben oftmals genauere Messgeräte und befassen sich täglich mit solchen Problemen. Der Berater betrachtet Melker und Maschine und gibt anschliessend Empfehlungen ab. Der Melker kann eine sehr grosse Rolle spielen bei Melkproblemen. Doch diese Probleme sind oft unkompliziert und können gut behoben werden. Probleme an der Melkanlage sind hingegen oft viel komplexer. Denn gerade bei neuen Anlagen kann es sein, dass irgendwo, in Folge von Montagefehlern, ein Problem vorhanden ist. Weiter gibt es auch noch die Problematik mit Kriechströmen (in dieser Arbeit nicht genauer beschrieben). Gerade in diesem Bereich, gibt es noch grosse Unklarheiten und es muss weiter geforscht werden. Man nimmt an, dass unlösbare Melkprobleme oftmals aus diesem Bereich stammen. Wenn man ein Melkproblem hat, sollte dies nicht auf die leichte Schulter genommen werden. Melkprobleme verursachen grössere Kosten als dass man auf den ersten Blick glaubt. Literaturverzeichnis Aksen, Baumgartner, Borchert, Fischer Milch und Melken. s.l. : AVA-Agrar Verlag, Bilgery. Bitec Melktechnik. [Online] Krömker Kurzes Lehrbuch Milchkunde und Milchhygiene. s.l. : Parey, Lincke [Online] Melkberatung. [Online] Neff Instalation Melkmaschine. s.l. : Rindergesundheitsdienst, Nosal, Rutishauser FAT Berichte Nr Rindergesundheitsdienst Die Grüne. 2007, S Mai Suter. Melkerkurs ETH Bau und Funktion der Melkanlage. Andreas Maurer, Bruno Bartlome Seite 20 von 21

21 Anhang Milchverluste Betrieb Nauen Betrieb "Nauen" Aufgeführt sind Tiere, bei denen ersichtlich ist, dass sie im Melkstand gestresst sind. Kuh Laktation Milchleistung Vorjahre erwartete Milchleistung laufende Laktion gegebene Milchleistung Begründung Enka Selina Oxitocin 540 Sabrina Ibiza starker Leistungsabfall 960 Blüemli starker Leistungsabfall 600 Elektra Oxitocin 660 Zolivia Oxitocin 780 Zarin Oxitocin 780 Estonia Oxitocin 660 Sarina Geschätzte Leistungseinbusse bei übrigen Kühen: 100 kg x 40 Kühe 2400 Betrag 9300