Stäube und Schadgase in der Pferdehaltung. Auswirkung auf die Pferdegesundheit und. Möglichkeiten der Reduzierung. Quellen der Entstehung,

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Nele Koch
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1 Fachtagung Pferde Bau Haltung Management am 20. Juni 2012 in Bad Homburg Stäube und Schadgase in der Pferdehaltung Quellen der Entstehung, Auswirkung auf die Pferdegesundheit und Möglichkeiten der Reduzierung Prof. Dr. Engel Hessel Georg-August-Universität Göttingen, Außenstelle Vechta, Department für Nutztierwissenschaften, Abteilung Verfahrenstechnik

2 Einleitung Derzeit leben mehr als 1 Mill. Pferde in Deutschland Der größte Anteil, sowohl im Sport- als auch im Zuchtund Freizeitbereich wird in Innenboxen gehalten. Untersuchung in Niedersachsen: 94 % Einzelhaltung (63 % in Innenboxen, 31 % in Außenboxen), nur 6 % in Gruppenhaltung in Laufställen Untersuchung in Schleswig-Holstein: 96 % Einzelhaltung 2

3 Einleitung Symptomatische oder latent vorhandene Schäden der Atemwege bei ca. 80 % aller Stallpferde (Pick, 1986). Ca. 30 % der Unbrauchbarkeitsfälle von Sportpferden werden auf chronische Atemwegserkrankungen zurückgeführt (Schlichting, 2001). Atemwegserkrankungen als zweithäufigste Abgangsursache versicherter Pferde (Salzbrunn, 2005; Köning, 1983). Atmungssystem der Pferde reagiert besonders empfindlich auf Staub und Schadgase (Holcombe et al., 2001; Malikides und Hodgsen, 2003) 3

4 Warum ist dies so? Wir verfügen in aller Regel über mehr oder weniger geschlossene Ställe mit Einzelhaltung, wenig Luftwechsel, zu wenig Luftraum pro Tier und vielen Boxenabtrennungen die eine gute Luftführung behindern!! 4

5 Stallklima drei verschiedene Faktorbereiche: - physikalische Parameter (Lufttemperatur, rel. Luftfeuchte, Luftbewegung) - chemische Parameter (Gase z.b. Ammoniak, Kohlendioxid) - biologische Parameter (Staub, Mikroorganismen) Zusätzlich wird der Faktor Licht aufgeführt, der einen Einfluss auf das gesamte endokrine und limbische System des Pferdes ausübt. 5

6 Physikalische Parameter Lufttemperatur ( C): - Pferd besitzt sehr ausgeprägtes Thermoregulationsvermögen - schnelle Anpassungsfähigkeit an klimatische Veränderungen - gleichmäßige Komfortlufttemperatur unerwünscht; dadurch bleibt Organismus untrainiert - Stalllufttemperatur soll der Außentemperatur ganzjährig gemäßigt folgen! 6

7 Physikalische Parameter rel. Luftfeuchte (%): optimale rel. Luftfeuchte im Pferdestall beträgt % Luftbewegung (m/s): regelmäßiger Austausch von verbrauchter Stallluft durch Frischluft Luftströmung im Pferdestall mind. 0,2 m/s Luftströmungen den Temperaturen anpassen: bei hohen Temperaturen im Sommer sollte diese bis zu 6 m/s ansteigen Zugluft vermeiden 7

8 Chemische Parameter Schadgase stammen meist aus dem Stoffwechsel der Tiere, den Ausscheidungen und der Einstreu Hauptschadgase: Kohlendioxid Ammoniak 8

9 Mittlerer Tagesverlauf der Ammoniakkonzentrationen im Zeitraum vom bis zum in Abhängigkeit von der Öffnung der Fenster mg/m³ 10 Fenster tagsüber geschlossen Fenster tagsüber geöffnet :00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 04:00 06:00 Uhrzeit 9

10 Mittlere Ammoniakkonzentrationen in Abhängigkeit vom Versuchstag und Einstreumaterial (n=12/einstreumaterial) Weizenstroh Holzspäne Hanfstreu Leinenstreu Papierschnipsel Strohpellets Ammoniakkonzentration [mg/m³] Versuchstag 10

11 Mittlere Ammoniakkonzentrationen im Verlauf von 14 Tagen in Abhängigkeit vom Einstreumaterial (Praxisversuch) Weizenstroh Strohpellets Holzspäne Ammoniakkonzentration [mg/m³] Tag 11

12 Eigene Untersuchungen zum Entmistungsintervall

13 Vergleich von drei unterschiedlichen Entmistungsintervallen 1. Mistmatratze; nur tägliche Nachstreu: 1 kg/m² 2. tägliches komplettes Ausmisten, tägliche Neueinstreu: 3,5 kg/m² 3. tägliches Ausmisten, nur Kotentfernung, tägliche Nachstreu: 1 kg/m² 13

14 Mittlere Ammoniak-, Kohlenstoffdioxid- und Lachgaskonzentrationen in Abhängigkeit von der Entmistungsvariante Mittlere Gaskonzentration [mg/m³] Entmistungsvariante NH3 CO2 N2O 1 Mistmatratze (kein Ausmisten) 2 Tägliches Ausmisten komplett 1,92 ± 0,1 a 1295± 21 a 0,65 ± 0,005 a 2,25 ± 0,1 b 1235± 18 b 0,67 ± 0,005 b 3 Tägliche Kotentfernung 1,54 ± 0,1 a 1361± 24 a 0,64 ± 0,005 a a,b,c = LSMs mit verschiedenen Buchstaben innerhalb einer Spalte unterscheiden sich signifikant (P< 0,05), n = 56 Tagesmittelwerte/Entmistungsvariante. 14

15 Mistmatratze Georg-August-Universität Göttingen

16 LSMeans und Standardfehler der Ammoniakkonzentration in Abhängigkeit von der Versuchswoche Woche ohne Misten, nur Nachstreuen mit Stroh 16

Mittlere Ammoniakkonzentrationen im Zeitraum vom 24

17 Mittlere Ammoniakkonzentrationen im Zeitraum vom bis zum in Abhängigkeit vom Entmistungsintervall 17

18 Staub (luftgetragene Partikel) in Pferdeställen Wesentlicher Verursacher von Erkrankungen und so mitverantwortlich für Leistungseinbußen und Tierarztkosten. Das Einstreumaterial und das Futter sind die primären Staubquellen im Pferdestall (Art et al., 2002). 18

19 Mittelwerte und Standardabweichungen der Schwebstaubkonzentrationen in Abhängigkeit von dem Öffnen der Fenster *** n.s. Fenster geöffnet Fenster geschlossen n.s. 30-Min.Staubkonzentration (µg/m³) 0:00-3:30 4:00-7:30 8:00-11:30 12:00-15:30 16:00-19:30 20:00-23:30 Uhrzeit 19

20 Mittlerer Tagesverlauf der Schwebstaubkonzentrationen im Zeitraum vom bis zum Min.Staubkonzentration (µg/m³) Kraftfutter Einstreuen der Boxen Heulage und Kraftfutter Heulage und Kraftfutter 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 Uhrzeit 20

21 Mittlerer Tagesverlauf der Schwebstaubkonzentrationen im Zeitraum vom bis zum in Abhängigkeit von der Öffnung der Fenster in 48 Stunden nach dem Misten 21

22 Generierung von PM 2,5 Partikeln in Abhängigkeit vom Einstreumaterial bei konstantem Volumen Liter Substrat, 1 min Rotation, 14 U/min, n=3 Weizenstroh Holzspäne Leinenstreu Hanfstreu Papierschnipsel Strohpellets Staubkonzentration (PM2,5) [µg/m³] Minuten 22

23 Generierung luftgetragener Partikel und Gase verschiedene Einstreumaterialien unter Praxisbedingungen - mittlere Partikelkonzentration Weizenstroh Strohpellets Späne Staubkonzentration PM 10 [µg/m³] 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Zeit Mittlere Staubkonzentrationen (PM10) im Tagesverlauf n = 42 Messtage/Material 11. November 2009

24 Mittlere Partikelkonzentrationen (PM10) in Abhängigkeit von der Entmistungsvariante a Mistmatratze tägliches Ausmisten komplett b b tägliche Kotentfernung Partikelkonzentration PM10 [µg/m³] a,b = LSMs mit verschiedenen Buchstaben unterscheiden sich signifikant mit P< 0,05 n = 14 Tagesmittelwerte/Entmistungsvariante 24

25 Mittlere Partikelkonzentrationen PM 10 (LSM ± SE) in Abhängigkeit der Versuchswoche Weizenstroh, tägliche Einstreu 1kg/m² a ab a ab b ab Partikekonzentration [µg/m³] Woche n = 7 Tagesmittelwerte/Woche a,b = LSM mit unterschiedlichen Buchstaben sind signifikant verschieden mit P < 0,05. 25

26 Fazit - Ammoniak Eine zweiwöchige Mistmatratze mit Stroh hat keinen negativen Einfluss auf die Ammoniakkonzentrationen im Stall hat. Sie bietet sogar Vorteile im Vergleich zum täglichen Misten hinsichtlich der Gasgenerierung. Eine regelmäßige Nachstreu (Kohlenstoffverfügbarkeit) muss aber erfolgen. Auch im Verlauf einer sechswöchigen Strohmistmatratze wurden keine kontinuierlich ansteigenden Ammoniakwerte im Stall erfasst. 26

27 Fazit - Staub Einstreumaterialien Hanf und Leinen generieren hohe Schwebstaubkonzentrationen im Technikumversuch Einstreumaterialien Holzspäne und Strohpellets können die Partikelkonzentrationen in der Stallluft im Vergleich zu Stroh reduzieren. Die Tätigkeiten im Stall (Füttern, Misten bzw. Säubern und Begradigen der Box, Fegen) verursachen erhöhte Partikelkonzentrationen. Die Mistmatratze mit Stroh bietet Vorteile im Vergleich zum täglichen Misten hinsichtlich der Partikelkonzentration 27

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