SONDERDRUCK aus top agrar 04/2013 Kuhverkehr am Roboter: Drei Systeme im Vergleich
Melken Kuhverkehr am Roboter: Drei Systeme im Vergleich Freier oder selektiv gelenkter Kuhverkehr: Womit lassen sich die besten Ergebnisse am Melkroboter erreichen? Antworten gibt eine Studie aus einem ostdeutschen Praxisbetrieb mit 17 Robotern und 1 000 Kühen. In der Studie wurden der freie und zwei Formen des selektiv gelenkten Kuhverkehrs bei jeweils zwei Melkrobotern und 120 Kühen verglichen. Fotos: Werkbilder Mit der Umstellung auf das automatische Melken ändert sich der komplette Tagesablauf für Tier und Mensch: Die festen Melkzeiten entfallen, die Kühe müssen freiwillig zum Melken gehen. Klappt das nicht, sinkt die Milchleistung und der Arbeitsaufwand für das Nachtreiben steigt. Die Wirtschaftlichkeit der Milchproduktion verschlechtert sich. Drei Systeme verglichen: Deshalb ist immer eine gewisse Steuerung der Tierbewegung erforderlich. Wie diese aussieht, hängt vom Kuhverkehrssystem ab. Dabei lassen sich drei Varianten unterscheiden: Beim gelenkten Kuhverkehr ist der Zutritt zu einzelnen Stallbereichen nur über Selektionseinrichtungen bzw. die Melkbox möglich. In der Regel sind Liege- und Fressbereich abgetrennt. Alle Tiere müssen somit bestimmte Tore im Stall aufsuchen, um zum Futter bzw. in den Liegebereich zu gelangen. Beim selektiv gelenkten Kuhverkehr hängt der Zugang zu einzelnen Stallbereichen vom Melkanrecht ab. Tiere, die Melkanrecht besitzen, müssen sich erst im Roboter melken lassen, um in einen anderen Stallbereich zu kommen. Hierzu zählt u. a. das (Firma DeLaval). Durch zusätzliche Bypass-Tore, die an den Übergängen im Stall installiert sind, werden die Wege für die Kühe optimiert (vgl. Bild Seite R 34). Im freien Kuhverkehr sind überhaupt keine Tore installiert. Die Kühe können sich ohne Einschränkung zwischen dem Futtertisch, den Liegeplätzen und dem Melkroboter bewegen. Studie auf Praxisbetrieb: Um herauszufinden, welche Vor- und Nachteile die Systeme aus Sicht der Kühe und der Arbeitswirtschaft bieten, wurden die drei Systeme, mit zusätzlichem Bypass-Tor und freier Kuhverkehr gegenübergestellt. Die Untersuchung fand in einem ostdeutschen Großbetrieb mit ca. 1 000 melkenden Kühen statt. Der Betrieb hat zuvor konventionell gemolken und im Sommer 2011 einen neuen Kuhstall mit 17 Melkrobotern bezogen. Drei Gruppen mit jeweils 120 Kühen und zwei Melkrobotern wurden baugleich in einer Stallhülle eingerichtet. Je Gruppe waren 127 Liegeplätze sowie acht Selektionsboxen vorhanden. Somit waren die Bedingungen identisch und eine Vielzahl von Nebeneffekten, wie z. B. der Einfluss von Leistung, Klima, Futter- Unsere Autoren Prof. Dr. Steffi Geidel, Dr. Katja Graff; Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden
Eindeutiges Ergebnis der Studie: Tore schränken Kühe in ihrer Bewegungsfreiheit nicht ein. qualitäten und Herdenmanagement konnten ausgeschlossen werden. Auch die Zusammensetzung der Gruppe nach Alter und Laktationsstand der Tiere war gleich. So lag die mittlere Laktationsnummer zwischen 2,0 und 2,2 und der Laktationstag im Mittel bei 155 bis 160. Grafiken: Driemer Die Ergebnisse: Nach neun Monaten lassen sich diese Ergebnisse festhalten: Milchleistung: Die tägliche Milchleistung lag im Mittel aller Tiere bei 34,4 kg pro Tag. Die Menge Energie-korrigierter Milch (ECM) pro Kuh und Tag lag in den Gruppen zwischen 34,2 und 36,5 kg. Die Kühe im -System mit Bypass-Tor hatten die höchste Milchleistung, die Differenzen waren statistisch aber nicht signifikant. Die Inhaltsstoffe waren unauffällig: Der Fettgehalt lag bei etwa 3,9 %, der Eiweißgehalt bei etwa 3,4 %. Die mittlere Gemelksmenge lag bei 12,9 kg/melkung bei einer Melkfrequenz von im Schnitt 2,7 Melkungen/Tag. Auslastung: Über 30 Tage wurde die Systemauslastung der Melkboxen untersucht (Übersicht 1). Deutlich wird: Mit allen Systemen lässt sich der Zielwert von 2 000 kg Milch pro Melkbox und Tag erreichen. Die Variante mit Bypass-Tor liegt sogar bei 2 200 kg. Melkfrequenz: Die Melkfrequenz unterschied sich zwischen den Gruppen nur minimal: Die Kühe im freien Kuhverkehr gingen 2,6-mal zum Melken, im Feed First-System mit Bypass-Tor 2,7-mal und im -System 2,8-mal (Übers. 2). In allen Gruppen waren die Bedingungen (Mindestmilchmenge, Mindestzwischenmelkzeit, Nachtreibeintervall) gleich. Gesichert ist, dass die Melkfrequenz mit höherer Laktationsnummer sinkt: Ältere Kühe gehen seltener zum Melken. Zwischenmelkzeit: Viermal täglich wurden alle Kühe mit einer Zwischenmelkzeit über 12 Stunden zum Melkroboter nachgetrieben. Dabei traten große Unterschiede zwischen den Gruppen auf: Mit Abstand am häufigsten musste im freien Kuhverkehr nachgetrieben werden. Mit rund 15 % nachzutreibenden Kühen waren dort 2,5- bis 3,0-mal so viele Tiere nicht in der erwünschten Zwischenmelkzeit geblieben (Übers. 3). In dieser Gruppe gab es auch die höchste Streuung in den Zwischenmelkzeiten. Übersicht 1: Tägliche Milchmenge der Melkroboter Tägliche Milchmenge in kg 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 Roboter 1 Roboter 2 Roboter 3 Roboter 4 Roboter 5 Roboter 6 +Bypass Freier Kuhverkehr Wie reagieren die Tiere? Das Verhalten der Kühe ändert sich durch den Einsatz von Melkrobotern. Um Unterschiede zu erkennen, wurde schon im alten Stall das Tierverhalten erfasst. Fressverhalten: Die Fütterungszeiten lagen im alten und neuen Stall gegen 6.00 Uhr und 13.00 Uhr. Das Futter wurde siebenmal täglich nachgeschoben. Das Tier : Fressplatz-Verhältnis lag bei 1,8 : 1. Der Anteil der fressenden Tiere beträgt gleichmäßig ca. 19 % über den gesamten Tagesverlauf, wobei der Anteil der Tiere am Futtertisch zwischen 10 und 30 % schwankte. Spitzenzeiten, in denen bis 80 % der Kühe beim alten System am Futtertisch standen, gibt es mit den Robotern nicht mehr. Unterschiede zwischen den Kuhverkehrssystemen sind nicht erkennbar. Aus der etwas erhöhten Anzahl an Futtertischbesuchen im -System mit Ziel Mit allen drei Varianten des Kuhverkehrs lassen sich die angestrebten 2 000 kg pro Melkbox und Tag erreichen.
Melken Bypass-Tor sowie im freien Kuhverkehr ergeben sich keine höheren Fresszeiten (Übersicht 2). Da in allen Gruppen die Futteraufnahme identisch war, muss sich die gefressene Menge je Futtertischbesuch unterscheiden. Liegeverhalten: Das Liegeverhalten ist etwas differenzierter. Abhängig vom Tierverkehrssystem liegen die Tiere zwischen 11,3 und 12,3 Stunden am Tag. Damit liegt die durchschnittliche Liegedauer unter der im Stall mit konventionellem Melksystem (12,4 Stunden). Das hatte aber keine Auswirkungen auf die Leistungen und das Verhalten der Kühe. Zusätzlich wurden zwölf Fokustiere in jeder Gruppe ausgewählt, deren Tagesablauf detaillierter betrachtet wurde (n = 15 552 Beobachtungen). Untersucht wurden auch hier Aufenthaltsdauer im Vorwarte- bzw. Melkbereich, Stehen in der Liegebox, Liegen in der Liegebox, Aktivitätszeiten sowie Fresszeiten. Zum Aufenthalt im Vorwarte- bzw. Melkbereich zählten alle Kühe, die sich in der Melkbox befanden bzw. sich im vorgeordneten Wartebereich (vor und nach Übersicht 3: Zwischenmelkzeiten im Vergleich Zwischenmelkzeit pro Kuh und Tag in Stunden 11,0 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 + Bypass Freier Kuhverkehr n = 20021 1 2 3 4 Laktationsnummer Übersicht 2: Tierverhalten im Vergleich mit Bypass-Tor Freier Kuhverkehr Melkfrequenz 2,8 2,7 2,6 Tiere beim Melken (Mittelwert) 6,2 % 7,7 % 5,6 % Tiere beim Fressen (Mittelwert) Anzahl Futtertischbesuche/Tag Mittlere Fresszeit/Tag 18,7 % 6,0 4,5 h 19,7 % 6,7 4,7 h 18,7 % 7,1 4,5 h Tiere beim Liegen (Mittelwert) 50,3 % 47,2 % 51,6 % Mittlere Liegedauer/Tag 12,1 h 11,3 h 12,3 h Links ein Bypass-Tor, das elektronisch gekoppelt über die Software läuft, rechts eine einfache Rücklaufsperre, die rein mechanisch funktioniert. dem Melken) aufhielten. Beim freien Kuhverkehr wurden die Tiere gewertet, die sich im gedachten Wartebereich (identisch angeordnet) befanden. Ergebnis: Die Kühe waren in allen drei Gruppen ungefähr gleich lange ak- Das Kuhverkehrssystem hat nahezu keinen Einfluss auf das Tierverhalten: Melkfrequenz, Fress- und Liegeverhalten sind auf vergleichbarem Niveau. Kühe im freien Kuhverkehr kommen meist auf längere Zwischenmelkzeiten. Deutlich wird aber auch, dass ältere Kühe seltener zum Melken gehen. tiv. Im -System 2 Std. 52 Min., im -System mit Bypass-Tor 3 Std. 5 Min. und im freien Kuhverkehr 3 Std. 8 Min. am Tag. Die Aufenthaltsdauer im Vorwarte- bzw. Melkbereich betrug im -System 1 Std. 55 Min., im -System mit Bypass- Tor 1 Std. 56 Min. und im freien Kuhverkehr 1 Std. 53 Min. am Tag. Die Fokustiere der Gruppe freier Kuhverkehr standen mit 3 Std. 6 Min. am Tag deutlich länger in der Liegebox als in den anderen beiden Kuhverkehrssystemen (1 Std. 54 Min. im und 2 Std. 5 Min. im mit Bypass-Tor). Ursache für das etwas unruhigere Verhalten in der Gruppe mit freiem Kuhverkehr könnte die deutlich höhere Anzahl nachzutreibender Kühe und die längere Zeit des Nachtreibens sein. Durch die langen Treibewege in einem Abteil mit 127 Liegeplätzen in einem vierreihigen Stall führte das Suchen und Treiben der Kühe zu Unruhe und damit zu häufigeren und längeren Stehzeiten in der Box. Zusammenfassung: In den drei verschiedenen Tierverkehrssystemen gibt es bei der Zeiteinteilung der Tiere keine signifikanten Verhaltensunterschiede. Selektionstore schränken die Tierbewegung in dieser Untersuchung nicht ein. Im Gegensatz zum konventionellen System mit Aktivitätsspitzen sind Melkroboter-Kühe im Tagesverlauf konstant aktiv. Die Fressund Liegedauern liegen im empfohlenen Bereich. In den Vorwartehof zu den zwei Melkboxen wurden jeweils zehn Kühe eingelassen (außer beim freien Kuhverkehr). Weitere Tiere mit Melkanrecht wurden am Selektionstor abgewiesen und konnten es nicht mehr durchqueren. Eine Rückkehr in den Liegebereich wurde für diese Tiere ausgeschlossen. Trotz dieser Einstellungen ergab sich
kein Kuh-Stau vor dem Eingangstor. Einzelbeobachtungen bei 163 Tieren bestätigen dies. Dabei wurde die Dauer vom Betreten des Bereiches vor dem Selektionstor bis zum Eintritt untersucht. Es dauerte durchschnittlich zwei Minuten, bis die ankommende Kuh das Tor passiert hatte. Die maximale Wartezeit betrug 13 Minuten. Die Aufenthaltsdauer der Kühe im Vorwartebereich der Melkboxen war tierspezifisch sehr unterschiedlich. Die mittlere Verweildauer einschließlich der Melkzeit betrug ca. 33 Minuten, wobei ein hoher Anteil der Kühe den Melkbereich bereits nach 20 Minuten wieder verließ (Übersicht 4). Der Vergleich zwischen und mit Bypass-Tor zeigt eine deutlich höhere Passage-Rate von 9,8 zu 11,0 für die Variante mit Bypass-Tor. Das Tor vom Futtertisch in den Liegebereich wird dabei von ca. 80 % der Herde 2,2-mal täglich genutzt. Dadurch wird das Selektionstor zum Vorwartebereich entlastet und die Laufwege der Tiere reduzieren sich. Das Bypass-Tor hatte einen positiven Einfluss auf die Futtertischbesuche und die Fressdauer. Was macht mehr Arbeit? Der freie Kuhverkehr hat arbeitswirtschaftlich deutlich am schlechtesten abgeschnitten. Alle Handlungen mit und am Tier sind aufwendiger als im selektiv gelenkten Kuhverkehr, da die Kühe nicht in der Selektionsbox vorgestapelt werden können und ein höherer Nachtreibeaufwand zu verzeichnen war. Der Aufwand für das Nachtreiben der überfälligen Kühe lag beim -System bei 0,9 Akh, beim -System mit Bypass-Tor System bei 0,7 Akh und beim freien Kuhverkehr bei rund 5 Akh je Kuh und Jahr (Übersicht 5). Beachtet werden muss allerdings, dass sich Arbeitsanalysen eines Betriebes nur begrenzt verallgemeinern lassen. Übers. 4: Aufenthalt im Wartehof 45 Anteil Tiere in % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Anteil Tiere in % 18 15 12 9 6 3 0 nachzutreibende Tiere/Tag Jahresarbeitszeitbedarf für Nachtreibearbeiten (Akh/Kuh) + Bypass Fazit für die Praxis: Folgende Schlussfolgerungen lassen sich ziehen: 2 000 kg Milch pro Tag und Melkbox sind unabhängig vom Tierverkehrssystem möglich, wenn das Management der Herde stimmig darauf ausgelegt ist. Das Alter der Tiere hat einen höheren Einfluss auf die Melkfrequenz als technische Einstellungen und das Kuhverkehrssystem. Das Tierverhalten vereinheitlicht sich im Tagesverlauf. Fütterungs- und Melkzeiten bestimmen nicht mehr den Tagesablauf in der Herde. Die Kühe haben in allen Systemen ausreichend Zeit für Fressen, Liegen und Bypass-Tor <20 20 39 40 59 60 79 80 99 100 119 >120 Aufenthalt im Vorwartehof in Minuten Übers. 5: Nachtreibeaufwand streut Akh/Kuh/Jahr 18 Freier Kuhverkehr 15 12 9 6 3 0 In beiden Varianten des selektiv gelenkten Verkehrs hat ein Großteil der Kühe den Vorwartehof nach 20 Minuten verlassen. Die Studienergebnisse zeigen deutlich, dass der Nachtreibeaufwand beim freien Kuhverkehr am höchsten ist. Melken. Tore stellen keine Barrieren für Kühe dar! Um den Arbeitsaufwand zu optimieren, ist der Anteil nachzutreibender Kühe zu minimieren. Das gelingt ohne Nachteile auf das Verhalten und die Leistung der Kühe mit dem selektiv gelenkten Kuhverkehr: hier konnte die Anzahl nachzutreibender Kühe um rund zwei Drittel gesenkt werden. Die Studie zeigt keine Unterschiede bei Leistung und Verhalten der Kühe in Abhängigkeit von den Kuhverkehrssystemen. Entscheidend für die Auswahl eines Systems sind deshalb der Arbeitsaufwand und die Verfahrenskosten. Beim selektiv gelenkten Kuhverkehr verbringen die Kühe im Schnitt 33 Minuten im Vorwartehof. Schnell gelesen Bei 1 000 Kühen wurden die Systeme freier und selektiv gelenkter Kuhverkehr am Melkroboter verglichen. Alle drei Systeme erreichen 2000 kg Milch/Box/Tag. Selektionstore schränken die Tiere nicht ein. Der freie Kuhverkehr verursacht aufgrund des Nachtreibens die meiste Arbeit. Der selektiv gelenkte Kuhverkehr reduziert die Anzahl nachzutreibender Kühe. Dieser Sonderdruck wird mit besonderer Genehmigung des Landwirtschaftsverlages GmbH, Hülsebrockstraße 2 8, 48165 Münster, herausgegeben.