Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu
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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 www.michaelherdt.de „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Planungsgrundsätze für Stallanlagen zur erfolgreichen Milchproduktion „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 ? Mast geplant ? • in welchem Umfang Fütterungssystem falls Zukauf erfolgt, in welchem Alter kommen die Tiere auf den Betrieb Mobil oder automatisch Melksystem (2X, 3X) Gruppenmelkstände Karusell Automatisches Melken „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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) „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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) „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 1.000 Kühe: mind. 300 – 500 m „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Funktionsbereich “Laufen” – Laufgang, Entmistungsanlage „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Funktionsbereich “Fressen” – Freßgang, Futtertisch Freßgänge Futtertische • Mindestbreite 4 m • Mindestbreite 5 m • Rutschfeste, trittsichere Oberfläche • Säurefeste Oberflächen • Abriebfest für Schieberentmistungen • Nackenriegel in Teilbereichen auch • Hochwertige Betonrezepturen (C30/37) • Gummimatten in Teilbereichen Freßgitter • Special Needs, Roboterställe „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Systeme der Futtervorlage Futterroboter Moderne Bandfütterung Futtertisch für TMR Fütterung mit Mischwagen „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Funktionsbereich “Saufen” - Tränken Bedarf 100 – 120 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 10-12 cm Trogseite pro Kuh „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Beispiele für gute Liegeboxen „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Funktionsbereich “Melken” - Systemauswahl Konventionell • Melkstand als Fischgräte oder Side by Side • Karussell Automatisch • Einboxensysteme oder Mehrboxensysteme • automatisierte konventionelle Systeme System Kannen- und Rohrmelkanlagen Herdengröße Grössen bis 20 Kühe Fischgrätenmelkstände 30 bis 500 (1.000) 2*5 – 2*24 Side by Side 100 bis 500 (1.500) 2*5 – 2*50 500 + 24-80 60 – ? (1.000) 1 – 32 Karusell Roboter als Einzelboxen Automatisierte Karusselle ? Bemerkung „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Ein Beispiel – 192 Kühe mit Erweiterungsmöglichkeit „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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. 30.000 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 60 Kühe mit Roboter und Bandfütterung „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Eine Großanlage mit Robotern • 2 Ställe 125 x 47 m • 16 Roboter für 1.060 laktierende Kühe • 01 Roboter für Frischmelker • 50.000 l Milchlager „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ Dimensionierung der Biogasanlage Kennzahlen • ca. 20 m³ Rindergülle je Kuh und Jahr (Milchleistung 10.000 kg/a) • ca. 25 m³ Biogas aus 1 m³ Rindergülle • ca. 2 kWel Leistung aus 1 m³ Biogas • 1.000 Kühe -> 20.000 m³ Gülle -> 500.000 m³ Biogas -> 120 kWel Leistung ABER • zum Erwärmen von 1 m³ Gülle um ca. 30°C sind ca. 35 kWhth Energie erforderlich • 20.000 m³ Gülle -> 55 m³/d -> 1.925 kWhth -> 80 kWth 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 kWel Leistung „Rinderhaltungssysteme der Zukunft – was ist zu beachten?“ 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 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!
