Drei Systeme im Vergleich

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.
Fotos: Werkbilder
In der Studie
wurden der freie
und zwei Formen
des selektiv
gelenkten Kuhverkehrs bei
jeweils zwei
Melkrobotern
und 120 Kühen
verglichen.
it 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.
M
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 Feed First (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 „Feed First“, „Feed First 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.
melkzeit, 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.
Die Ergebnisse: Nach neun Monaten
Wie reagieren die Tiere? Das Verhalten der Kühe ändert sich durch den Ein-
Übersicht 1: Tägliche Milchmenge
der Melkroboter
2200
Tägliche Milchmenge in kg
Ziel
2000
1800
1600
1400
1200
1000 Roboter 1 Roboter 2 Roboter 3 Roboter 4 Roboter 5 Roboter 6
Feed First
Feed First+Bypass Freier Kuhverkehr
Quelle: Geidel, Graff 2013
2400
Grafiken: Driemer
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 Feed First-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 Feed First
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 Feed First-System 2,8-mal (Übers. 2).
In allen Gruppen waren die Bedingungen
(Mindestmilchmenge, Mindestzwischen-
satz 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 Feed First-System mit
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
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-
Übersicht 3: Zwischenmelkzeiten
im Vergleich
Zwischenmelkzeit pro Kuh und Tag in Stunden
Feed First
Feed First + Bypass
Freier Kuhverkehr
n = 20021
Quelle: Geidel, Graff 2013
11,0
10,5
10,0
9,5
9,0
8,5
8,0
7,5
7,0
6,5
6,0
1
2
3
Laktationsnummer
Kühe im freien Kuhverkehr
kommen meist
auf längere
Zwischenmelkzeiten. Deutlich
wird aber auch,
dass ältere Kühe
„seltener“ zum
Melken gehen.
≥4
Übersicht 2: Tierverhalten im Vergleich
Feed First
Feed First mit
Bypass-Tor
Freier
Kuhverkehr
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
Melkfrequenz
Das Kuhverkehrssystem hat nahezu keinen Einfluss auf das Tierverhalten: Melkfrequenz, Fress- und Liegeverhalten sind auf vergleichbarem Niveau.
tiv. Im Feed First-System 2 Std. 52 Min.,
im Feed First-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 Feed First-System 1 Std. 55
Min., im Feed First-System mit BypassTor 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 Feed First und 2 Std. 5 Min.
im Feed First 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
45 Anteil Tiere in %
40
Feed First
35
Feed First Bypass-Tor
30
25
20
15
10
5
0
<20
20–39 40–59 60–79 80–99 100–119 >120
Aufenthalt im Vorwartehof in Minuten
Quelle: Geidel, Graff 2013
Übers. 4: Aufenthalt im Wartehof
In beiden Varianten des selektiv gelenkten
Verkehrs hat ein
Großteil der Kühe
den Vorwartehof
nach 20 Minuten
verlassen.
Übers. 5: Nachtreibeaufwand streut
18
15
12
Anteil Tiere in %
Akh/Kuh/Jahr
nachzutreibende Tiere/Tag
Jahresarbeitszeitbedarf
für Nachtreibearbeiten (Akh/Kuh)
18
15
12
9
9
6
6
3
3
0
Feed First
Feed First + Bypass Freier Kuhverkehr
0
Quelle: Geidel, Graff 2013
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 Feed First und
Feed First 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.
Die Studienergebnisse zeigen
deutlich, dass der
Nachtreibeaufwand beim freien
Kuhverkehr am
höchsten ist.
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 Feed First-System bei
0,9 Akh, beim Feed First-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.
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
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.
Schnell gelesen
Beim selektiv
gelenkten
Kuhverkehr
verbringen
die Kühe im
Schnitt 33 Minuten im Vorwartehof.
• Bei 1 000 Kühen wurden die
Systeme „freier“ und „selektiv
gelenkter“ Kuhverkehr am
Melkroboter verglichen.
• Alle drei Systeme erreichen
2 000 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.