Milchviehhaltung. Smart unterwegs im Stall

Automatisierung und Sensortechnik sind im Milchviehbetrieb schon lange nicht mehr wegzudenken. Zunehmend klappt auch die Vernetzung der Systeme besser. Der Trend geht zu Künstlicher Intelligenz und cloudbasierten Lösungen.

Im Vergleich zu anderen Tierarten sind für die Rinderhaltung mit Abstand die meisten Sensorsysteme auf dem Markt. Dadurch fallen im Milchviehstall täglich zahlreiche Daten an. Leistungsdaten der Milchproduktion, der Ernährung, der Reproduktion und der Tiergesundheit stehen den Betrieben zur Verfügung und müssen ausgewertet werden. Dementsprechend sind für die Milchviehhalter
nicht nur Kennwerte über die Produktionsleistung, die Gesundheit, den Fruchtbarkeitsstatus und das Tierverhalten verfügbar, sondern ebenso Daten der technischen Anlagen, mit denen Prozesse wie z. B. der Tierverkehr gesteuert werden können.

Autonom melken und füttern, Gülle aufnehmen und Futter anschieben – das haben die Milchviehhalter schätzen gelernt, entlastet es sie doch in ihren täglichen Arbeitsabläufen. Stark weiterentwickelt wurde in letzter Zeit der Bereich der intelligenten Tierüberwachung.
Mit Kameras lassen sich verschiedene, auch unerwünschte Verhaltensweisen, schnell erkennen. Aufkommende Probleme können so kurzfristig behoben werden. Ortungssysteme im Stall ermöglichen es zu jeder Sekunde des Tages, den Standort der Kühe im Stall zu verfolgen. Es unterstützt den Landwirt dabei, Kühe zu finden, die seine Aufmerksamkeit benötigen. Echtzeitinformationen landen nicht im Herdenmanagementprogramm, sondern auch auf dem Smartphone des Landwirts oder Herdenmanagements und helfen, die Aufgabenlisten effizienter zu verwalten. Immer mehr Systeme, die mit einer KIbasierten Software arbeiten, werden im Kuhstall genutzt.

Bei der Beurteilung des Stallklimas erfolgt die Überwachung der Daten in Echtzeit. So wird das Aufrechterhalten optimaler Stallklimaverhältnisse mit angepasstem Luftmassenaustausch und der Wärmeregelung ermöglicht – unabhängig von der Witterung, den tierischen und technischen Emissionen. Digitale Regler liefern die exakten Werte, auf die die Anlage sofort reagieren kann. Im Wesentlichen wird das Stallklima von den Faktoren Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, -geschwindigkeit und Schadgas- Konzentrationen bestimmt. Hinsichtlich der Schadgase spielt Ammoniak eine große Rolle. Schon geringe Konzentrationen wirken sich reizend auf die Schleimhäute der Atemwege sowie auf die Augenbindehaut aus. Ab 30 ppm Ammoniak in der Stallluft ist von gesundheits- und leistungsbeeinträchtigenden Wirkungen auszugehen. Die Emissionen lassen sich hier mittels spezifischer Gassensoren, die Strom generieren, der proportional zur Gaskonzentration ist, messen.

Das tierindividuelle Monitoring ist in der Milchviehhaltung weit fortgeschritten. Auf elektronische Transponder zur Einzeltiererkennung folgten schon vor vielen Jahren Sensoren für die Erkennung verschiedener Erkrankungen (Euter-, Klauenerkrankungen und Stoffwechselstörungen) sowie für die Detektion des Brunstverhaltens. Die automatische Erfassung und Analyse der Milchmenge, -inhaltsstoffe und -qualität gibt wichtige Informationen zum Leistungspotential jeder einzelnen Kuh und ermöglicht das frühzeitige Erkennen von Eutererkrankungen.

Die Aktivitätsmessung, die Erfassung der täglichen Wiederkauzeit oder die Bestimmung diverser physiologischer Parameter wie der pH-Wert im Pansen oder die Körpertemperatur machen die Kuh immer »gläserner«. Teilweise eignen sich dieselben Systeme, z. B. die Bestimmung der täglichen Wiederkauzeit, für die Erkennung mehrerer Aspekte, wie z. B. die Entdeckung von Stoffwechselerkrankungen, das Erkennen der Brunst oder die Vorhersage des Kalbetermins.

Die Vielzahl der technischen Überwachungsmöglichkeiten im Kuhstall ist noch immer – durch die vielen Hersteller und Anbieter – häufig nicht miteinander kompatibel. Das heißt, dass eine sinnvolle und notwendige Verknüpfung der Datenflut oft nicht möglich ist. Vielfach fehlen Schnittstellen und »Data Lakes« (Daten-Seen). Ohne solche Tools werden künftig umfangreichere Auswertungen und Analysen nur schwer umsetzbar sein, denn die Menge an digital verfügbaren Daten dürfte sich alsbald schon verdoppeln. Insellösungen
sind dann erst recht problematisch und für doppelte Dateneingaben fehlt dem Landwirt die Zeit.

Ein standardisierter Datenaustausch ist die Voraussetzung dafür, dass alle im Herdenmanagement verbundenen Systeme die erhobenen Sensordaten nutzen können. Nur so kann gewährleistet werden, dass vernetzte tierindividuelle Sensorsysteme belastbare Informationen als Entscheidungsgrundlage liefern. Die Digitalisierung, die Vernetzung und vorhandene Schnittstellen generieren nur so einen Mehrwert für Mensch und Tier.

Digitalisierung ist kein Selbstläufer. Die Systeme erfassen Daten, aber leiten nicht automatisch die richtige Empfehlung ab und handeln auch nicht selbstständig. Einzeltierbezogene Sensordaten machen eine Kuh weder trächtig noch satt oder gesund. Die Milcherzeuger müssen Daten in eigener Verantwortung auswerten und daraus möglichst sachgerechte Handlungen veranlassen. Erhebungen haben gezeigt, dass es individuelle Motive und Erwartungen von Landwirten gibt, sich mit Assistenzsystemen und digitaler Unterstützung in ihrem Betrieb zu befassen. Durch Befragungen von Landwirten und den Austausch mit Beratern haben sich vier Schwerpunkte
herausgestellt, die immer wieder genannt werden:

• Verbesserung der Arbeitssituation,
• Informationssuche und -bereitstellung,
• Prozessüberwachung und -optimierung (auch in Bezug auf Tierwohlindikatoren),
• Steigerung der Wirtschaftlichkeit.

Datenspeicherung. Zur sinnvollen Nutzung von Daten gehört auch ihre Speicherung. Das kann aber durchaus Risiken bergen. Der Landwirt sollte immer die Datenhoheit für seine betrieblichen Daten besitzen. Ihre Sicherung sollte auf mehreren, physikalisch getrennten Speichern erfolgen, damit sie bei einem Geräteausfall aus einer anderen Quelle wiederhergestellt werden können. Datensicherungen sollten in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden.

Cloudbasierte Datenplattformen werden häufig von den Melktechnik-Herstellern angeboten (s. Kasten). Ihr Vorteil ist der mögliche Zugriff auf die Daten von unterschiedlichen Standorten aus bei ihrer gleichzeitigen Absicherung. Einmal erfasste und überlassene Daten gehen in den Besitz des neuen Datenhalters, also des Plattformbetreibers, über. Um die einzeltierbezogenen Sensordaten dem entsprechenden Tier zuordnen zu können, muss das Tier eindeutig erkannt werden.