Projekt 13836/01

Optimierung eingestreuter Haltungssysteme für landwirtschaftliche Nutztiere bezüglich der Funktion, Behandlung und Handhabung der Einstreu

Projektträger

HAWE,Heinrich Wester GmbH & Co. KG
Zum Turm 16
26892 Wippingen
Telefon: 04966/9188-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die traditionelle Tierhaltung auf Einstreu mit Festmist wurde während der vergangenen Jahrzehnte vornehmlich für Rinder und Schweine zugunsten der Haltung auf Spaltenböden mit Flüssigmist eingeschränkt. Stroheinstreu bindet jedoch Ausscheidungen und verringert NH3- und Geruchsemissionen, dient der artgerechten Tierhaltung, dem Tierschutz und dem Stallklima. Festmist kann die Bodenfruchtbarkeit verbessern. Der weitgehend geschlossene, natürliche Nährstoffkreislauf leistet einen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Der trotz Einsparungen an Investitionskosten größere Handarbeits- und damit Betriebskostenbedarf soll durch Verbesserung der Einstreueigenschaften und -technik in modernen Haltungssystemen um der ökologischen und ökonomischen Vorteile sowie der Konkurrenzfähigkeit willen vermindert werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNach Darlegung des Standes des Wissens und der Technik der Nutztierhaltung auf Einstreu richten sich die Optimierungsanstrengungen auf die Bereiche TIERE - UMWELT - TECHNIK. Wesentliche Schritte sind:
1. Analyse der Strohkette und gegebenen/geforderten technologischen Eigenschaften von Stroh: Universität Kassel (UK) nach Literatur- und Herstellerrecherche Erhebungen auf vielen Praxis-Betrieben.
2. Versuche zur Strukturstabilität und Funktion der Festmistmatratze: Kraftmessung nach Entwicklung von naturnahem, künstlichen Kuhfuß und Technologie (UK) zum Durchdringen der Liege-/Mistfläche.
3. Untersuchung der Streuqualität der Strohverteilwagen: Effekt der Auswurfaggregate auf Wurfweite, Staubentwicklung und Gleichmäßigkeit nach selbst entwickeltem Verteilmeßsystem (UK, HAWE, FAL).
4. Breit angelegte Felderhebung zur Tiergerechtheit: Epidemiologische Studie zum Vergleich verschiedener eingestreuter Stallsysteme bez. Tierverhalten, Technopathien, Stroh- und Arbeitsbedarf (UK).
5. Technologische, physikalische und bildanalytische Untersuchungen zu Art und Effekt der Einstreuaufbereitung: Wirkung von Zerkleinerungssystemen und -grad auf Dichte bez. Volumenbedarf, Flüssigkeitsseparier- und -bindevermögen sowie Matratzenstruktur und -stabilität (FAL, HAWE).
6. Erfassung und Minderung von Staubemissionen beim Einstreuen: Analyse der Konzentration, Partikelgröße und Endotoxine lungengängiger luftgetragener und Sedimentations-Stäube verschiedener Auswurfarten und Emissionsminderung mittels neuer Wasser-Umhüllungstechniken (FAL, HAWE, UK).


Ergebnisse und Diskussion

Der Optimierungsprozess richtet sich auf die Funktion, Behandlung und Handhabung der Einstreu mit dem Ziel, das Wohlbefinden der TIERE, Auswirkungen auf die UMWELT und den Effekt der TECHNIK zu verbessern.
Tiere profitieren bezüglich Tierschutz und Tiergerechtheit, nämlich von Hygiene, Sauberkeit, Aggressionsabbau durch Beschäftigung, von Wärmedämmung und dem ausgewogenen Verhältnis von Weichheit zu Strukturstabilität der Einstreu aufgrund adaptierter technologischer Eigenschaften und komfortabler, verbesserter Streutechnik. Die gefundene, günstigste Aufbereitungsart und der angepasste Zerkleinerungsgrad gewährleisten ein gesundes Stallklima mit, gegenüber dem bisher Üblichen, niedrigen Strohverbräuchen, geringem Arbeitsaufwand und der Möglichkeit, mechanische, gekapselte Fördergeräte einzusetzen.
Umwelt schonende Effekte zeitigen bereits Ernte- und Bergeverfahren, die das Stroh wenig beanspruchen und damit Wasserhaltevermögen und Strukturstabilität begünstigen und Staubentwicklungen dämpfen. Die bessere Harnbindung mindert NH3- und Geruchsemissionen. Allein die Reduktion der erforderlichen Einstreumenge verringert das Stauben bei der Vorlage. Mittels Modifikation des HAWE-Einstreugerätes mit bodennahem Auswurf wird durch eine im Gehäuse installierte Sprüheinrichtung mit 0,2 l Wasser je kg Stroh eine Expositionsminderung von Staub und lungengängigen, aerogenen Schadstoffen (Endotoxin) auf 1/3 erreicht. Der Festmist dient Humusbildung, Bodenverbesserung und einem nachhaltigen Nährstoffkreislauf.
Technik zur Optimierung eingestreuter Tierhaltung konzentriert sich hier auf die Einstreuaufbereitung, den Streuvorgang und die Staubminderung. Für die Qualität der Einstreu bedeutet dieses, deren Flüssigkeits-Aufnahmevermögen, die Struktur in der Liegematratze und die Logistik-Eigenschaften von Einstreu und Festmist zu verbessern. Langstroh aus einem Ballen bietet bereits neben Weichheit, Kot- und Harnaufnahmevermögen und Wärmedämmung noch genügend Struktur für die Separationsfähigkeit und Stabilität der Einstreuschicht. Es ist jedoch unhandlich, schwierig zu manipulieren und müsste von Hand eingestreut werden. Es lässt den Einsatz geschlossener, staubgekapselter Fördersysteme nicht zu. Eine weitergehende Aufbereitung verbessert die Logistik von Einstreu und Mist. Folglich wird empfohlen, das Stroh soweit zu zerkleinern, dass es arbeitssparend und staubexpositionsmindernd mit mechanischen Förderorganen gehandhabt werden kann: Es sollte etwa einer Ballenpresse mit Schneidwerk entnommen und im Stall lediglich noch bodennah und möglichst nicht pneumatisch ausgebracht oder von einem den Ballen nur auflösenden Einstreugerät mit Wurfgebläse mit wenig Förderluftunterstützung und Staubentwicklung verteilt werden.
Das HAWE-Einstreugerät SVW II-R wird mit den erarbeiteten Modifikationen und empfohlenen Verbesserungen diesem Anspruch weitgehend gerecht. Damit werden Komfort, Attraktivität und auch die Wirtschaftlichkeit eingestreuter Systeme erhöht.
Mit diesem Fortschritt gegenüber dem vorherigen Wissensstand ist das gesetzte Ziel grundsätzlich erreicht. Der seitens der DBU gewährte Zeit- und Kostenrahmen konnte eingehalten werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Aus und während der Projektarbeit entstanden 29 schriftliche Veröffentlichungen (deutsche und internationale), 8 Tagungsbeiträge (vornehmlich Vorträge auf internationalen Konferenzen im In- und Ausland), 5 Messe-Präsentationen (DLG, Agritechnica, Huhn und Schwein, Tag der offenen Tür), 1 Dissertation und 1 Habilitation im vielfältigen Kontakt zu Unternehmen, bei den Projektarbeiten, auf Messen und Tagungen.


Fazit

Resümierend kann festgestellt werden, dass die bearbeiteten Problembereiche wie ihre Reihenfolge der Zielsetzung gerecht werden. Die Ergebnisse werden ob ihrer besonderen Praxisbezogenheit und -überprüfung als belastbar angesehen. Eines größeren zeitlichen und experimentellen Umfanges hätten die Bereiche der Prävention von Staub-, Gas- bzw. Geruchsemissionen bedurft. Aufbauend auf der gefundenen, wirkungsvollen Applikationstechnik wären auch weitere Forschungen zur Optimierung des Tröpfchengrößenspektrums und Mengenverhältnisses bei der Staubbindung mit Wasser zu empfehlen.
Wünschenswert, vorrangig unter dem Umweltaspekt, wäre eine Ökobilanz, wie mit der Nachhaltigkeitsbetrachtung im Zusammenhang mit dem Gesamt-Nährstoffkreislauf angedeutet.