Zukunftsfähige Schweinehaltung

Bau und Technik

Ein Beitrag von  Prof. Dr. Wilhelm Pflanz, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Fakultät Landwirtschaft, Lebensmittel und Ernährung

In der landwirtschaftlichen Schweinehaltung treffen zwei Gegensätze aufeinander: Auf der einen Seite Forderungen nach mehr Tierschutz und Umweltfreundlichkeit, auf der anderen Seite die Notwendigkeit eines wirtschaftlichen Betriebs. Im Beitrag werden Ansätze vorgestellt, die diese Gegensätze auflösen sollen. Über Precision Pig Farming, die Haltungskonzepte und technischen Möglichkeiten der zukünftigen Schweinehaltung.

Landwirtschaftliche Schweinehaltung im Spannungsfeld

Mehr Tierschutz und eine höhere Umweltverträglichkeit sind die Schlagworte bzw. Anforderungen, welche die landwirtschaftliche Schweinehaltung seit mehreren Jahren begleiten. Gleichzeitig stehen die Betriebe im Spannungsfeld, ökonomische Notwendigkeiten des Betriebs sowie die genannten gesellschaftlichen Ansprüche miteinander in Einklang zu bringen.

Aufgabe der Agrartechnik ist es hierbei, mehr denn je, durch bauliche und technische Innovationen dieses Spannungsfeld aufzulösen und im Optimalfall sogar eine win-win Situation für die Branche wie auch die Gesellschaft zu ermöglichen. Dies unterstreicht die Wichtigkeit agrartechnischer Forschungs- und Lehreinrichtungen, welche heute – oftmals nur noch im Verbund miteinander – die oft divergierenden und interdisziplinären Ansprüche und deren erfolgreiche Bearbeitung aufgreifen. Ein kurzer Überblick über diese genannten Aktivitäten soll der folgende Beitrag aufzeigen.

Anforderungen an die Schweinehaltung der Zukunft

Grundsätzlich können für eine zukunftsfähige Schweinehaltung die Entwicklungen in zwei Bereiche eingeteilt werden:

  1. Verbesserte Haltungskonzepte für alle Stufen der Schweinehaltung, oftmals korrespondierend mit neuen Lüftungssystemen, welche wiederum technisch in die Bereiche Material/Mechanik oder Steuerungsprozesse unterteilt werden können. Parallel sind deren Emissionsbewertung und davon abgeleitete Minderungsmaßnahmen in Bearbeitung.
  2. Nutzung digitaler bzw. sensor- und EDV technischer Möglichkeiten (Precision Pig Farming) für eine bessere Tier- und Herdenüberwachung zur Unterstützung des Betriebsmanagements wie z. B. der Tiergesundheitsüberwachung oder auch der generellen Arbeitseffizienz. 

Verbesserte Haltungskonzepte

Ausgehend vom Normalverhalten unserer landwirtschaftlichen Nutztiere entsprechen Einzelhaltungssysteme oftmals kombiniert mit weiteren Bewegungseinschränkungen nicht mehr dem aktuellen Stand der Tierschutzanforderungen. Insbesondere der Kastenstand sowohl im Abferkelbereich wie auch im Deckstall steht hier in der Kritik.

Alternativansätze beschäftigen sich durchgehend nur noch mit einer kürzeren Fixationszeit von wenigen Tagen bis Stunden über die Rausche und Belegungszeit. Hier kommen neue steuerbare Fressstände in Kombination mit einem separaten komfortablen Liegebereich zum Einsatz. Fressstände gleichen visuell klassischen Kastenstandsystemen, fundamentaler Unterschied ist jedoch, dass sich hier die Tiere selbst fixieren können und nur durch eine besondere Mechanik mehrere Zu- und Ausgangsmöglichkeiten durch den Tierbetreuer voreingestellt werden können. So haben die Tiere die Möglichkeit sich z. B. vor Aggressionen anderer Tiere zurückzuziehen, oder sie können auch vom Tierbetreuer für wenige Minuten für eine Behandlung oder Besamung fixiert werden.

Bau der Schweineställe

Dieses System benötigt im Vergleich zum klassischen Deckzentrum mehr als doppelt so viel Platz. Um Baukosten zu senken und gleichzeitig weitere Vorteile zu nutzen, werden diese zunehmend in offenen, frei belüfteten Stallbauten mit Satteldach- oder Pultdachkonstruktionen verwendet. Mit diesen Bauformen entstehen großzügige Futterbereiche bzw. Futterdurchfahrten, welche wiederum innovative Fütterungskonzepte bzw. Fütterungstechniken ermöglichen.

So gibt es z. B. am Bildungszentrum Triesdorf erste Versuche mit einem Grundfuttermischwagen für die Sauenfütterung. Diätetische Vorteile kombiniert mit Tierwohl (tiergerechtere Futteraufnahme) und eine verbesserte Futterkostenstruktur unterstützen diese Entwicklung.

Optimierungen im Stallinneren

Mehr Bewegungsfläche für die Tiere ist oftmals kombiniert mit mehr Emissionen, so sind parallel intensive Anstrengungen für die Entwicklung und Optimierung von Kot-Harn-Trennsystemen (siehe Abbildung 1) zur Verhinderung der Ammoniakbildung zu entwickeln. Diese Anstrengungen gelten sowohl für hydraulische wie auch für Festmist-Entmistungsverfahren.

Im Bereich Abferkelbuchten wird intensiv an neuen Bewegungsbuchten geforscht. Dies bedeutet die Einzelfixierung im Stand ist aufgehoben, die Muttersau kann sich frei mit ihren Ferkeln in der Bucht bewegen. Herausforderungen sind hier, sowohl die Erdrückungsverluste von Ferkeln möglichst gering zu halten als auch einen ausreichenden Arbeitsschutz für die Tierbetreuer z. B. bei aggressiven Sauen zu gewährleisten.

Beispielhaft wird in Abbildung 2 eine in Bayern entwickelte Bewegungsbucht für säugende Sauen dargestellt.

Precision Pig Farming

Sensorgestützte Managementsysteme und die Ansätze des „Precision Pig Farming“ gewinnen bei größeren konventionellen und ökologischen Tierbeständen zunehmend an Bedeutung und dienen als Managementhilfe. Große Buchten bzw. frei begehbare Abteile, die mit mehreren, zum Teil abgedeckten Funktionsbereichen wie Ruhekisten oder Auslaufbereiche kombiniert werden können, erfordern die Entwicklung von Ortungs- und Erkennungssystemen auf Grundlage verbesserter RFID-Technologie.

In der Forschung bisher eingesetzt wird z. B. die aktive Ohrmarke mit integriertem Sender und Beschleunigungssensor der Firma MKW electronics zur Lokalisierung, Wegstreckenerfassung und Beschleunigungserfassung von Sauen. Anhand der Empfangszeiten der sekündlich gesendeten Ohrmarkensignale an mehreren im Stall verteilten Ankern werden die Koordinaten der Tiere berechnet.

Herausforderungen der innovativen Schweinezucht

Eine weitere Anwendung wäre ein daraus abgeleiteter Aktivitätsindex, der zur Lahmheitserkennung von Sauen herangezogen werden könnte. Um jedoch schnelle Bewegungen kombiniert mit mehreren Tieren gleichzeitig erkennen zu können, sind die UHF-Transpondersysteme weiter zu optimieren. Das Tier selbst als Signalgeber (Trink- und Fressverhalten, Vokalisation) rückt nun zunehmend auch bei Monitoringansätzen für die Ferkelaufzucht und die Schweinemast in den Vordergrund (Gallmann 2013). Über Aktivitäts- und Besuchsmuster in Kombination mit Mengenverbräuchen können Rückschlüsse auf den Zustand des Einzeltiers wie auch dann der Herde gezogen werden.

Die aktuellen Herausforderungen im Precision Pig Farming liegen mittlerweile vielleicht weniger in der reinen technischen Entwicklung von Sensorik, sondern eher in der Aufbereitung und Nutzbarkeit der anfallenden Massendaten (Gallmann 2013). Aus den gewonnenen Daten müssen schlussendlich Handlungsempfehlungen oder mindestens Schwellenwertentscheidungen abgeleitet werden können. Aus reinen Erfassungssystemen müssen Wissens- bzw. unterstützende Entscheidungssysteme für die Tierbetreuer entstehen.

Fazit

Technische Weiterentwicklungen und Innovationen in den Bereichen Bau, Mechanik, Elektronik, Sensor- und Regeltechnik können helfen eine zukunftsfähige, gesellschaftliche akzeptierte Schweinehaltung zu ermöglichen. Glückt es, die großen Herausforderungen komplexer biologischer Zusammenhänge und Ansprüche mit innovativer funktionssicherer Technik zu verbinden, kann die Agrartechnik hierzu einen entscheidenden Beitrag leisten.

Literaturquellen können beim Autor erfragt werden