Auf dem Weg zur digitalen Weide

Kein lästiges Einzäunen und Portionieren der Weideflächen mehr? Tierbeobachtung einfach per GPS aufs Handy? Das versprechen virtuelle Zäune, zu deren Praktikabilität aktuell intensiv geforscht wird. So stellte z.B. Dr. Dina Hamidi von der Universität Göttingen bei der Internationalen Weidetagung an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) in Ravensburg im Mai eine Studie vor, wie man bei virtuellen Zäunen den Lernerfolg beim Tier überprüfen kann.

Um eine neue Weidefläche anzulegen, werden zunächst virtuelle Zaunlinien über GPS-Koordinaten auf einer App gezogen. Jedes Tier trägt ein Halsband, mit dem es einer virtuell angelegten Weide zugeordnet ist. Sobald sich nun das Tier der eingegebenen Linie nähert, gibt das Halsband ein akustisches Signal ab. Dieses Signal verstummt, wenn sich das Tier daraufhin abwendet. Geht es allerdings weiter auf die Linie zu, folgt ein elektrischer Impuls. Bis man von einem ausreichenden Lernerfolg des Tieres ausgehen kann, erfordert das System 20-mal eine korrekte Reaktion auf das akustische Signal. Dann wechselt es vom Lern- in den Betriebsmodus.

Nach Hamidis Studien mit Fleckvieh-Färsen sind die Tiere in der Lage nachhaltig zu erlernen, den elektrischen Impuls zu vermeiden. Sie nutzen offenbar das akustische Signal gezielt dazu, die Grenze der Weide zu erkunden. Wie schnell die Tiere vom Lern- in den Betriebsmodus wechseln, könne eine einfache Methode sein, um den Lernerfolg zu analysieren und sicherzustellen.

Roboter misst Aufwuchshöhe

Am Thünen-Institut wird derzeit im Rahmen eines EIP-Projektes intensiv an kleinen, multifunktionalen und zudem autonomen Robotern für kleine Betriebe geforscht. In einem ersten Roboter-Projekt zur Ampferdetektion wird laut Friederike Fenger eine bestehende KI händisch auf die Erkennung von Ampfer trainiert. Ein weiteres Projekt arbeitet an einem Roboter zum automatischen Freischneiden des Zauns. Dabei werde das Magnetfeld des Zauns als Abstandshalter bzw. zur Positionierung des Roboters genutzt. Für die dritte Roboteranwendung – die Aufwuchsmessung – dient das Plattenherbometer als Vorbild.

Melkroboter und Weide: Maximaldistanz steigt

Immer mehr Betriebsleiter wagen sich an die Kombination von Weide und Melkroboter. Besonders interessant ist diese Lösung für Biobetriebe, die ihren Kühen Auslauf gewähren müssen. Wo 20 süddeutsche Betriebe heute stehen, die bereits 2015/16 ihre Herden mit AMS und Weide bewirtschafteten, untersuchte das LAZBW in Aulendorf.

Die auffälligsten Veränderungen waren laut Versuchsansteller Uwe Eilers vom LAZBW, dass die Betriebe mit im Mittel 64 Kühen (durchschnittliche Leistung: 7.023 kg) immer weiter entferntere Flächen in ihr Weidemanagement mit einbezogen. Im Laufe der Jahre erhöhte sich sowohl die Minimal- als auch die Maximaldistanz für die Tiere von Roboter und Weide. Etwa die Hälfte der Betriebe (9) praktiziert freien Weidezugang, also ohne Weidetor. Ist ein Weidetor vorhanden, werden maximal sechs Tiere zum Melken geholt. Die übrigen Betriebe mussten mehr Kühe nachtreiben. In der Weidesaison wurde täglich eine höhere Milchmenge je Kuh und Tag gemolken als in der Stallsaison. Vermutet wird ein saisonaler Abkalbeschwerpunkt und/oder eine Aufwertung der Fütterung durch das Weidegras als Ursachen.

Wie sieht die Wasserversorgung für Milchkühe auf der Weide aus?

Gibt es ausreichend Tränken pro Weidenparzelle? Handelt es sich um tiergerechte Tränken und wie weit müssen die Rinder dafür laufen? Diesen Fragen ging ein Team um Kilian Obermeyer vom LAZBW Aulendorf auf 39 Milchviehbetrieben in Deutschland in einer Untersuchung nach. Dabei handelte es sich um sechs Vollweidebetriebe und 15 Herden mit teilweise Weide, d.h. mit 30 bis 84 % Weidefutteranteil. 18 Höfe wurden in die Kategorie Auslaufweide mit unter 30 % Weidefutter an der aufgenommenen Trockenmasse klassifiziert.

Das Ergebnis war, dass 66 von 372 Weideparzellen keine tiergerechten Tränken aufwiesen. Tiergerecht ist eine Tränke mit offener Wasseroberfläche, die eine hohe Wasseraufnahme ermöglicht und hohe Wasserqualität bietet. Das sind z.B. Tröge, Becken, zugängliche offene Gewässer. Nicht tiergerecht sind dagegen: Gräben, Pump- und Zungentränken.

Die mittlere Laufdistanz zur nächsten Tränke betrug 119 m. Ziel sollten maximal 150 m sein. In ca. 60 % der Weideparzellen war das gegeben. Es zeigte sich, dass auf den Parzellen der Vollweide-Betriebe generell mehr Tränken pro Parzelle gefunden wurden als bei den Höfen mit nur teilweisem Weidegang oder Auslaufweide. Auf den Vollweide-Betrieben war auch die Laufdistanz zur nächsten Tränke für die Tiere im Mittel niedriger (101 m) als bei den Vergleichsbetrieben (107 und 134 m).

Mit jungem Aufwuchs Treibhausgase senken

Welche Auswirkungen längere Weidezeiten auf Treibhausgas-Emissionen haben, zeigt ein Modell aus der Schweiz. Höhere Anteile an rohfaserreichem Wiesenfutter in der ­Ration führen zu höheren Treibhausgas-Emissionen als eine kraftfutterreiche Ration. Doch gilt das unabhängig vom Anteil des Wiesenfutters in der Ration? Und ­reduzieren sich bei hohem Weideanteil auf der anderen Seite die Emissionen aus der Wirtschaftsdüngerlagerung?

Diese Fragen hat das Forschungsteam um Noemi ­Elmiger an der Berner Fachhochschule (Schweiz) mittels eines Treibhausgasbilanzierungs-Modells untersucht. Das Ergebnis: Je höher der Weideanteil (d. h. mehr Weidestunden/Jahr) bzw. der Raufutteranteil in der Ration, desto höher waren die Treibhausgasemissionen der Kühe pro kg Milch (ECM). Die Emissionen pro Tier betrachtet waren dagegen niedriger, da Betriebe mit längeren Weidezeiten oft extensiver produzieren.

Einzelnen Betrieben gelang es laut Elmiger, in den drei Versuchsjahren die Treibhausgas-Intensität pro kg Milch trotz längerer Weidezeit und entsprechend ­höherem Anteil an Wiesenfutter in der Ration zu senken. Eine wirksame Maßnahme dabei war zum Beispiel, jüngeres Wiesenfutter mit einer höheren Verdaulichkeit, das heißt mit geringeren Rohfasergehalten, einzusetzen.

Eine längere Weidezeit reduzierte zwar die Menge an gelagerten Wirtschaftsdüngern und die dort entstehenden Emissionen, die Auswirkungen auf die Gesamtemissionen waren allerdings gering. Insgesamt betrug der Anteil der Wirtschaftsdünger-­Lagerung an den Gesamtemissionen in den Betrieben im Schnitt 20,3 %, die enterische Fermentation dagegen 57,2 %. Sie ist daher der größere Hebel, um eine Reduktion der Emissionen zu erzielen. Für die Reduktion der Emissionen aus der Wirtschaftsdünger-Lagerung gibt es daher effizientere Maßnahmen, zum Beispiel die Vergärung in der Biogas-Anlage.

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