Steigende Temperaturen und länger andauernde Hitzeperioden stellen die Nutztierhaltung vor zunehmende Herausforderungen. Besonders Rinderbetriebe sind von den Auswirkungen des sich verändernden Klimas betroffen.
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Kühe fühlen sich zwischen 4 und 16 °C am wohlsten. Ab 20 ° C Außentemperatur die Kühltechnik im unteren Drehzahlbereich aktivieren.
Beim Neubau gedämmte Dachkonstruktionen bauen. Ungedämmte Dächer erhitzen sich schnell, eine PV-Anlage kann nachträglich Strahlungswärme reduzieren.
Lichtplatten und Lichtfirste sind bei hohen Traufen nicht nötig und bringen nur Hitze in den Stall. Ausläufe beschatten!
Ventilatoren in Reihe über den Liege-boxen anordnen.
Bereits mäßige Temperaturen können zu erstem Hitzestress bei den Kühen führen, und dieser wirkt sich negativ auf das Tierwohl, die Gesundheit und die Leistung der Tiere aus. Daher ist es von wichtig, Stallstrukturen und -techniken zu optimieren, um den Tieren auch bei extremen Temperaturen ein angenehmes und gesundes Umfeld zu bieten.
Wohlfühlbereich bis 16 °C
Rinder reagieren empfindlich auf Hitze, da sie nur über begrenzte Möglichkeiten zur Regulation ihrer Körpertemperatur verfügen. Temperaturen außerhalb des Wohlfühlbereiches von 4 bis 16 °C können zu einer Reihe von gesundheitlichen Problemen führen:
eine verringerte Futteraufnahme,
Leistungseinbußen,
Fruchtbarkeitsprobleme und
eine erhöhte Anfälligkeit für Krankheiten wie Mastitis und Klauenrehe.
Um diesen Problemen entgegenzuwirken, müssen Rinderställe so gestaltet werden, dass sie eine angemessene Durchlüftung, Beschattung und Kühlung der Haltungsumgebung bieten.
Bauliche Möglichkeiten
Für beste Bedingungen sollten Sie beim Bauen nicht an der falschen Stelle sparen! Idealerweise verfügen Ställe über
eine gedämmte Dachkonstruktion mit Hinterlüftung bzw. ein Kaltdach,
ausreichend große Zuluftflächen mit Öffnungsmöglichkeiten sowohl nach oben als auch nach unten,
eine nordseitige Zulufteinbringung im Sommer und
eine natürliche Beschattung (Bepflanzung) im Außenbereich.
Ungedämmte Dachflächen
Oft wurden in der Praxis ungedämmte Dachflächen verbaut. Bei solchen Konstruktionen wurden unter Dach Temperaturen bis zu 85 °C gemessen! Bei einer Dachfläche von 500 m² ergibt sich ein zusätzlicher Strahlungswärmeeintrag von 50 kW. In Multiplikation mit dem jeweiligen Tierbestand ergeben sich horrende Wärmemengen!
Eine Milchkuh verfügt über eine Eigenwärme von über einem Kilowatt, das sind bei 50 Kühen etwa 55 kW an Heizleistung, die es abzuführen gilt.
Bei unisolierten Dächern verdoppelt die Strahlungswärme diese Heizlast im Stall. Selbst bestens montierte Ventilatoren können hier nicht mehr viel verbessern. Sobald sich die Umgebungswärme im Tierbereich der inneren Körpertemperatur nähert, also ab 39 ° C Umgebungstemperatur, kann die Technik keinen Kühleffekt mehr bewirken. Eine Möglichkeit ist es, bei unisolierten Dachkonstruktionen nachträglich eine Photovoltaikanlage aufzubauen. Diese kann zumindest einen Teil der Strahlungswärme im Tierbereich verringern. Beim Neubau braucht es in jedem Fall eine gedämmte Dachkonstruktion oder zumindest ein Kaltdach.
Große Dachüberstände
Ein Dachaufbau mit großem Puffervermögen und ein großer Dachüberstand zum Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung sind die wichtigsten Merkmale, um Hitzestress zu minimieren.
Denn ausreichende Dachüberstände an den Fassaden senken den solaren Energieeintrag ganz erheblich, ohne aber den Luftwechsel zu beeinträchtigen. Daher müssen vor allem die Dachüberstände bzw. ein Sonnenschutz bei Ost- und Westfassaden sorgfältig eingeplant werden. Grund dafür ist die tief stehende Sonne am Vor- bzw. Nachmittag.
Lichtplatten auf den sonnenzugewandten Dachflächen (Osten, Westen, Süden) und Lichtfirste sorgen für viel Licht, aber auch für unnötig hohe Wärmeenergie im Stall. Sonnenlicht, das indirekt über Lichtplatten auf der Nordseite oder über die geöffneten Seitenwände an den Traufen in den Stall fällt, reicht in der Regel für das Wohlbefinden der Tiere vollkommen aus.
Große Fassadenöffnung
Im Sommer ist die natürliche Lüftung der wirkungsvollste Wärmesenker. Die Fassadenöffnungen sollten idealerweise gegenüberliegen und so groß wie möglich sein.
Der Luftwechsel wird durch eine Orientierung des Baukörpers quer zur Hauptwindrichtung begünstigt. Bei bestehenden Ställen verbessert das Öffnen der Seitenwände die natürliche Lüftung. Damit lässt sich die relative Luftfeuchtigkeit, die Hitzebelastung und die Schadgaskonzentration senken.
Curtains und Hubfenster müssen im Sommer maximal geöffnet sein, um den bestmöglichen Luftaustausch zu erreichen. Zudem sollte man darauf achten, dass der Wind an den Traufseiten frei anströmen kann. Damit die Wandöffnungen je nach aktueller Wetterlage im richtigen Zeitpunkt geöffnet oder geschlossen werden, empfiehlt es sich, eine Steuerung einzubauen.
Auslauf beschatten
In unbeschatteten Ausläufen können die Bodentemperaturen schnell auf bis zu 60 °C klettern. Daher sollte man Ausläufe unbedingt natürlich beschatten. Laubbäume halten die direkte Sonneneinstrahlung von den Tieren fern. Am besten eignen sich schnell wachsende Bäume wie Pappel oder Weide.
Ventilatoren über Liegeboxen
Ventilatoren können den Liegebereich der Kühe kühlen und damit das Ruheverhalten für Verdauungsvorgänge und Milchbildung, aber auch die Klauengesundheit fördern.
Dabei wird sich der sog. Windchill-Effekt zunutze gemacht. Sobald eine Strömungsgeschwindigkeit von minimal 2 m/s erreicht wird, tritt beim Tier eine Kühlwirkung auf. So erreicht man bei 35 °C Stalltemperatur und einer vorherrschenden relativen Luftfeuchte von 50 % bei einer Luftgeschwindigkeit von 2,5 m/s nahezu 13 °C an Kühlwirkung für das Tier. Die gefühlte Temperatur sinkt für das Tier damit auf 22 °C.
Gekühlt wird in Längsrichtung der Liegeboxen in Reihenanordnung (mehrere Ventilatoren hintereinander). Es gibt kein Gebäude, welches nicht optimiert belüftet und gekühlt werden kann – wichtig ist jedoch immer eine fachgerechten Planung und die Verwendung geprüfter Produkte.
Auch Schlauchbelüftungen können zur Anwendung kommen, wobei hier der Fokus auf einer fachgerechten Planung und Montage liegt. Man sollte vermeiden, Luft aus keimbelasteten Bereichen (z. B. Mistlager) anzusaugen. Auch die Justierung der Düsen und die Auswurfrichtung sind häufige Fehlerquellen. Anzustreben ist immer eine Kühlung der größtmöglichen Körperoberfläche der Kuh (Rückenlinie), wobei der Kopfbereich ausgespart werden kann.
Technik ab 20 °C einschalten
Die zusätzlich Kühltechnik sollte man schon vor dem Einsetzen einer Wärmebelastung, also schon ab Außentemperaturen um die 20 °C im unteren Drehzahlbereich aktivieren. Die Rinder müssen langsam an die Luftbewegung gewöhnt werden.
Mit steigenden Temperaturen wird die Ventilationsrate untertags auf volle Leistung gesteigert und während der Nachtstunden gedrosselt. Richtung Spätsommer/Herbst wird die Kühlung schrittweise reduziert. Neben einer Kühlung der Liegeboxen darf auf den Melkstand sowie den Vorwartebereich und auf Trockensteher nicht vergessen werden.
Je wärmer, desto stickiger
In Rinderställen muss für einen dauernden und ausreichenden Luftwechsel gesorgt werden, ohne dass es im Tierbereich zu schädlicher Zugluft kommt. Das schreibt die 1. Nutztierhaltungsverordnung vor. In frei gelüfteten und offen gestalteten Gebäuden ist dies oft ein schwieriges Unterfangen und vor allem während der Sommermonate nicht ohne zusätzliche Technisierung möglich. Dem entgegen steht der Anspruch nach Zugluftfreiheit in der Winter- und in der Übergangszeit.
Die Luftfeuchte im Stall liegt optimalerweise zwischen 50 und 70 %. Höhere Werte begünstigen das Wachstum und die Verbreitung von Bakterien und Keimen. Zudem bildet sich bei einer unzureichenden Durchlüftung und hohen Temperaturdifferenzen an raumumschließenden Oberflächen rasch Kondensat. Die Folge ist Schimmel.
Auch die Bildung von Schadgasen korreliert mit einer schlechten Durchlüftung und unsachgemäßem Management. Als Faustzahlen sollten Werte von 2.000 ppm CO2 sowie 20 ppm NH3 (Ammoniak) nicht überschritten werden. Je wärmer es im Stall wird, umso mehr nehmen die Emissionen zu. Besonders Ammoniak reagiert rasch auf ansteigende Temperaturen.
Steigt die Ammoniakkonzentration in der Stallluft an, sinkt die Schleimbildung im Atmungstrakt und vermindert so die Schutzfunktion für die Lunge. Das Risiko von Infektionen erhöht sich, die Kühe werden schneller krank.