Die Lichtplanung im Kuhstall ist ein Kompromiss zwischen dem Lebensraum der Tiere und dem Arbeitsplatz des Menschen. Wichtig ist, eine praktikable Lösung für die Stallbeleuchtung zu finden, die zu den unterschiedlichen Bedürfnissen passt.

150 Lux für Kühe

Kühe sind ehemalige Steppenbewohner. Es liegt ihnen, weit in die Ferne zu sehen, um mögliche Fressfeinde schnell zu erkennen. Im Nahbereich ist ihr Sehvermögen jedoch nicht so stark ausgeprägt und die Anpassung an helle oder dunkle Lichtverhältnisse fällt ihnen schwer.

„Kühe können den eigenen Schatten nur sehr schlecht von einem schwarzen Loch unterscheiden“, sagt Dr. Daniel Werner, wissenschaftlicher Mitarbeiter bei der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen. Daher gilt: Je mehr Lichtquellen, desto weniger Schatten.

Er empfiehlt, die Beleuchtung sehr homogen, also gleichmäßig zu verteilen. Helle Spots sorgen beispielsweise für punktuelles Licht und eignen sich für Kuhställe daher nicht so gut. Auch runde Strahler sind problematisch, da eine runde Ausleuchtung für eckige Flächen nicht ideal ist. „Vor dem Lampenkauf ist eine Beleuchtungssimulation am PC unbedingt zu empfehlen“, sagt Dr. Werner. Die meisten Hersteller bieten das kostenlos an, um zu überprüfen, wie viele Lampen nötig sind, an welchen Stellen und wie hoch sie verbaut werden müssen.

Die Herausforderung ist, die unterschiedlichen Funktionsbereiche mit dem passenden Licht auszuleuchten. „In den Funktionsbereichen Laufen, Liegen und Fressen sollte die Beleuchtungsstärke 150 Lux betragen. Im Arbeitsbereich des Menschen, z. B. im Melkstand oder bei der Klauenpflege, sind mindestens 500 Lux notwendig“, sagt der Kammerberater.

Arbeitskräfte brauchen eine blendfreie Beleuchtung mit hoher Stärke. Mit einem Luxmeter aus dem Fachhandel lässt sich die Lichtintensität überprüfen.

Ein Spagat entsteht im Abkalbestall: Tiere suchen sich für die Geburt einen dunkleren Platz. Falls Geburtshilfe durch den Landwirt oder sogar Tierarzt nötig ist, braucht es mehr Licht. „Dafür eignen sich separat abschaltbare oder dimmbare Lampen gut“, so der Experte. Damit sich die Tiere an verschiedene Lichtverhältnisse gewöhnen können, sollten Landwirte darauf achten, fließende Übergänge zu schaffen. Das gilt insbesondere für den Wartestall bzw. Melkstand, für Treibwege sowie den Austrieb auf Laufhof und Weide.

Tageslicht nutzen

„Zusätzlich zu den Lampen wollen wir möglichst viel Tageslicht in den Stall einbringen“, sagt Dr. Werner. „Wegen der ohnehin offenen Bauweise stellt das bei Kuhställen oft kein Problem dar. Bei dem Einbau von Lichtplatten ist die Strahlungswärme allerdings ein begrenzender Faktor. Auf der Südseite verbaute Lichtplatten können bei Kühen schnell Hitzestress verursachen.

Der Tipp vom Experten: „Wenn Landwirte Lichtplatten einbauen, dann nur auf der Nordseite. Die Elemente sollten das Licht streuen und diffus sein, also wenig Wärmestrahlung durchlassen.“

In einem Beleuchtungsplan sollte das Tageslicht allerdings erstmal außen vor bleiben. Ein Tageslichtsensor bzw. ein Dämmerungsschalter ermöglicht es anschließend, das natürliche Licht automatisch mit Künstlichem zu ergänzen. „Der Sensor schaltet die künstliche Beleuchtung ein, sobald er weniger als 150 Lux misst“, so Dr. Werner.

Ein Beispiel: Das Tageslicht bietet eine Beleuchtungsstärke von 120 Lux. Die restlichen 30 Lux übernimmt die gedimmte künstliche Beleuchtung, sodass die Tiere immer 150 Lux zur Verfügung haben.

Nachts: Licht ausschalten!

Kühe sind Gewohnheitstiere. Daher ist nicht nur eine homogene Beleuchtung wichtig, sondern auch ein konsequenter Tag- und Nachtrhythmus, angepasst an die Jahreszeiten. Laktierende Kühe sollten maximal 16 Stunden Licht haben. Die restlichen acht Stunden bleibt es dunkel bzw. nicht von künstlichem Licht unterstützt. Wenn es das Management ermöglicht, empfiehlt der Wissenschaftler einen 13 : 11-Stundenrhythmus: 13 Stunden Licht und 11 Stunden Dunkelheit.

Besonders bei Trockenstehern sind längere Dunkelphasen wichtig, damit sich das Euter regenerieren kann. Diese Tiere benötigen acht Stunden Licht und 16 Stunden Dunkelheit. Um sowohl den melkenden als auch den trockenstehenden Kühen gerecht zu werden, sind laut dem Experten getrennte Stallbereiche sinnvoll. Mit einer Zeitschaltuhr, zusätzlich zum Tageslichtsensor, kann dieser individuelle Rhythmus gelingen.

In den nächtlichen Dunkelphasen ist keine zusätzliche Beleuchtung nötig. Dr. Werner erklärt: „Bereits bei einer Beleuchtungsstärke von über 10 Lux ist die Melatoninsynthese der Kühe beeinflusst.“ Das beeinträchtige vor allem die Milchbildung. „Dunkel- bzw. Ruhephasen sind für Kühe extrem wichtig. Die Augen einer Kuh sind mittels einer lichtreflektierenden Schicht in der Lage, sich auch bei Dunkelheit zu orientieren“, so der Experte.

Für den abendlichen Stallrundgang können Milchviehhalter das normale Stalllicht auf 30 % dimmen, um z. B. Futter anzuschieben, und es danach wieder ausschalten. Morgens sollten Landwirte das Licht etwa 30 Minuten vor Melkbeginn einschalten, damit die Kühe genügend Zeit haben, sich an neue Lichtverhältnisse zu gewöhnen.

Vollwertige LED-Leuchten

Bei der Lampenwahl empfiehlt der Experte vollwertige LED-Leuchten. Durch die bessere spektrale Zusammensetzung (blauer Chip, gelbe Phosphorschicht) unterstützen sie das Farb-, Helligkeits- und Kontrastsehen des Rindes und des Menschen. Bei Rindern wirkt sich das positiv auf Fruchtbarkeit, Milchleistung und Wohlbefinden aus. Zudem sind LEDs energieeffizienter. „Nur“ 50 % der Energie geht durch Wärme verloren. Zum Vergleich: Bei Glühlampen sind es 95 %.

„Vorsicht ist bei Retrofit-Produkten geboten“, so Dr. Werner. „Das sind LED-Lampen, die nachträglich in alte Fassungen gedreht werden. Die Wärme kann nicht weg und im Schadensfall ist keine Gewährleistung gegeben.“

Von Natriumdampflampen rät der Berater ebenfalls ab: „Dieser Lampentyp erzeugt kaum biologisch wirksame Strahlungen für Kühe. Die spektrale Lichtzusammensetzung passt also nicht zu dem Sehvermögen der Tiere.“ Dabei gilt: Die biologische Wirksamkeit ist unabhängig von der Lichtintensität.

Auch in der Lampenform gibt es Unterschiede. Sogenannte Langfeld- oder Rohrleuchten sind für eine Lichtpunkthöhe bis sechs Meter geeignet. Hallenstrahler hängen meist höher. Der Experte rät dazu, sich für einen Lampentyp zu entscheiden und die Leuchtmittel entsprechend zu positionieren. Aber: „Es kommt immer auf die Stallform an. Deshalb ist ein individuelles Beleuchtungskonzept so wichtig.“

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R E P O R T A G E

Nicht bei der Beleuchtung sparen

Beim Stallneubau hat sich Michael van Kann intensiv mit der Beleuchtung beschäftigt. Die Kühe reagieren darauf mit mehr Milch und einer besseren Fruchtbarkeit.

Selbstverständlich brennt auch tagsüber das Licht im Kuhstall von Michael van Kann. Es soll das Tageslicht ergänzen und die Beleuchtungsstärke von 150 Lux im Stall halten.

In dem Ende 2019 gebauten Stall in Dahlem (Nordrhein-Westfalen) haben knapp 90 melkende Kühe Platz. Schon bei der Planung des Neubaus war dem Landwirt ein Lichtkonzept wichtig. „Heute baut man großzügig und investiert in viel Technik. Aber an die Beleuchtung denkt kaum jemand. Dabei ist sie wichtig für die Kühe“, sagt van Kann. Denn ausreichend Licht verbessere nachweislich das Wohlbefinden und die Leistung. „In Bürogebäuden gibt es konkrete Beleuchtungsvorschriften. Meine Mitarbeiter sind 100 Kühe.“

42 Lampen für 100 Kühe

Der Betriebsleiter hatte genaue Vorstellungen: Die Kühe sollen sich schattenfrei im Stall bewegen. Zudem wollte er den Trockenstehern im Abkalbestall genügend Dunkelphasen ermöglichen und die Beleuchtungsstärke reduzieren. Trotzdem sollte das Licht im Notfall hell genug für eine OP mit dem Tierarzt sein. Die Umsetzung hat er gemeinsam mit der Firma Pacelum geplant.

Auf den 1700 m² Stallfläche haben sie insgesamt 42 LED-Lampen installiert. Davon befinden sich 13 über dem 130 m² großen Abkalbestall. Sie können eine Beleuchtungsstärke von bis zu 300 Lux erzielen. Über dem Lauf- und Liegebereich der melkenden Tiere hängen 15 Lampen, die max. 200 Lux bieten. Über dem 72,5 m langen Futtertisch sind besondere LEDs verbaut: Sie haben ein sonnenlichtähnliches Spektrum, um beim Fressen möglichst natürliche Lichtverhältnisse zu schaffen. Sie leuchten den Futtertisch mit 150 Lux aus. Alle LEDs sind auf 1% der Beleuchtungsstärke dimmbar.

Bislang steuert van Kann die Beleuchtung selbst. Zukünftig soll ein Tageslichtsensor das Licht automatisch regeln. Theoretisch lässt sich jede Lampe einzeln ansteuern. Allerdings reicht dem Landwirt die Aufteilung in verschiedene Funktionsbereiche.

Einen Vorteil sieht van Kann bei dem geringen Aufwand für Wartung und Pflege. Die LED-Lampen erwärmen sich weniger und ziehen dadurch keine Fliegen an. „Jeder Landwirt hat mehr Arbeit, als er schaffen kann. Das Letzte, was einer machen würde, ist die Lampen zu putzen. Obwohl das für die Beleuchtung sinnvoll wäre“, sagt er.

Bessere Fruchtbarkeit

Das neue und tiergerechtere Beleuchtungskonzept spiegelt sich auch in den Leistungen des Betriebes wider, ist sich van Kann sicher. „Aber es ist schwer, alleine den Einfluss der Beleuchtung an konkreten Zahlen fest zu machen“, sagt er. Schließlich bietet der neue Stall auch andere Vorteile für das Kuhwohl.

Aktuell gibt jede Kuh durchschnittlich 10039 kg Milch pro Jahr, mit 4,4% Fett und 3,53% Eiweiß. Noch vier Jahre zuvor lag die Milchleistung bei 8767 kg je Kuh und Jahr bei 4,19% Fett und 3,43% Eiweiß. Im Sommer gehen die Kühe bis zu 20 Stunden am Tag auf die Weide. Morgens und abends kommen sie für je zwei Stunden zum Melken in den Stall zurück. Wenn van Kann morgens in den Stall geht, schaltet er zuerst das Licht an, schiebt Futter ran und bereitet den Melkstand vor. „In der Zeit können sich die Kühe an das Licht gewöhnen.“

Auch die Fruchtbarkeit hat sich verbessert: „Die Kühe bullen viel deutlicher als noch im alten, dunkleren Stall. Spätestens beim Melken zeigen sie das deutlich und lassen die Milch nicht laufen.“ Der Besamungsindex hat sich von 2,6 auf 2,0 verbessert.

Licht für den Melkstand

„Ausbaufähig ist das Lichtkonzept noch im Melkstand“, so der Landwirt. Bis jetzt ist lediglich die Melkergrube fachgerecht beleuchtet. Für die Standplätze der Kühe liegen die LEDs schon zur Montage bereit. „An den Zitzenkuppen der Kühe möchte ich eine Beleuchtungsstärke von 400 Lux erreichen“, sagt van Kann. Zudem will er an beiden Ausgängen des Melkstands einen Strahler anbringen. „Die Kühe versuchen, nach dem Melken vom Stall zurück in den Melkstand zu laufen. Das hat hoffentlich bald ein Ende. Denn Kühe laufen nicht gerne ins Gegenlicht“, ist sich van Kann sicher.

Wenn abends Ruhe im Stall einkehrt, stellt van Kann die Nachtbeleuchtung an. Nur die Lampen über dem Futtertisch sind dann mit 20 Lux eingeschaltet. Um eine Verwechslung mit anderen Branchen zu vermeiden war dem Landwirt klar: „Eine rote Nachtbeleuchtung kommt mir nicht in den Stall.“