Eidgenössisches Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung WBF

Agroscope

www.agroscope.ch I gutes Essen, gesunde Umwelt

12. Tagung Landtechnik im Alpenraum, 6. Mai 2014

RumiWatch – Gesundheitsmonitoring in der Rinderhaltung durch Überwachung des Wiederkauverhaltens Nils Zehner & PD Dr. habil. Matthias Schick

2 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Gliederung

1. Systematik Automatisierung und Gesundheitsmonitoring

2. Validierung des Systems „Rumiwatch“ und Anwendungspotenziale

3. Bewertung, Vor- und Nachteile, Schlussfolgerungen

3 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Ziele der Automatisierung

• Arbeitserleichterung

• Zeiteinsparung

• Einsparung Baukosten

• Exaktere Arbeitserledigung (Melken/ Fütterung/

Entmistung/ Kälbertränke/ Herdenmanagement …)

• Flexibilität

• Leistungssteigerung/ erhöhte GF- Aufnahme

• Wirtschaftliche Produktion

Quelle: verändert nach Grothmann & Nydegger, 2009

3.00

2.50

3.35

4.04

Fläche ~37 m2

Fläche ~84 m2

10.14

9.69

4.06

9.30

13.36

5 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Systematik der Automatisierung in der Milchviehhaltung

Automatisierung Milchviehhaltung

Melken Füttern

Grundfutter/Kraftfutter Kälbertränke

Entmisten/Einstreuen Betriebsführung

Tierüberwachung Herdenmanagement

Teilautomatisierung Vollautomatisierung

Automatisierung (von grch. automatia): „die von selbst kommende“

6 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Vorgehensweise

Funktionelle Unterscheidung:

Automatisierung als Ausführungshilfe (exekutive Funktion) Automat. Melk-, Fütterungs-, Entmistungssystem

Automatisierung als Managementhilfe (evaluative Funktion) Herden- und Gesundheitsmanagementprogramme Brunsterkennung (Ortungssysteme, Virtueller Zaun, Emissionsmessung, …)

Herausforderung zukünftiger Forschungsarbeiten: Verbindung von evaluativen und exekutiven Funktionen ( «ISO-Bus Innenwirtschaft») Systemansatz

7 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Tiergesundheit - Problemstellung

Milchviehhaltung: Tierzahl pro Betrieb , Arbeitskräftebesatz bleibt gleich

Abnehmende Betreuungsintensität pro Tier

Erschwerter Überblick den Gesundheitszustand der Herde

Milchviehfütterung: Abruf des Leistungspotentials Stoffwechselstörung

Erkrankungen oft nur in klinischem Stadium bemerkt (und damit zu spät!)

Folge: Produktionsausfall, Behandlungskosten, erhöhter Arbeitszeitbedarf, Folgekosten bei verfrühten Abgängen

8 RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Tiergesundheit - Potenzial

Gesundheitskosten von Fr. 570.- pro

Kuh und Jahr

Fr. 89

Fr. 44

Fr. 45

Fr. 46

Fr. 49Fr. 76

Fr. 97

Fr. 135

Akute Euterentzündung

Ovarstörung

Lahmheit

Nachgeburtsverhalten

Euterentzündung S. aureus

Festliegen

Gebärmutterentzündung

Andere

Matthias Schick Agroscope Tänikon Quelle: Etter et al. 2005

ZA-Daten ART: Tierarztkosten 2010: Fr. 200.- / Kuh

9 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Forschungsprojekt «RumiWatch» Gesundheitsüberwachungssystem

für Milchkühe

Eine Zusammenarbeit von

Agroscope Tänikon ITIN+HOCH GmbH Vetsuisse Bern

Gefördert durch KTI

10 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Gesundheitsmonitoring - Ziel

Automatisches Mess- und Warnsystem für das Gesundheitsmanagement bei Milchkühen:

Permanente Erfassung von Aktivitäts- und Gesundheitsparametern

Konkrete Messwerte für objektive Aussage über die Tiergesundheit

Schnelle Übersicht über Gesundheitszustand der Herde und Identifikation von auffälligen Tieren

Früherkennung von Stoffwechselstörungen und Eingreifen des Tierhalters vor Produktionsverlusten

11 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

RumiWatch Monitoringsystem

Nasenbandsensor Wiederkauen, Fressen, Trinken

Pedometer Gehen, Stehen, Liegen

Auswertungssoftware Darstellung der Messdaten

12 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Kundennutzen Gesundheitsmonitoring Direkt: RumiWatch (Überwachungssystem) ist permanent aktives

«Feedback-Instrument» für den Milchviehhalter Schwachstellen-Analyse-Tool (Fütterung, Tiergesundheit)

und Sensor für Tierwohl

Indirekt: Weniger Kosten für Behandlungen und Produktionsverluste Sicherung der Tiergesundheit und des Leistungspotentials Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Milchviehhaltung

Win-Win-Situation für Tier und Tierhalter

13 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Batterie

Datenlogger

Druckschlauch

Drucksensor

Kausensor RumiWatch Aufbau Nasenbandsensor, Einsatz am Tier

RumiWatch Gesundheitsüberwachung

14 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Klassifikation der Drucksignale

Abschlucken und Rejektion eines Bolus Wiederkauen

Fressen Grundfutter

Zeit [10-1s]

Zeit [10-1s]

Dru

ck [m

bar]

Dru

ck [m

bar]

15 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Kausensor RumiWatch Automatische Erfassung: Wiederkauen und Futteraufnahme

RumiWatch Gesundheitsüberwachung

16 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Kuh mit Gesundheitsüberwachung RumiWatchSystem: Kausensor und Pedometer

RumiWatch Gesundheitsüberwachung

Fressen, Wiederkauen, Trinken

Bewegung

17 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

RumiWatch Manager Software-Anwendung

18 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Zielsetzung der Validierung

Validierung der neuartigen Methode “RumiWatch”

zur automatischen Erfassung des Wiederkau- und

Futteraufnahmeverhaltens bei Milchkühen

Beitrag zur weiteren Entwicklung der Methode

Überprüfung der Eignung im Praxiseinsatz

Bestimmung der Messgenauigkeit

19 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Validierungsmethode

Direktbeobachtung Wiederkauen und Fressen Erfassung der Kauschläge mit Tablet-PC

20 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Klassifikation von Kauschlägen

Vergleich der Klassifikation: RumiWatch / Direktbeobachtung Klassifikation Kauschläge pro 1-min-Segment

Direktbeobachtung [min]

Wiederkauen Fressen GF

1-min-Segmente 884 848

Aut

omat

. A

usw

ertu

ng

[min

]

Klassifikation Wiederkauen 859 30

Klassifikation Fressen GF 25 807

Klassifikation Andere Aktivitäten 0 11

Korrekt [%] 97.2 95.2

Direktbeobachtung = 100%

21 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Anwendungspotentiale

Gesundheitsmonitoring in der Praxis:

Überwachung der Stoffwechselgesundheit nach der Kalbung

Kontrolle der Ration (wiederkäuergerecht, strukturwirksam?)

Bewertung von Fütterung und Haltung:

Messinstrument in der Beratung

Einsatz bei Problemtieren und Problembetrieben

Verhaltensforschung:

Automatische Erfassung verschiedener Verhaltensparameter

22 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Anwendungspotentiale

400 RumiWatch-Einheiten aktuell im internationalen Forschungseinsatz

Stetige Erweiterung und Verbesserung

Feedback der Nutzer ist Teil der Weiterentwicklung

2 Dissertationen im RumiWatch-Projekt:

Agronomie: Entwicklung, Validierung, Fütterungsoptimierung

Veterinärmedizin: Früherkennung von Lahmheiten

Weitere Dissertation geplant: Futteraufnahme Weide

23 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Ausblick: Alarmsystem

Alarmsystem nach einem Ampelprinzip

24

App & Cloud für RumiWatch

RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014 Matthias Schick Agroscope Tänikon

25 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Vor- und Nachteile: Automatisierung in der Innenwirtschaft Vorteile: Arbeitsentlastung bei monotonen, schweren körperlichen

oder zeitlich schwierig koordinierbaren Tätigkeiten Möglichkeit zur Erhöhung der Arbeitsleistung und

Arbeitsverwertung Möglichkeit zur Verbesserung der betrieblichen Kosten-

strukturen, der Arbeitsmobilität und der Produktqualität

Nachteile: Erzeugung einer falschen Erwartungshaltung Kontrolle der

Automatisierung muss selbst vorgenommen werden! Investitionskosten müssen durch frei gewordene bzw. neu

verfügbare Arbeit(szeit) wieder amortisiert werden

26 Matthias Schick Agroscope Tänikon RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014

Das System Rumiwatch ist ein Entscheidungshilfsmittel

Die Früherkennung von Gesundheitsproblemen kann zur Kosteneinsparung beitragen

Schlussfolgerungen

Gesundheitsmonitoring ermöglicht Zeiteinsparung und erhöhte Flexibilität

27

Herzlichen Dank!

RumiWatch-Gesundheitsmonitoring | Landtechnik im Alpenraum 2014 Matthias Schick Agroscope Tänikon