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Mehr Tierkomfort in Kompostställen?

Dipl. Ing. agr. Sibylle Möcklinghoff- Wicke Innovationsteam Milch Hessen

Innovationsteam Milch Hessen

Landwirtschaftliche Fortbildung, Landwirtschaftsamt Zeulenroda 19.09.2017

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System Kompoststall

1. Was sind Kompostställe

a. Historie / Erfahrungen

b. Funktionsweise

c. Warum?

2. Management /Einstreu

3. Stallbau

4. Vorteile – auch Nachteile?


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Erfahrungen international

• Israel, die „Mutter“ der Kompostställe – getrocknete Gülle, variabel zu öffnende Dächer erhöhen die Verdunstungsraten, mind. 20 m²/Kuh

• USA – seit ca. 15 Jahren; Sägespäne/Hackschnitzel, 10 m²/Kuh, wissenschaftliche Untersuchungen zu verschied. Fragestellungen zum System, schnelle Ausbreitung

• NL – seit ca. 10 Jahren gestiegenes Interesse, Kompost und Kompostierung, mit/ohne Unterflurbelüftung,

– Ställe dürfen ab dem 01.01.2015 nicht mehr mit gewerblichem Kompost eingestreut werden (Kompoststall)[auch Liegeboxen], Kompostierungsställe sind vom Verbot nicht betroffen


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Erfahrungen international • IT – seit 2006, ca 7 m²/Kuh, trockene Sägespäne, 8

m³/Kuh Einstreumenge, 4,1 Akh /Kuh u a für die Bearbeitung; je mehr Fläche, desto weniger Einstreu!

• AT – seit 2009, Sägespäne Einstreu, z.T. mit Unterflurlüftung, oft Umbau/Anbau an best. Gebäude

Alle Betriebsleiter sind zufrieden mit dem System: Die Mehrzahl der Betriebsleiter berichten von sinkenden Zellzahlen, einer verbesserten Klauengesundheit (Mortellaro ist kein Thema mehr!) sowie steigenden Herdenmilchleistungen.


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Befestigter Fressgang

Freie Liegefläche

Einstreu trocknet kontinuierlich ab durch

Verdunstung


Was sind Kompostställe? Freilaufstall = Zweiraumlaufstall ≠ Tiefstreustall

Kompoststall vs. Kompostierungsstall

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Systemvergleich Kompostierungsstall- mit

Wärmeentwicklung

• Einstreu als C-Quelle

(Sägespäne etc.)

• zusammen mit

– N-Quelle (Kot und Urin)

– H2O (Kot und Urin) und

– O2 (Luft)

• Flüssigkeit verdunstet durch

– Wärmeentwicklung

– Belüftung

Kompostierungsprozess

Kompoststall – „kaltes“ System

• Einstreu mit fertigem

Kompost (NL) oder Güllefeststoffe (ISR)

• Flüssigkeit verdunstet durch

Bearbeitung der Einstreu – natürliche und

– mechanische Belüftung

Keine Kompostierung


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Kompostierungsstall


Wärmeentwicklung sichert trockene Oberfläche Reduzierung Bakterien Verringerung des Volumens (Wasser, Material)

Durch die mikrobielle Umwandlung (Rotte) wird der Stickstoff in seinem organischen Zustand freigesetzt (mineralisiert) und dadurch pflanzenverfügbar. Je enger das C/N Verhältnis um so besser ist die Humusqualität. Ziel 10:1 C/N +/- ~10 %

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Vorteile der Kompostierung

• Wärmeentwicklung sichert trockene Oberfläche

• Eliminierung Bakterien

• Verringerung des Volumens (Wasser, Material)


Kompostierung braucht: Kohlenstoff (Einstreu) N-Quelle (Kot und Urin) H2O (Kot und Urin) und O2 (Luft)

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Warum Kompostierungsställe?

• Freie Bewegung für die Kuh (Tiegerechtheit) „animal welfare“ • wertvoller Dünger als Endprodukt • spart Güllelagerraum, entspannt

Düngebilanzen • Treibhausgas Emissionen reduziert (?) -

Nachhaltigkeit • „spart Stroh“ als Einstreu • stabilere Eutergesundheit (?) • Arbeitszeit


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11 Tiergerechtheit

internationale wissenschaftliche Untersuchungen Lahmheit • Weniger Lahmheiten

(4,4 % bei Kompost, 13,1 % bei Sandliegeboxen)[USA]

• 25 % Kühe im Kompoststall werden als lahm eingestuft, 31-46% im Liegeboxenlaufstall

• 11,9% Kühe mit LCS >3, 5% >4; [AT]


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12 Tiergerechtheit internationale wissenschaftliche Untersuchungen

Sprunggelenksläsionen • Weniger Kühe mit

verletzten/geschwollenen Gelenken (26,8% bei Matratzen, 3,5% bei Kompost, 2,0% bei Sand); Gesündere Gelenke (64% bei Kompost, 54,6% bei Sand)[USA]

• Anteil Sprunggelenksläsionen sehr gering [AT]


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13 Tiergerechtheit internationale wissenschaftliche Untersuchungen

Sauberkeit

• Die Tiere sind sehr sauber, vor allem am Euter; Verschmutzungsgrad von 0,44 (n Faye und

Barnouin 1985) [AT]

• Der durchschnittliche Hygienescore der Kühe auf Kompost ist 2,2 [USA]


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14 Tiergerechtheit

internationale wissenschaftliche Untersuchungen

Tierverhalten • Nur sehr wenig

stehende Tiere auf der Liegefläche, kein Meiden der Liegefläche bei wärmeren Temperaturen [AT]

• Kühe, die aus einem älteren Liegeboxenlaufstall in einen Kompoststall eingezogen sind, liegen 4h/d pro Tag länger [USA]


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15 Tiergerechtheit

internationale wissenschaftliche Untersuchungen [USA,AT,SE] Eutergesundheit • rel. wenig Umweltkeime in der

Einstreu, wenig gram-negative Bakterien

• Bis zu 12% weniger Mastitis-infektionen

• Temperatur, Feuchtegehalt Kompost, m²/Kuh, C:N Verhältnis hat keinen Einfluss auf coliforme Keime

• Viele Mastitiserreger haben ähnliche „Wachstumsbedingungen“ wie Mikro-ben im Kompostierungsprozess, so dass die hohe Temperatur (>55°C) allein keine Sicherheit bietet.

• Erhöhter Zellgehalt im Kompoststall im Vergleich zu Liegeboxenlaufstall


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16 Tiergerechtheit

internationale wissenschaftliche Untersuchungen Brunsterkennung

• 4,2% bessere Brunsterkennungsrate (41,4% zu 36,9%)

• Verkürzte Zwischenkalbezeit (18 d), Tage bis zur ersten KB -18,8d; Güstzeit: -19,6d [USA]


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17 Tiergerechtheit

internationale wissenschaftliche Untersuchungen Milchleistung

• +955 kg/Jahr mehr Milch

• + 1 kg Milch/Kuh und Tag [USA]


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Tiergerechtheit internationale wissenschaftliche Untersuchungen


Langlebigkeit; Untersuchung NL

> 10% weniger Abgänge > 10% weniger Jungvieh

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Management der Liegefläche

Ziele: • saubere, trockene und weiche Liegefläche für

alle Kühe • Kontinuierlicher Kompostierungsprozess „Hilfsmittel“: Einstreu

Zufuhr von Kohlenstoff Temperatur Belegungsdichte, m²/Kuh Belüftung

Mechanische Bearbeitung der Liegefläche


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Einstreu – Zufuhr von Kohenstoff • Alle bisherigen

Empfehlungen: Sägespäne/Hobelspäne/Hackschnitzel;

• 6-20 m³/Kuh/a (!)

• Alternativen: Mischung mit Spelzen, Maisspindel, Miscanthus, Rapsstroh, Getreidestroh…. – aber nur in Mischung mit

Holzkomponente!

• Anforderung an die Einstreu: – Feuchtegehalt (50-60%

Feuchte)

– C:N Verhältnis

– Porenvolumen und Partikelgröße

– pH Wert

– Verfügbarkeit

– Preis


Wichtige Kompostierungsparameter: Strukturstabilität – Einstreumaterial Durchmischung – Einstreu/Technik Sauerstoffversorgung – Einstreu/Technik Nährstoffverfügbarkeit – Einstreu

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Einstreu: Erfahrungen BeevKomp, AT


Einstreu Vorteile Nachteile

Säge/Hobelspäne “Standardmaterial“

• +/- Temperaturentwicklung • gute Strukturstabilität • gutes

Wasserhaltevermögen

• Preis!!!

Konkurrenz-Spanplattenindustrie

• Achtung: harzige Materialien • Langsame Verrottung

Hackgut grob/fein

• +/- Temperaturentwicklung • auf Betrieben tw.

verfügbar • hohe Strukturstabilität

• Preis!!! (Abfallprodukt?)

Konkurrenz-Energienutzung

• Sehr langsame Verrottung • Siebung ev.

erforderlich/sinnvoll

Siebmaterialien aus der Kompostierung od. Hackguterzeugung hoher Nadelanteil

• ev. günstiger Preis • Größe! Siebung! • ausreichende

Strukturstabilität

• nadelbetonte Materialien im Winter ungeeignet aktive Temperaturentwicklung

• langsame Verrottung

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Einstreu Vorteile Nachteile

Dinkelspelzen • ++ Temperaturentwicklung! • Idealer Mischungs- und

Steuerungspartner!

• alleiniger Einsatz = kritisch mehr Ammoniak??? Strukturstabilität -/+

• veränderte Mikrobiologie

• (Wasserhaltevermögen)

Andere Abfallprodukte aus der Müllerei

• ++ Temperaturentwicklung! • guter Mischungs- und

Steuerungspartner!

• Verpilzungsgefahr (Lagerung!)

• nur zur Beimischung • veränderte

Mikrobiologie

Maisspindeln Nur grob zerkleinert

• + Temperaturentwicklung! • ++ Saugfähigkeit lt. Literatur

• nur saisonale Verfügbarkeit

• feucht – Verpilzungsgefahr (Lagerung!)

Erfahrungen BeevKomp AT

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Liegeflächenbearbeitung

• belüften

• auflockern

• einebnen

• durchmischen

1. O2 – Eintrag

2. Kot und Urin

einarbeiten

3. warmer Kompost an

die Oberfläche


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Managementkontrolle

• Temperaturkontrolle: notwendige Prozesswärme (45 bis max 55°C)


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Management Tipps • Sommer und Winter sind unterschiedliche

Systeme • Liegefläche muss 2 x pro Tag, jeden Tag ohne

Ausnahme, belüftet werden • Start im Kompoststall nicht im Winter • Grüne (frische) Sägespäne sind ok, aber

erfordert mehr Einstreu • Liegefläche bearbeiten, wenn neues Material

eingebracht wurde (Melkzeiten beibehalten) • Warten, bis Einstreu an den Kühen klebt, ist zu spät • Beste Bearbeitungsstrategie ist 1 x /d Fräse und 1 x/d mit Kultivator


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Management Checks 1. Temperatur: 45 bis 55° C - “gerade heiß genug,

dass man es nicht anfassen möchte”

2. Feuchtigkeit: 45 bis 55%: kann man einen Ball formen und Wasser ausdrücken – dann ist die Fläche definitiv zu nass

3. Lockerheit: subjektiv (überprüfen der lockeren Struktur beim laufen in der Fläche feststellen)

4. Verteilung der Kühe im Stall

5. Dreckige Kühe

6. Zellzahlen od. klinische Mastitis Innovationsteam Milch Hessen

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Kompoststall für 100 Kühe

Wir sammeln Erfahrungen….

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Stallbau „basics“

• Platzbedarf Liegefläche

7 – 12 m² / Kuh

• Befestigter Fressgang


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Bau von Kompostställen

• Fressplatzbreite /Fressgang, Tränke nur vom Fressgang

• max. nat. Belüftung, unterstützt mit Ventilatoren

• Dachüberstand und Seitenwandhöhen

• Übertritt Liegebereich zum Freßgang

Innovationsteam Milch Hessen Skizze: Holzeder

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Unterflurbelüftung

Holzeder Innovationsteam Milch Hessen

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Unterflurbelüftung Unterflurlüftung: • Im Liegebereich alle 1,2 – 1,5 m Rohre verlegt.

– Untergrundaufbau: Tauchfolie, 50 cm Schotter, 30 cm Sand in den Betonfertigplatten (2x2m) gelegt werden, dazwischen werden die Rohre verlegt.

• In die Rohre werden dann nachträglich alle 30 cm Löcher gebohrt (5-7 mm).

• Am Ende sind die Betonplatten ca. 2 cm höher als die Rohre. • Ein Gebläse bläst alle 2 Stunden Luft . Die Belüftungsrohre liegen quer

zur Längsachse oder parallel zum Laufgang im Gebäude.

„Die Verlegung der Unterflurbelüftung geht schnell und hat ca. 80.000 EUR gekostet“ (Betrieb LK Borken)


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36 Emissionen ?

• Ammoniakverluste pro Stallfläche/ Kuh vergleichbar mit LBL Galama, 2012 • Messungen in ISR weisen deutl. niedr. Werte auf • USA: geringe Werte • NL: Forschungsschwer-

punkt • D: keine Messung/

Untersuchung bekannt…

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N-Verluste ca 35% Aktive Kompostierung reduziert N Verluste im Stall Je höher das C/N Verhältnis der Einstreu, desto geringer ist N Verlust Guter Kompostierungsprozess reduziert NH3 Emissionen

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Ammoniakemissionen – So-He-Wi Messwerte von 23 Kompoststallbetrieben, AT 2016

Vergleich Boxenlaufstall: 32 -68 8 -25 gNH3/GVE/Tag

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Baukosten ? • Baukosten vergleichbar mit Liegeboxen

• Mehr umbauter Raum pro Kuh

• Weniger Güllelager (40% am Fressgang, 60% im Liegebereich!)

• Schieber ist teuerste Stalleinrichtung

• Betonierte Fläche unter Kompost entfällt (AT, USA, D ??)


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Ansichten von Kompostställen


NL USA

D/NDS D/HE

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Mehr Platz im Stall bzw größerer Stall

Höhere Seitenwände und verbesserte Ventilation

Feste Seitenwand

Curtains

Mehr Lüfter

Größere Dachöffnung

Keine Stützen im Liegebereich

Anzahl und Anordnung der Tränken

Angliederung und Größe des Futtertisch

Größe des Dachüberstandes

“Was würde ich anders machen?”(USA)


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Vorteile • Kuhkomfort – entspannte Kühe

• Keine Beschränkungen beim Abliegen / Aufstehen

• Weicher, rutschfester Untergrund zum Laufen und Liegen

• Keine vorgegebenen Wege

• Keine Sackgassen

• Tiergerechtigkeit


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Vorteile Kompoststall

bessere Klauengesundheit mehr Komfort

weniger Läsionen/Technopathien verbesserte Langlebigkeit

weniger Konkurrenz Situationen weniger Antibiotika

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Vorteile der Kompostställe nach Befragung der Erzeuger (USA)

Verbesserter Kuhkomfort

Verbesserte Sauberkeit der

Kühe

Geringer Unterhaltungs

aufwand

Vorteilhaft für Färsen, lahme, Frischmelker und alte Kühe

Natürliche Liegepositionen

(keine Liegeboxen)

Verbesserte Klauen und

Beingesundheit

Melkstandnähe (verglichen zur Weidehaltung)

Sinkende Zellzahlen

Verbesserte Brunstbeobachtung

Einfaches Güllehandling

Steigende Futteraufnahme (im Vergleich zur Weide

Steigende Milchleistung

Verbesserte Lebensleistung

Weniger Bein und Zitzenverletzungen

Verringerte Standzeiten auf

Beton/Laufflächen Innovationsteam Milch Hessen

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Interessante Aspekte

• Der Kompoststall und der feste Kompost sind eine wichtige Alternative im Gülle/Mistmanagement und ermöglichen Flexibilität beim Mist ausbringen und organischem Material für die Bodenfruchtbarkeit.

• ANDERE VORTEILE FÜR DIE UMWELT: - Verbesserte Luftqualität – Geruch, Treibhausgase - Reduzierte Fliegenpopulationen

- Güllelager von Kompostställen haben: - - weniger Nährstoffe - weniger Güllevolumen - weniger

organische Masse


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Nachteile

• Einstreukosten: – 11 bis 18 € pro m³ Sägespäne – 12 bis 20 m² pro Kuh und Jahr – 130 bis 360 € pro Kuh und Jahr

• Bezugsmöglichkeit von Sägespänen/ Einstreu – Hygiene der Einstreu (bei sep. Güllefeststoffen,

Kompost) – Verbot von Komposteinstreu in NL wg thermophiler

Keimbelastung

• Staubbelastung beim Einstreuen • Kompost in Biogasanlagen (?) • Langzeitwirkung von Kompost auf der Fläche ?


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Wiegen Leistungssteigerung und bessere Gesundheit/Langlebigkeit die

Einstreukosten auf?

Wertigkeit Einstreu steigern durch „Zweitnutzen“: • KuDu (Berieb Kriesmann) • Kompostmaterial in Liegeboxen einstreuen • Sägespäne zunächst im Kälberstall, dann im

Kuhstall nutzen • Kompost an Biobetriebe als Humusvariante

verkaufen

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Schlüsselgrößen Management

Effektiver Kompostier ungsprozess

Grundriß Stall

Gute Belüftung

Belegungsdichte

Regelmäßige Bearbeitung der Fläche


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Fazit Alternative zum Boxenlaufstall?

Management

Biologie

Einstreu

Verfügbarkeit Preis je Einheit

Chemische Bedingungen Feuchte der Einstreu Form der Einstreu Temperatur Ausscheidungen

Belegdichte Gruppenanordnungen Leistungsniveau Kontinuität der Durchführung aller Arbeiten?


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Fazit • Der Kompoststall ist tiergerecht (Anpassung an

Tierbedürfnisse) und „menschengerecht“

• hoher Kuhkomfort

• Landwirte sind von ihrem Kompoststall begeistert – einfache Bearbeitung spart Arbeitszeit

• konsequentes, korrektes Management ist

entscheidend

• Einstreukosten können ein Problem werden – die Suche nach Alternativen „läuft“

• Praxiserfahrungen sind positiv, aber es gibt wenige

wissenschaftliche Untersuchungen und Erkenntnisse


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ABER - es gibt noch viele offene Fragen:

• Welche Einstreumaterialien? • Langzeiteffekte Kuhgesundheit? • Unterflurlüftung: ja oder nein? • Hitzestress im Sommer? • Emissionen? • Kompostierungsprozess gezielt beeinflussen? • Kompostiertes Material in der Düngung? • Welche Bearbeitungsgeräte/Techniken? • Langzeiteffekte Wirtschaftlichkeit?


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„Tiefenentspannte Kühe“….

…durch verbesserten Kuhkomfort im Kompoststall wird die Weide in den Stall geholt!


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März 2008

INNOVATIONSTEAM MILCH

HESSEN:

Ein Team der Landesvereinigung

für Milch und Milcherzeugnisse

Hessen e.V.

Fragen zum Wohlfühlstall?

E Mail: [email protected]

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