Sonderbeilage:
Sommer, Sonne, Hitzestress.
Heutzutage finden deutliche Klimaveränderungen statt. Diese Änderungen können regional differenziert ablaufen. Erste Auswirkungen zeigen sich in Form von Starkregen oder ausgeprägten Hitzeperioden. In den letzten Jahren haben vor allem die Häufigkeit und die Dauer von Hitzeperioden stark zugenommen. Es ist davon auszugehen, dass diese Folgen des Klimawandels sich zukünftig zum Teil noch verstärken (zum Beispiel Zahl der Hitzetage/Jahr oder Länge der Dürreperioden). Generell wird vorausgesagt, dass die kommenden Sommer heißer und trockener werden. Die fiese, schwül-warme Luft, die zu der Zeit in unseren Ställen vorherrscht, drückt ordentlich auf den Kreislauf und die Tiere leiden darunter. In vielen Ställen sammelt sich rasch eine unerträgliche Hitze. Um in Zukunft besser gegen Hitze vorbereitet zu sein hat die ALCOVIT-Redaktion die wichtigsten Vorbeugemaßnahmen in dem folgenden Bericht zusammengefasst.
Welche Symptome/Anzeichen deuten auf Hitzestress hin?
Hitzestress tritt bei einer Kuh immer dann auf, wenn ihre metabolische Körperwärme größer ist, als die Kapazität, diese Wärme an die Umgebung abzugeben. Dies ist in der Regel schon bei Temperaturen über 20°C der Fall. Sobald das Thermometer auf über 20 °C klettert, sinkt die Futteraufnahme der Kühe, die Milchleistung bricht ein und die Fruchtbarkeit nimmt ab. Rinder zählen zu den sog. „Halbschattentieren“, deren optimale Umgebungstemperatur bei 0 bis 15 °C liegt. Dies liegt vor allem daran, dass bei der Verdauung der Ration durch die Mikroorganismen im Vormagensystem der Kühe viel Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme gibt die Kuh über ihre Körperoberfläche an die Umgebung ab. Mit steigender Außentemperatur funktioniert diese Wärmeabgabe immer schlechter.
Die Kuh versucht die Körperwärme abzugeben, indem sie durch verstärktes Atmen oder Schwitzen die Verdunstung steigert. Nordamerikanische Forscher untersuchten das Steh- und Liegeverhalten in Bezug auf die Körperkerntemperatur von Milchkühen und fanden heraus, dass die Kühe bereits ab einer Erhöhung der Körperkerntemperatur um nur 0,5 °C deutlich mehr standen und weniger Lagen. Laut den Forschern, versuchen die Tiere so mehr Wärme abzugeben, da sie im Stehen eine größere Oberfläche und eine größere Chance, durch eine Luftbewegung das Wärmepolster um ihren Körper aufzulösen, haben.
Bei Hitzestress kommen natürlich auch noch weitere Verhaltensänderungen hinzu, wie insgesamt weniger Bewegung, damit weniger Besuche am Futtertisch, weniger Brunstverhalten, die Kühe kauen weniger wieder, hecheln, strecken die Zunge raus, verlieren Speichel, pumpen, schwitzen und saufen mehr. Dies alles führt in der Summe dazu, dass weniger gefressen wird, der Energiebedarf aber erhöht ist, die Mineralstoffausscheidungen erhöht sind und weniger Speichel als Puffer im Pansen ankommt. Nicht selten sind die Folgen von Sommerklima erhöhte Zellzahlen bis hin zu einer gesteigerten Mastitisrate, geringere Milchfett- und Milcheiweißgehalte, ein Abfall der Milchmenge und eine schlechtere Trächtigkeitsrate.
Wie kann man „Hitzestress“ messen?
Zur Entstehung von Hitzestress tragen die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit bei. Um aus diesen beiden Parametern die Hitzestressbelastung für Milchvieh einzuschätzen, wurde in den USA der TH-Index – Temperatur-Humiditäts-Index – entwickelt. Je wärmer und feuchter die Luft, desto höher ist das Risiko für Hitzestress. Der THI hat sich als brauchbarer Parameter zur objektiven Abschätzung von Hitzestress etabliert. Er stellt eine rechnerische Funktion aus Umgebungstemperatur und relativer Luftfeuchte dar und wird nach der folgenden Formel berechnet:
THI = (Absolute Temperatur °C) + (0,36 * Taupunkt-Temperatur °C) + 41,2
Wobei ein THI ≥ 72 als beginnender Hitzestress, ein THI ≥ 78 als deutliche Hitzestressbelastung und ein THI ≥ 82 als schwerer Hitzestress verstanden wird.
Wie kann man Hitzestress vorbeugen?
Neben einigen Fütterungs- und Versorgungsmaßnahmen, wollen wir uns in diesem Artikel hauptsächlich auf die baulichen Vorbeugemaßnahmen von Hitzestress konzentrieren. Bereits bei der Stallplanung kann man Hitzestress durch Beachtung einiger Grundsätze vorbeugen:
1. Natürliche Durchlüftung fördern = Stallgebäude quer zur Hauptwindrichtung ausrichten, offene Seitenwände, keine lüftungshemmenden Anbauten, Betonsockel und Stützmauern, keine geschlossenen Elemente in den Liegeboxen
2. Strahlungswärme reduzieren = helle, isolierte, wärmegedämmte Dächer, Shedfirst besser als Lichtfirst
3. Wasserversorgung sicherstellen = als Faustzahl gilt pro 20 Tiere eine Tränke plus eins, Durchflussrate mindestens 20 Liter pro Minute, Hygiene und Wasserqualität beachten
Aber: Die beste Stallplanung ist umsonst, wenn nicht auch in der „Bedienung“ des Stalls alles richtig gemacht wird. Wichtig ist, im Sommer alles zu öffnen, was zu öffnen ist, wie Seitenwände, Tore und First, um die natürliche Luftbewegung zu fördern. Des Weiteren müssen die Tränken täglich kontrolliert und sauber gehalten werden.
Die natürliche Lüftung wird auf sehr vielen Betrieben durch nebenstehende Gebäude wie Melkstand mit Wartehof, Fahrsiloanlagen oder durch Anbauten für Milchtank deutlich reduziert. Ähnlich ist es, wenn der Stall nicht quer zur Hauptwindrichtung steht. Darüber hinaus kommt besonders bei älteren Ställen aufgrund der niedrigeren Traufenhöhe wesentlich weniger Luft in den Stall. Eine bautechnische Vorbeugemaßnahme als Unterstützungslüftung ist der Einsatz von Ventilatoren. Besonders Axiallüfter haben sich in der Praxis bewährt. Allerdings ist die Wurfleistung der Ventilatoren beschränkt. Eine Faustzahl lautet, einen Meter pro zehn Zentimeter Ventilatordurchmesser. Sinkt die Windgeschwindigkeit unter ein Meter pro Sekunde sollte ein zweiter Ventilator eingebaut werden. Die größte Kühlwirkung wird erreicht, wenn der Luftstrom seitlich auf die Körper der Tiere trifft. Ventilatoren sollte man immer drückend einbauen und sie sollten die Frischluft ungehindert von der Nord- oder Ostseite des Stalls ansaugen können. Die durch den Ventilator in den Stall gebrachte Luft soll den Stall auf der Gegenseite wieder ungehindert verlassen können, ohne dass Hindernisse den Luftstrom unterbrechen.
Bei länger anhaltenden Hitzewellen sollten die Ventilatoren auch nachts laufen, um die Tiere zusätzlich zu kühlen.
Besonders im Trockensteherbereich, Vorwartebereich und Melkstand/Roboter leiden die Tiere oft unter Hitzestress. Hier vertreibt die zusätzliche Luftbewegung der Ventilatoren auch Fliegen.
Deckenventilatoren haben zwar eine höhere Wurfweite und einen breiteren Luftkegel als Axiallüfter, verursachen aber zu geringe Luftgeschwindigkeiten, um eine Kühlung zu erreichen. Um gegen Hitzestress vorzubeugen, ist es bei Deckenventilatoren wichtig, dass möglichst beide Stallseiten weitestgehend geöffnet sind, damit die umgewälzte Luft entweichen kann. Sie können ihn im Extremfall (bei geschlossenem Gebäude) durch die Umwälzung der warmen Luft unter dem Stalldach sogar die Hitze noch verschärfen. Bei richtiger Einstellung können Ventilatoren den Hitzestress erheblich lindern. Das Zuschalten und die Steuerung der Ventilatoren sollte Temperaturabhängig erfolgen.
Kuhdusche ja oder nein?
Durch den Einsatz von Wasser zur Befeuchtung über Verneblungsanlagen oder Berieselungsanlagen wird der Abkühleffekt zusätzlich erhöht. Kuhduschen bringen aber zusätzliche Feuchtigkeit in den Stall und können bei nicht sachgemäßer Anwendung den Hitzestress sogar noch verstärken (Saunaeffekt). Durch hohe Luftwechselraten muss gewährleistet sein, dass die Luft wieder trocknen kann. In der Praxis wird unter folgenden Systemen unterschieden:
- Niederdrucksysteme versprühen das Wasser großtropfig auf die Kühe. Beim Trocknen des Fells entsteht Verdunstungskälte. Als Montageort bietet sich der Fressgang an, wo die Sprühtechnik weder Liegeboxen noch Futter benässt. Außerdem sollte das Wasser in Intervallen versprüht und der Luftwechsel mit einem Ventilator unterstützt werden. Mit einer Zeitschaltuhr gesteuert, haben sich drei Minuten sprühen und zwölf Minuten trocknen am besten bewährt.
- Bei Hochdruckanlagen wird das Wasser fein zerstäubt und die Tiere werden nicht nass. Der feine Wassernebel entzieht der Luft Wärme. Pro Grad Abkühlung steigt die relative Luftfeuchtigkeit um fünf Prozent. Außerdem sind die Ansprüche an die Technik sehr hoch – hoher Druck, Düsen, Verkalkung.
Schlauchbelüftung nur eine Alternative für Altbauten?
Oft ist in älteren Gebäuden das Anbringen von Ventilatoren durch die Deckenhöhe begrenzt. Mit Hilfe der Schlauchbelüftungssysteme, steht aktuell am Markt ein sehr effizientes und einfach zu montierendes Hilfsmittel gegen Hitzestress bereit. Was man sieht, ist ein „einfacher Schlauch mit Löchern“. Optional besteht die Möglichkeit, das System mit einer Sprinkleranlage zu kombinieren, doch laut Hersteller ist dies nur in Ausnahmefällen nötig. Der Ventilator, der die Frischluft in den Schlauch drückt, sitzt im Normalfall am Anfang eines Belüftungs- oder Kühlungsschlauchs. Sollte die Frischluftansaugung ohne zusätzlichen Luftzufuhrkanal direkt in der Außenwand möglich sein, so sitzt der Ventilator auch direkt in der Außenwand. In den meisten Fällen ist diese Anordnung realisierbar.
Eine Schlauchbelüftung liefert die Luft genau dorthin, wo sie gebraucht wird. Und das mit zugfreier Geschwindigkeit. Tiere, die unter Hitzestress leiden, erhalten frische kühle Außenluft und das zielgerichtet und bei weniger Ventilatoren und Energiebedarf als bei der Kühlung durch aufgestellte oder aufgehängte Geräte.
In den neueren Gebäuden finden wir aber noch oft Tiere wieder, die zwar nicht fieberhaft an Grippe erkranken, trotzdem oft durch negatives Stallklima eine geschädigte Lunge haben. Dies liegt meistens an zu hoher Ammoniak- und Keimbelastung der Stallluft, die die Schleimhäute des Atmungstrakts schädigt und damit empfänglich für Infektionen macht. Das führt oft zu hohen Behandlungs- und Folgekosten sowie zu erhöhtem Medikamenteneinsatz.
Das Problem der herkömmlichen Belüftungssysteme ist, dass die natürlichen Belüftungen wie z.B. Öffnungen im Dachfirst oder „Curtains“ ihre Aufgabe aufgrund der unterschiedlichen Wetterlagen nicht gleichmäßig erfüllen. Einbauten im Stall oder Trennwände lassen die Luft nur schwer zirkulieren. Zusammen mit der Atemluft, der Körperwärme und der Ausscheidungen erhöhen sich die Luftfeuchtigkeit und der Ammonikdruck in den Gebäuden extrem. Amerikanische Tiermediziner haben in modernen Ställen eine um die 3.000-fach höhere Keimbelastung als in der Außenluft gemessen. Die Schlauchbelüftung bietet sich also auch als gutes Hilfsmittel gegen Hitzestress in moderneren Bauten an und kann dem Wohlbefinden der Tiere zu Gute kommen.
Weitere Aspekte einer Schlauchbelüftung
- Die ideal platzierte Schlauchbelüftung versorgt den Innenraum zielgerichtet 24 Stunden am Tag an 365 Tagen im Jahr mit Frischluft. Voraussetzung ist aber, dass die Lüfter permanent laufen, was wiederum die Stromkosten erhöht.
- Die Schlauchbelüftung korrigiert saisonale und bauliche Faktoren, die sonst dazu führen, dass die Tiere nur unregelmäßig und unzureichend mit frischer Luft versorgt werden.
- Die Belüftung läuft konstant stabil mit immer gleicher Belüftungsleistung vom Anfang bis zum Ende des Schlauchs. Die Frischluft wird gleichmäßig und zugfrei verteilt.
-Die Schlauchbelüftung ist mit Neu- und Altbauten kompatibel und realisierbar. Zu bedenken ist aber, ein relativ hoher Anschaffungspreis.
- Die Stallluft wird nicht umgewälzt. Dadurch lagern sich keine Partikel und Keime im und am Schlauch an. Die Belüftung kann nicht verstopfen und ist praktisch wartungsfrei. Falls aber eine Reinigung der Schläuche notwendig ist, ist dies mit einigen Nachteilen versehen und relativ bedenkenswert.
- Können zum Teil einfach in anderen Bereichen wie zB. Melkstand montiert werden.
Zusammenfassung
Hitzedepressionen lassen sich durch stallbauliche oder technische Möglichkeiten reduzieren, indem die Stalltemperatur und die Luftfeuchtigkeit gesenkt, das Luftvolumen und die Luftaustauschrate im Stall gesteigert sowie die Wasseraufnahme permanent gesichert werden. Aber auch das richtige Herdenmanagement bietet interessante Möglichkeiten. Verbesserte Stall- und Lüftungssysteme sowie Veränderungen im Herdenmanagement und in der Fütterungsstrategie können somit die Wirkungen von Hitzestress mindern.
Einige weiterführende Praxistipps zur Verminderung von Hitzestress in Kuhställen:
- Stall soweit als möglich öffnen und für eine freie Luftzirkulation sorgen
- Ventilatoren 10 bis 15° nach vorne geneigt und schräg über die Liegefläche einstellen
- Ventilatoren auch in der Nacht laufen lassen
- Belüftungsschläuche anbringen um die Zufuhr von Frischluft zu garantieren
- Auf Futter-, Tränke-, Liegeflächen- und Melkhygiene achten
- Vernebelung am Futtertisch kann helfen den Futterverzehr hochzuhalten. Achtung: Die Kühe sollten nicht nass werden und der Nebel sollte nicht in die Liegeboxen abdriften.
- Weidebetrieb nur noch in den frühen Morgenstunden. Wasser auf der Weide anbieten (auch Roboterbetriebe). Schattenmöglichkeiten anbieten.
- Liegeboxenpflege verstärken, Kalk einsetzen oder bei Herden mit bereits erhöhten Zellzahlen ein Produkt einsetzen, das bakterientötend wirkt.
- Laufgänge sauber und trocken halten, Schieber mindestens alle zwei Stunden laufen lassen für bessere Luft im Stall.
- Futter am Futtertisch zweimal/mehrmals vorlegen.
- Silagen auf Nachgärungen und Erwärmungen prüfen. Bei Bedarf Stabilisatoren einsetzen.
- Um den Futterverzehr hoch zu halten – das qualitativ beste Grundfutter einsetzen.
- Bei Rationen mit wenig Rohfaser und Strukturmangel Puffersubstanz einsetzen.
- Bei Rationen mit genügend Rohfaser und Struktur ein Zusatzprodukt mit Lebendhefe einsetzen zur Verbesserung der Rohfaserverdaulichkeit und Stabilisierung der Pansenflora.
- Die Viehsalz und Mineralstoffmenge erhöhen (+ ca. 20 %). Es wird mehr Wasser aufgenommen und ausgeschieden, der Grundumsatz an Mineralien, Vitaminen und Spurenelementen steigt.
- Fliegenbekämpfung nicht vergessen. Auf Roboterbetrieben einen Ventilator beim Roboter einsetzen, das hält die Fliegen fern und verhindert einen Rückgang der Roboterbesuche.
