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Tier

Hitzestress bei Kühen

Hitzestress ist eine enorme Belastung für Kühe. Doch es gibt viele Maßnahmen, mit denen Landwirtinnen und Landwirte gegensteuern können.

Ventilatoren sollten bereits ab 20 °C Stalltemperatur mit einer automatischen Steuerung unterstützend eingesetzt werden. Quelle: Brammert-Schröder

Laktierende Kühe haben eine enorme Stoffwechselleistung, bei der viel Wärme entsteht. Hochleistungskühe produzieren im ersten Laktationsdrittel rund 1500 Watt Wärme. Diese können sie nur über die Haut abgeben. Der thermoneutrale Bereich von Milchkühen liegt zwischen 4 und 16 °C. In diesem Bereich müssen sie ihre Körpertemperatur nicht regulieren. Ab einer Temperatur von 16 °C müssen laktierende Kühe Stoffwechselwärme abgeben. Ab etwa 24 °C in Verbindung mit einer hohen Luftfeuchtigkeit über 70 Prozent entsteht Hitzestress.

Die Kühe versuchen durch die Veränderung ihres Verhaltens, die Körpertemperatur möglichst wenig zu erhöhen. Zunächst stehen sie auf, um mehr Hautfläche unter Luftzug zu setzen und sich abzukühlen. Sie hecheln und kauen weniger wieder. Sie verlieren Speichel, der als Puffersubstanz im Pansen gebraucht wird, außerdem verlieren sie Mineralstoffe über das Schwitzen. So führen hohe Sommertemperaturen zu Pansenübersäuerung mit den bekannten Folgen für den Stoffwechsel der Kuh. Die Endotoxine, die beim Abbau der Pansenbakterien entstehen, gehen zu Lasten der Klauengesundheit. Es kommt zu höheren Zellzahlen, Mastitiden, geringeren Fett- und Eiweißgehalten in der Milch bis hin zu Fruchtbarkeitsproblemen. Hitzestress hat also negative Folgen für die Gesundheit der Kühe und wirtschaftliche Auswirkungen auf die Milchleistung.

Maßnahmen im Herdenmanagement und in der Fütterung

Die Milchviehhalterinnen und Milchviehhalter können einiges tun, um ihren Kühen bei hohen Temperaturen das Leben zu erleichtern. Zu den Maßnahmen im Herdenmanagement gehören beispielsweise, dass notwendiges Umtreiben der Kühe am Morgen geschieht oder in die Abendstunden verlegt wird. Überbelegungen müssen unbedingt vermieden werden. Beim Weidegang sind ausreichend Schattenplätze notwendig. Wasser muss ausreichend zur Verfügung stehen und für alle Kühe leicht erreichbar sein. Ventiltrogtränken müssen eine Durchflussrate von mindestens 20 l/min haben, eine Tränke reicht für maximal 15 Kühe. Eine Tränkewanne sollte mindestens 50 l Fassungsvermögen und eine Durchflussrate von 30 l/min haben. Mehrmaliges Füttern regt die Futteraufnahme an, das Futter sollte regelmäßig nachgeschoben werden. Der hitzebedingten reduzierten Futteraufnahme kann mit einer höheren Energiedichte in der Ration, zum Beispiel durch pansenstabile Futterfette und Propylenglycol oder Glycerin, begegnet werden. Dabei ist allerdings weiterhin auf ein ausgewogenes Verhältnis von Grundfutter zu Kraftfutter zu achten, damit es nicht zu einer Pansenübersäuerung kommt. Der Pansenstoffwechsel kann außerdem durch Puffer wie Natriumbicarbonat oder Lebendhefe unterstützt werden. Damit der Elektrolythaushalt ausgeglichen bleibt, sollte ein Zuschlag von Mineralfutter erfolgen und Viehsalz (Natriumchlorid) zur freien Aufnahme angeboten werden.

Bauliche und verfahrenstechnische Maßnahmen

Offene Seitenwände erleichtern den Luftaustausch im Stall und reduzieren den Hitzestress im Sommer für die Kühe. Quelle: Brammert-Schröder

Besonders in älteren geschlossenen Ställen in Massivbauweise fällt den Kühen die Wärmeabgabe aufgrund des geringen Luftvolumens schwer. Heute werden Rinderställe zwar meist als Außenklimaställe mit großem Luftvolumen gebaut, doch dieses allein reicht nicht aus. Ventilatoren zur besseren Luftbewegung und zum Schadgasabtransport sind auch im Offenstall erforderlich. Bei der Planung von Neubauten kann einiges für das Stallklima unternommen werden: Wenn möglich das Gebäude quer zur Hauptwindrichtung stellen, eine offene Stallhülle mit Curtains vorsehen, einen Betonsockel von mehr als 50 cm vermeiden, denn dieser wirkt als Windbrecher.

Mehr Luftbewegung schaffen

Für mehr Luftbewegung bei Hitze sorgen geöffnete Tore, ein offener First und offene Seitenwände oder Lochblech an den Giebeln. Auch eine sensorgesteuerte Jalousielüftung oder automatisch regulierte Curtains können Luftkühlung schaffen. Hochleistungskühe im ersten Laktationsdrittel benötigen bei 30 °C Außentemperatur eine Sommerluftrate von rund 600 m³, im letzten Laktationsdrittel immerhin noch 400 m³. Diese Anforderungen können ältere Ställe mit ausschließlicher Trauf-First-Lüftung kaum erfüllen. Neuere Ställe haben Traufhöhen von über 3,60 m. Bei Luftgeschwindigkeiten unter 1 m/s ist eine zusätzliche Belüftung notwendig. Die höchste Kühlwirkung wird bei 2,5 m/s erreicht, bis etwa 5 m/s ist die Luftgeschwindigkeit für die Kühe verträglich. Ein Stallklima-Check durch Beraterinnen und Berater ist hilfreich, die Ist-Situation zu bewerten. Dabei wird unter anderem die Luftgeschwindigkeit und Windrichtung mit einem Anemometer, Rauchstäbchen oder Nebelmaschinen bestimmt.

Milchviehstall mit Axialventilatoren in Reihe längs zur Stallachse

Werden die Ventilatoren in 2,70 m Höhe montiert, kann man auf Schutzgitter verzichten und erhöht damit den Wirkungsgrad. Quelle: landpixel.eu

Ventilatoren sollten bereits ab 20 °C Stalltemperatur mit einer automatischen Steuerung unterstützend eingesetzt werden. Als Faustzahl gilt: pro 10 Zentimeter Durchmesser ein Meter Reichweite, also ergibt sich bei den üblichen Lüfterbaugrößen von 1,20 m bis 1,50 m etwa eine Reichweite von 12 bis 15 m im Stall. Es werden meist Axial-Ventilatoren als Langsamläufer verwendet. Diese werden in Reihe längs zur Stallachse parallel zum Futtertisch oder den Liegeboxen aufgehängt. Je tiefer diese hängen, umso mehr erhöht sich der Wirkungsgrad. Allerdings müssen sie im Einzugsbereich der Kühe mit Schutzgittern versehen werden, damit keine Verletzungen entstehen, wenn die Kühe aufreiten. Dies vermindert wiederum den Wirkungsgrad. Eine Höhe von 2,70 m ist ein optimaler Kompromiss für bestmöglichen Wirkungsgrad ohne Schutzgitter. Eine besonders hohe Wärmeentwicklung entsteht immer da, wo die Kühe gedrängt stehen und/oder Abwärme von Maschinen entsteht, wie zum Beispiel im Wartebereich vor dem Melkstand oder Melkkarussell, am Melkroboter oder am Futtertisch im Fressbereich. Hier muss am meisten auf genügend Luftaustausch geachtet werden.

Beim Stallbau besonders an das Dach denken

Auch beim Dach gibt es Möglichkeiten der Thermoregulation, denn nicht nur die Schneelast im Winter, sondern auch der Wärmedurchgang im Sommer sollten in der Stallplanung berücksichtigt werden. Eine helle Dacheindeckung vermindert beispielsweise die Strahlungswärme. Sandwichelemente wirkend dämmend und regulierend auf das Stallklima und auch die Beschattung durch eine Photovoltaikanlage reduziert die Wärme. Auf der Südseite und im Liegebereich sollten keine Lichtplatten verwendet werden, diese heizen das Stallklima genauso wie ein Lichtfirst bei starker Sonneneinstrahlung zusätzlich auf. Die notwendige Helligkeit und Arbeitsbeleuchtung kann über LED-Leuchten sichergestellt werden. Dachüberstände helfen, die Sonneneinstrahlung in den Stall zu verringern. Ungedämmte Dächer und dunkle Dachflächen erhöhen dagegen die Temperaturbelastung im Sommer.

Wasserkühlung, wo es Sinn macht

Milchviehstall mit Hochdruckvernebelung

Wenn Ventilatoren nicht mehr ausreichen, soll Wassernebel die Kühe kühlen. Bei der Hochdruckvernebelung wird Wasser sehr fein vernebelt. Quelle: landpixel.eu

Eine Wasserkühlung der Tiere sollte erst ab 24 °C Stalltemperatur erfolgen. Hier gibt es zwei unterschiedliche Methoden: die Hochdruckvernebelung mit feinsten Tröpfchen und die Niederdruck-Anlagen mit größeren Tropfengrößen. Beim ersten soll die Luft im Stall abgekühlt werden. Doch Achtung: Pro Grad Abkühlung erhöht sich die Luftfeuchtigkeit etwa um 5 Prozent. Die Niederdruckberegnung durchnässt das Fell der Tiere und es entsteht Verdunstungskälte beim Trocknen. Wichtig ist, dass die feuchte Luft genügend Zeit zum Verdunsten hat und die Kühe nicht dauerhaft in feuchtem Luftzug stehen, da sie sonst eine Lungenentzündung bekommen können. Bei ungenügender Luftzirkulation kann sich nämlich die gut gemeinte Befeuchtung auch ins Gegenteil verkehren und es entsteht ein Tropenklima mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von deutlich über 70 Prozent. Verbreitete Wasserkühlungen sind beispielsweise Intervallduschen, Sprühbefeuchtung oder Vernebelungslüfter, die etwa im Wartebereich vor dem Melkstand eingesetzt werden. Bei der Intervalldusche mit großen Tropfen empfiehlt sich die ein-Drittel-Regelung, z. B. fünf Minuten Beregnung, zehn Minuten Pause. Die Wasserkühlung darf nicht über den Liegeboxen eingesetzt werden. Gerne wird eine Dusche im Auslauf auf dem Laufhof angenommen.

Neue verfahrenstechnische Lösungen entwickelt

Auch die Stallbau-Industrie hat sich des Hitzestress-Themas angenommen. So wurden unter anderem auf der EuroTier 2018 und in verschiedenen Veranstaltungen der Landwirtschaftskammern neue Kühlungssysteme für Rinder vorgestellt. Ein System besteht beispielsweise aus Sprinklern, Ventilatoren und Sensoren und funktioniert vollautomatisch. Die Kühlung wird erst aktiviert, wenn die Kühe den Bereich der Sensoren betreten. Auf diese Weise wird zum einen Wasser- und Energie gespart und zum anderen können die Kühe dabei erstmals wählen, ob sie in die Kühlung gehen.

Eine weitere Neuheit ist ein Propeller mit fünf Flügeln, der in Durchmessern ab 3 m bis 7 m lieferbar ist und so energieeffizient große Luftmengen bewegen kann. Das Prinzip ist, bei wärmeren Temperaturen eine stetige Brise für den Kühleffekt zu erzeugen und in den kälteren Perioden die aufsteigende warme Luft zum Boden auf die Höhe der Tiere zu leiten. Ein drittes System besteht aus Röhren: Ein mit Löchern versehener Schlauch erzeugt Luftkegel mit Frischluft. Die frische Außenluft wird über einen Schlauch in den Stall geleitet und über den Schlauch direkt über die Tiere geblasen. Die Schläuche werden an jeden Stall individuell angepasst, die Lüftung funktioniert vollautomatisch. Es ist möglich, nur bestimmte Bereiche im Stall zu kühlen, beispielsweise die Liegeboxen auszusparen. Die Schlauchbelüftung ist auch eine gute Lüftungsmöglichkeit für Altbauten mit wenig Luftvolumen.