melktechnik und melkprobleme -...

Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD

Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART

Melktechnik und Melkprobleme

MPM Thementag 2011

Pascal Savary

Inhalt

1. Lärm und Vibrationen

2. Elektrische Immissionen

3. Melktechnikumfrage

2Melktechnik und MelkproblemePascal Savary | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART

Lärm und Vibrationen


Auswirkungen von Lärm und Vibrationen auf das Verhalten


65

70

75

80

85

Lärm

dB

(A

)

200'000

300'000

400'000

500'000

600'000

Zel

lzah

l/ml

Zellzahl und Lärm

5

50

55

60

20 49 31 7 11 4 6 30 50 5 33 46Farm

0

100'000

200'000

Lärm vor Sanierung dB (A) Lärm nach Sanierung dB (A)

Zellzahl vor

Zellzahl nach

Quelle: Nosal et al., 2004Melktechnik und MelkproblemePascal Savary | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART

Zellzahl und Vibrationen

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Vib

ratio

nen

m/s

2

200'000

300'000

400'000

500'000

600'000

Zel

lzah

l/ml

6

Quelle: Nosal et al., 2004

Melktechnik und MelkproblemePascal Savary | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART

0

0.2

0.4

6 5 11 7 49 50 46 20 31 30 4 33

Betrieb

Vib

ratio

nen

m/s

2

0

100'000

200'000

Vibrationen vor Sanierung Vibrationen nach Sanierung

Zellzahl vor Sanierung Zellzahl nach Sanierung

Branchenstandard „Installation und Service Melkmaschine“• Richtlinien Installation von Melkanlagen (Anhang 3)

7. Weitere Voraussetzung

Es wird vorausgesetzt, dass sämtliche funktionellen Teile derMelkanlage nach der ISO-Norm 5707 konstruiert undinstalliert werden.

7

installiert werden.Im Kopfbereich der Tiere und des Melkers soll der Lärm dieWerte von 70 dB(A) und die Vibrationen am Gerüst desMelkstandes die Werte von 0,3 m/Sek2 nicht übersteigen.Diese Werte können nur erreicht werden bei geeigneterbaulicher Infrastruktur.


Vakuumpumpe

Elastische Verbindungen

8

Gummiunterlage


Vakuumtank

9

Getrennt vom VakuumpumpeNicht auf gemeinsamen Chassis


Regelventil

Montage des Regelventils ohne Querschnittveränderungen und strömungstechnisch optimiert, ausserhalb des Melkstandes durchführen

10

mind. 3DMelktechnik und MelkproblemePascal Savary | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART

Regelventil

46

47

48

49

kPa

Arithm. Mittelwert über 10 s

Grenzlinie auf Grund möglicher Messresultate

Vakuum in der Steuerleitung zum Regelventil

46

47

48

49

kPa




46

47

48

49

kPa




46

47

48

49

kPa

46

47

48

49

kPa







Stabilität in < 2 sec erreicht Stabilität in < 2 sec nicht erreicht

11

0 1 2 3 4

44

45

s0 1 2 3 4

44

45

0 1 2 3 4

44

45

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44

45

0 1 2 3 4

44

45

s

Quelle: Nosal et al., 2004

Sekunden

LufteinbruchLufteinbruch


Leitungen

12

Anzahl Leitungsbogen minimieren und durch elastische, vakuumfeste Schlauchverbindungen ersetzen


Leitungen

Querschnittveränderungen im Luftleitungssystem vermeiden


Pulssystem

14

Pulsatoren elastisch an die Luftleitung anschliessen


Pulssystem

15

Die Ansaugöffnung der zentralen Luftzufuhr für Pulsatoren ausserhalb des Melkstandes anbringen


Ausmass der Belastung von Lärm und Vibrationen?


Lautsprechersystem zur Erzeugung von Lärm und Vibrationen

Herzfrequenzmessung

Versuchsaufbau

Phase VarianteLärm

[dB(A)]Vibrationen

[m/s²]

IA 70 0.5

0 70 0

B 80 0

17

IIB 80 0

0 70 0

IIIC 80 0.5

0 70 0


70

75

80

85

90

Her

zfre

quen

z [S

chlä

ge/m

in]

Herzfrequenz in Abhängigkeit der verschiedenen Varianten und Phasen

Variante 0 Variante A, B, C

18

55

60

65

70

Her

zfre

quen

z [S

chlä

ge/m

in]

Phase I Phase II Phase III

VM

Z 1

5V

MZ

10

VM

Z

5M

elke

n 1

Mel

ken

2N

MZ

5

NM

Z 1

0N

MZ

15

VM

Z 1

5V

MZ

10

VM

Z

5M

elke

n 1

Mel

ken

2N

MZ

5

NM

Z 1

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MZ

15

VM

Z 1

5V

MZ

10

VM

Z

5M

elke

n 1

Mel

ken

2N

MZ

5

NM

Z 1

0N

MZ

15


Zusammenfassung

Verhaltensänderungen feststellbar, keine Aussagekraft

Anstieg der Herzfrequenz v.a. in Phase III

Eutergesundheit Auswirkungen nur auf Praxisbetrieben

19

Lärm und Vibrationen scheinen für das Tier nur vonsekundärer Bedeutung zu sein

Bei Prävention bzw. Sanierung muss der Focus auf de n Verursachern liegen


Experimentelle Melkanlage


Elektrische Immissionen

21Melktechnik und Melkprobleme Pascal Savary | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART


22

„Runter mit den Volts, Harry!“

Melktechnik und Melkprobleme Pascal Savary | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART


Elektrische Spannung (V) zwischen Stallbereichen, die von einer Kuh berührt werden. Diese Spannung kann dazu führen, dass elektrischer Strom (A) durch die Kuh fliesst und sie belastet.

Die Tiere reagieren auf den elektrischen Strom und nicht auf die Spannung.

23

die Spannung.

Quelle: Hydro-Québec, 2005


Physiologische Auswirkungen von Strom beim Mensch

Stromstärke Physiologische Auswirkungen

1 mA Wahrnehmbarkeitsschwelle: kaum.

1 mA – 15 mA Muskelverkrampfungen treten auf. Stromeinfluss kann auch über längere Zeit ertragen werden.

24

15 mA Loslassschwelle. Leiter kann nicht mehr losgelassen werden. Kann nur kurzfristig ertragen werden.

50 mA Gefahrenschwelle. Bewusstlosigkeit.

100 mA Tödliche Wirkung des Stroms.

Die Tabelle gilt für Wechselstrom von ca. 50-60 Hz (nach IEC 60479-1).


Physiologische Auswirkungen von Strom auf die Kuh

Bei der Kuh gelten ähnliche Schwellenwerte

Reaktionen meist bei > 5 mA

Ab 1 mA sind Verhaltensänderungen möglich, aber kein Effekt auf Milchabgabe und Eutergesundheit

25

Effekt auf Milchabgabe und Eutergesundheit

Quelle: Lefcourt, 1991


Physiologische Auswirkungen von Strom auf die Kuh

26

Quelle: Lefcourt, 1991


Unterschied zwischen Kuh und Mensch Die Ersatzwiderstand ist bei der Kuh deutlich niedriger:

500 500 ΩΩ

27

500 500 ΩΩ >1000 >1000 ΩΩ

500 500 ΩΩ

> 10000 > 10000 ΩΩ

Quelle: The Merck Veterinary Manual, 2008


Unterschied zwischen Kuh und Mensch Die Ersatzwiderstand ist bei der Kuh deutlich niedriger:

)R(dtanWiders)U(Spannung

)I(Stromerelektrisch =

28

Aus diesem Grund kann mehr elektrischen Strom durch die Kuh fliessen


20 mA

500 Ω

Prinzip des Stromflusses

Korrekter Potenzialausgleich

Ungenügender/keinPotenzialausgleich

20 mA

500 Ω

29

6.6 mA

500 Ω

1000 Ω

13.4 mA19.8 mA

500 Ω

0.2 mA

5 Ω


Potenzialausgleich

Ziel = Beseitigen von Spannungen (V) zwischen

Schutzleitern (PEN- und Null-Leitern), leitfähigenRohrleitungen und leitfähigen Gebäudeteilen

sowie zwischen Rohrleitungen und Gebäudeteilenuntereinander

30

untereinander

Quelle: Hillenbrand


Potenzialausgleich

Blitzschutz

Metallteile der Gebäudekonstruktion

Fundamenterder

Blitzschutzerder

PA

-Schiene

31

Schema: Hillenbrand

Gebäudekonstruktion

Rohrsystem

Hauptwasserrohr

Hauptgasrohr

Isolierstücke

Fundamenterder

Schiene


Potenzialausgleich

32

Zeichnung: Huneke


Ursachen für elektrische Immissionen

Wechselstrom aus:

dem Stromrückfluss zur Quelle (Transformator) über die Erde!!!

defekten Stromkabel oder Geräten

33

defekten Stromkabel oder Geräten

Nähe einer Hochspannungsleitung oder einer Bahnlinie

Gleichstrom bei der Verwendung von verschiedenen Metallarten (Stahl, Kupfer, Aluminium)

Quelle: Feuille technique 11.60.1


Ursachen für elektrische Immissionen


Diagnostik

35

Quelle: La Gruyère du 18 avril 2009


Diagnostik

Messpunkte

36

Zeichnung: Huneke


Diagnostik

Messpunkte

Punkt zu Punkt Methode

37

Punkt zu Erdung Methode

Jeweils mit Widerstand 500 Ohm Zeichnung: Huneke


Melktechnikumfrage


Ziele der Umfrage

Analyse der vorhandenen Melkstandformen anhand von Angaben zu Betriebsstrukturen

Bewertung der vorhandenen Melkstandformen aus Sicht des Anwenders


Analyse der Problematik von elektrischen Immissionen und indirekt von Melkproblemen in Melkständen

Betriebe

Zufällige Auswahl von 2000 Betrieben aus der deutschen und französischen Schweiz

Alle Betriebe nahmen am BTS-Programm teil

Rücklaufquote = 53 %


Rücklaufquote = 53 %

Verteilung der Betriebe nach Produktionszonen:Tal (65 %)Hügel (25 %)Berg (10 %)

Untersuchte Merkmale

Betriebsangaben Anzahl Milchkühe (n) Milchkontingent (kg) Durchschnittliche Milchleistung der Herde (kg/Kuh + Jahr) Alter Stall (Jahre)


Melktechnik Melkstandtyp Anzahl Melkzeuge (n) Melkleistung des Melkstandes (n Kühe/Stunde) Melkleistung pro Melkzeug (n Kühe/MZ + Stunde) Alter Melkstand (Jahre)

Melkstandtyp


Untersuchte Merkmale

Melkstandbewertung Lärmpegel Arbeitsplatzkomfort Zufriedenheit insgesamt Skala von 1 bis 6 (1 = ungenügend; 2 = mangelhaft; 3 =

ausreichend; 4 = befriedigend; 5 = gut; 6 = sehr gut)


ausreichend; 4 = befriedigend; 5 = gut; 6 = sehr gut)

Elektrische Immissionen Nein ohne Melkprobleme Vermutlich Erwiesenermassen

mit Melkproblemen

Melkstandverbreitung

15

20

25

30

35

40

An

teil

Me

lkst

än

de

[%

]


0

5

10

15

19

73

19

75

19

77

19

79

19

81

19

83

19

85

19

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19

89

19

91

19

93

19

95

19

97

19

99

20

01

20

03

20

05

20

07

An

teil

Me

lkst

än

de

[%

]

FG 30° FG 50° SbS Swing-over

TD ATD Karussell Melkroboter

Melkprobleme

15

20

25

30

An

teil

Be

trie

be

[%

] Ø


0

5

10

FG 30° FG 50° SbS SO TD ATD Karussel AMS

An

teil

Be

trie

be

[%

]

Ergebnisse

Betriebe mit Melkproblemen:

hielten mehr Kühe

hatten Kühe mit tendenzieller höheren Milchleistung

hielten ihre Kühe in älteren Stallgebäuden


hielten ihre Kühe in älteren Stallgebäuden

unterschieden sich nicht bzgl. Melkleistung

bewerteten Lärmpegel und Arbeitsplatzkomfort schlechter

waren insgesamt weniger zufrieden mit ihrer

Melkstandtechnik

Schlussfolgerungen 1

Hohe Rücklaufquote zeigt die grosse Bedeutung der Melktechnik für Schweizer Milchviehhaltenden auf

Anteil Melkstände nimmt kontinuierlich zu

Alle Melkstände wurden von den Anwendern generell positiv


bewertet

Massnahmen zur Reduktion von Lärm und Vibrationen zeigen Auswirkungen

Schlussfolgerungen 2

Anteil Betriebe mit Melkproblemen ist hoch Bedeutung der Diagnostik

Mit zunehmender Anzahl Tiere und Milchleistung steigt die Anfälligkeit für Melkprobleme

Bedeutung des Monitorings


Bedeutung des Monitorings

Trotz Melkprobleme bleibt die Melkleistung gleich Bedeutung der Effizienz

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

49Melkstandtechnik und Melkprobleme auf Schweizer Mil chviehbetriebenPascal Savary | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART

Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVD

Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART

Zusammenfassung

MPM Thementag 2011

Pascal Savary

CH Weltmeister

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000Z

elle

n/m

l

EntzündetesEuter


0

50000

100000

150000

Schweiz

Norweg

enFinnla

nd

Gross

britan

nie n

Neusee lan

d

West

deuts

chlan

d BWSch

weden

Ostdeutsc

h land

Irland

Japa

n

Verein

igte S

taat

en

Israel

GesundesEuter

Quelle: Schaeren, W. (2007)

1. Infektionsrisiko minimieren

Erregerbesatz auf Zitze und Euterhaut senken Hygiene (saubere, trockene Einstreu, saubere Laufflächen)


1. Infektionsrisiko minimieren

Körpereigene Abwehr stärken optimale Liegeflächen/-boxengestaltung angepasste Fütterung sachgerechtes Melken (Arbeit & Technik)


2. Stallbau

Gebäude an die Melkanlage anpassen Melkplatzabmessungen Potentialausgleich Platzierung des Melkzentrums Ergonomie / Arbeitsplatzkomfort


3. Systematische Diagnostik

Technik/Bau Tier

Optimierung Milchgewinnung

LeistungGesundheitPhysiologieEthologie

VakuumstabilitätLärm/Vibrationen

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Melkzeit [min]

Milc

hflu

ss [k

g/m

in]

Bimodalität

Anstieg

Plateau

Abstieg

Blindmelkzeit

Nachgemelk

Zeit [s]

0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.840.0

40.240.4

40.6

40.8

41.0

41.2

41.4

41.6

41.8

42.0

42.2

42.4

42.642.8

43.0

43.2

V

akuu

m [k

Pa]


Mensch/Arbeit

Milchgewinnung

ArbeitszeitArbeitsbelastung

Lärm/Vibrationenelek. Immissionen

Zusammenfassung

Branchenstandard

Grenzwerte bzgl. Vakuumschwankungen + elektrische Immissionen

Empfehlungswerte bzgl. Melkstandmassen

Ziel in x Jahren


Mindestanforderungen ISO-Norm 5707

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

57Melkstandtechnik und Melkprobleme auf Schweizer Mil chviehbetriebenPascal Savary | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART

melktechnik und melkprobleme -...

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