Perforierter Boden mit Profil und Dichtungsklappen
Perforierter Boden mit Profil und Dichtungsklappen zur Reduzierung des Potentials für Emissionen von Ammoniak und Geruch im Stall.
Synonyme: -
Abkürzung: -
Englische Übersetzung: Solid, profiled floor with grooves
Technische Beschreibung
Bauliche Ausführung
Der perforierte Betonboden ist mit Gummieinsätzen versehen (Abbildung 1). Betonboden sowie Gummieinsätze sind mit Rillen profiliert (Abbildung 2). Zudem ist der Gummieinsatz mit einem Gefälle zum Schlitz versehen. Unterhalb der Gummieinsätze sind Dichtungsklappen (Abbildung 3) aus Kunststoff, in den Schlitzen zum Flüssigmistkanal, eingesetzt.
Funktionsprinzip
Durch die Profilierung der Oberfläche werden Flüssigkeiten zügig abgeleitet. So wird eine schnelle Trennung von Kot und Harn erreicht, wodurch besonders Ammoniakemissionen von der Lauffläche gemindert werden. Emissionen aus dem Flüssigmistkanal werden durch den Einsatz von Dichtungsklappen, die den Gasaustausch zwischen dem Luftraum über dem Flüssigmistkanal und dem Luftraum im Stall einschränken, verringert. Diese Klappen öffnen sich bei Kotdurchtritt und schließen danach wieder. Der auf der Bodenoberfläche verbleibende Kot wird mit mobilen oder stationären Schiebern regelmäßig abgeschoben.
Erzielter Umweltnutzen
Durch die Minderung der Ammoniakemissionen und der Reduzierung des Gasaustausches zwischen Flüssigmistkanal und Stall ist auch eine Reduktion der Geruchs- und Methanemissionen zu erwarten. Andere positive Umwelteffekte sind aktuell nicht bekannt.
Umweltleistungen und Betriebsdaten
Emissionsmessungen in Liegeboxenlaufställen mit freier Lüftung zeigen eine Reduktion der Ammoniakemissionen um ca. 45-53 % (Emissionsfaktor: 6,0 - 7,9 kg NH3 pro Tierplatz und Jahr) im Vergleich zum herkömmlichen Vollspaltenboden (IenW 2021, VERA 2021).
Minderungsleistung wird erreicht, wenn der Boden regelmäßig (mind. alle zwei Stunden) mit einem Entmistungsroboter gereinigt wird. Für eine reibungslose Funktion der Dichtungsklappen ist eine zusätzliche Befeuchtung notwendig. Dementsprechend ist mit einem erhöhten Einsatz von Prozesswasser zu rechnen. Zudem erhöht sich der Energiebedarf durch eine regelmäßige Reinigung. Die Dichtungsklappen sind regelmäßig auf ihre Funktion zu überprüfen und ggf. auszutauschen.
Medienübergreifende Auswirkungen
Es liegen keine medienübergreifenden Auswirkungen vor.
Auswirkungen auf das Tierwohl
Durch die profilierte Oberfläche und die Gummieinsätze zeigen die Tiere eine erhöhte Trittsicherheit (Herstellerangabe 2020). Neben dem natürlichen Bewegungsverhalten (LAVES 2007) wird durch trockene Laufgänge die Euter- und Klauengesundheit (Somers et al. 2005, Magnusson et al. 2008) positiv beeinflusst.
Für einen tiergerechten Einsatz von Reinigungsgeräten sind bestimmte Managementmaßnahmen zu berücksichtigen. Eine Entmistung während der Hauptfressphase sollte vermieden werden (Buck et al. 2012, KTBL 2016b).
Wichtig sind insbesondere Sensoren, die ein Zusammenstoß mit den Tieren verhindern.
Aufgrund der Minderung von Ammoniakemissionen im Stall verbessert sich die Luftqualität (EFSA 2009), wodurch der Gesundheitsstatus der Tiere begünstigt wird.
Für Anwendbarkeit relevante technische Aspekte
Der Stallboden ist für Neubauten als auch für Umbauten geeignet. Umbauten sind jedoch mit einem höheren technischen Aufwand verbunden. Ein Flüssigmistkanal ist Voraussetzung. Bei Haltungsverfahren mit Einstreu und perforierter Lauffläche besteht die Gefahr, dass sich die Spalten zusetzen. Dieser Boden eignen sich deshalb nur für einstreulose bzw. einstreuarme Haltungsverfahren.
Prinzipiell kann dieser emissionsarme Boden in allen Produktionsrichtungen eingesetzt werden. Bei der Haltung von Kälbern und jüngeren Tieren müssen jedoch die Schlitzweiten an die Bedürfnisse der Tiere und den Anforderungen der TierSchNutztV 2021 angepasst sein.
Die für die Emissionsminderung notwendigen Reinigungstechniken können nicht uneingeschränkt eingesetzt werden. Milchkühe und Mutterkühe kommen ohne große Probleme mit den Reinigungsgeräten zurecht. Junge Tiere können u. U. von der Reinigungstechnik verletzt werden. Insbesondere in der Bullenmast können größere Bullen insbesondere die mobile Technik behindern oder sogar beschädigen. Stationäre Entmistungsanlagen funktionieren dort hingegen problemlos.
Wirtschaftliche Auswirkungen
Bei Neubauten wird dieser Boden statt herkömmlicher Betonflächenelement eingebaut. Mit etwa 140 €/m² kosten die Fertigteile das 2,5 fache herkömmlicher Böden. Bei 5 m² perforierter Fläche je Tierplatz ist mit Investitionen von 700 €/Tierplatz zu rechnen.
Bei Umbauten werden die vorhandenen Flächenelemente ausgebaut und entsorgt. Die neuen Elemente werden auf die vorhandenen Widerlager aufgelegt. Für den Rückbau, die Entsorgung der alten Bauteile und die Herrichtung der Kanäle für den neuen Boden können Kosten von 25 - 50 € je Tierplatz veranschlagt werden. Während der Umbauphase kann der Stall nicht im vollen Umfang genutzt werden. Dadurch können Leistungsverluste bei den Tieren und damit geringere Einnahmen entstehen.
Für die weitere Betrachtung der Kosten wird der Investitionsbedarf für den emissionsminderten perforierten Boden unterstellt. Die jährlichen Gebäudekosten (Abschreibung, Zinskosten, Reparatur, Versicherung) betragen ca. 103 € je Tierplatz und Jahr (Quelle: eigene Erhebungen).
Durch die regelmäßige Kontrolle und ggf. notwendigen Austausch von Dichtungsklappen ist mit einem höheren Kontroll- und Wartungsaufwand zu rechnen. Da dazu noch keine Erfahrungen vorliegen ist dies bei den Reparaturkosten nur teilweise berücksichtigt. Die Reinigung der Böden erfolgt mit automatischen Reinigungsgeräten mit Wasserdüsen zur Feuchthaltung der Oberfläche. Die Technik kostet zwischen 175 € je Tierplatz bei 100 Tierplätzen und 117 € bei 600 Tierplätzen. Die fixen Kosten (Abschreibung, Zinskosten, Unterbringung) liegen bei etwa 20,88 und 13,92 € je Tierplatz und Jahr (KTBL 2016a).
Durch den Betrieb der Reinigungsautomaten entstehen laufende Kosten für Betriebsstoffe (Strom) und Reparaturen in Abhängigkeit von den Einsatzzeiten. Bei 18 Stunden Reinigungszeit und 6 Stunden Ladezeit liegt der Strombedarf bei etwa 131 kWh je Tierplatz und Jahr bei 100 Tierplätzen und 88 kWh bei 600 Tierplätzen.
Hinzu kommen die Kosten für das Wasser zur Befeuchtung der Oberfläche. Die Geräte besprühen die Fläche mit etwa 1 l Wasser je m² je Tag. Pro Tierplatz und Jahr werden etwa 1,8 m³ Wasser benötigt. Bei einem Preis von 1,90 €/m³ ergeben sich 3,47 € je Tierplatz und Jahr. Zumindest ein Teil dieses Wassers gelangt in die Flüssigmistkanäle was zusätzliches Lagervolumen erfordert.
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Investitionen und Kosten |
Tierplätze (TP) 100 |
Tierplätze (TP) 600 | |||
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Investitionen
Kosten Fixe Kosten
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€/(TP • a)
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€/(TP • a)
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Bei 53 % Minderung der NH3-Emissionen im Vergleich zum Ausgangspotenzial von 14,57 kg NH3/Tierplatz und Jahr für einen Liegeboxenlaufstall ohne Minderungsmaßnahmen für 100 Milchkühe ergeben sich Kosten bezogen auf ein kg NH3-Reduktion pro Tierplatz und Jahr von 27,43 €. Davon entfallen 13,33 € auf die jährlichen Gebäudekosten, 2,70 € auf die Fixkosten für die Technik und 11,40 € für die laufenden Kosten der Technik. Darin nicht enthalten sind die Kosten für das Reinigungswasser. Bei 600 Tierplätzen liegen die Gesamtkosten bei 22,73 € je Tierplatz und Jahr mit 13,33 € jährliche Gebäudekosten, 1,80 € feste Kosten Technik und 7,60 € variable Kosten.
Triebkraft der Anwendung
Durch die Minderung der Ammoniakemissionen können Betriebe im Rahmen von Genehmigungsverfahren für Stallneubauten oder -erweiterungen Anforderungen des Immissionsschutzes in Bezug auf den Schutz empfindlicher Pflanzen und Biotope vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Ammoniak bzw. Stickstoffdeposition einhalten, so dass geringere Abstände zu den entsprechenden Schutzgütern möglich sind.
Zudem ist aufgrund der erhöhten Trittsicherheit und dem positiven Einfluss auf Euter- und Klauengesundheit mit einer Verbesserung der Tiergesundheit zu rechnen. Es ist außerdem zu erwarten, dass diese Technik durch gezielte Fördermaßnahmen zur Minderung von Emissionen vermehrt eingesetzt wird.
Literaturverzeichnis
Buck, M.; Wechsler, B.; Gygax, L.; Steiner, B.; Steiner, A.; Friedli, K. (2012): Wie reagieren Kühe auf Entmistungsschieber?. ART-Bericht, Ettenhausen
EFSA (2009): Scientific report on the effects of farming systems on dairy cow welfare and disease – Report of the Panel on Animal Health and Welfare. EFSA Journal, European Food Safety Authority (EFSA), S. 1–38, https://www.doi.org/10.2903/j.efsa.2009.1143r, https://doi.org/10.2903/j.efsa.2009.1143r
IenW (2021): Regeling ammoniak en veehouderij (Rav) – BWL2010.34.V10. Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (IenW), Den Haag, https://www.infomil.nl/publish/pages/130041/bwl-2010-34-v10.pdf (13.10.2021)
KTBL (2016a): Makost - Maschinenkosten und Reparaturkosten. https://www.ktbl.de/home/webanwendungen/makost (16.03.2021)
LAVES (2007): Tierschutzleitlinie für die Milchkuhhaltung. 1. Auflage, Niedersächsisches Landesamt für Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz, Tierschutzdienst, Arbeitsgruppe Rinderhaltung (LAVES), Oldenburg
Magnusson, M.; Herlin, A.H.; Ventorp, M. (2008): Short Communication: Effect of Alley Floor Cleanliness on Free-stall and Udder Hygiene. In: Journal of Dairy Science, 91, 10, S. 3927 – 3930, https://www.doi.org/10.3168/jds.2007-0652
Somers, J.; Frankena, K.; Noordhuizen‐Stassen, E.N.; Metz, J.H.M. (2005): Risk factors for interdigital dermatitis and heel erosion in dairy cows kept in cubicle houses in The Nethrlands.docx. In: Preventive Veterinary Medicine, 71, S. 23 – 34
VERA (2021): Vera Verification-Statement – Meadow Floor (Slatted floor). VERA Verification, Verification of environmental technologies for agricultural production (VERA), Copenhagen
