Perforierter Boden mit Profil, reduziertem Schlitzanteil und Dichtungsklappen
Perforierter Boden mit Profil und Schlitzen in größeren, regelmäßigen Abständen sowie Dichtungsklappen in den Schlitzen zur Reduzierung des Potentials für Emissionen von Ammoniak, Methan und Geruch im Stall.
Synonyme: -
Abkürzung: -
Englische Übersetzung: Perforated, profiled floor with a reduced number of slits and sealing flaps
Technische Beschreibung
Bauliche Ausführung
Die einzelnen profilierten Betonelemente des Bodens sind auf ein Widerlager aufzulegen (Abbildung 1 und Abbildung 2). Darunter befindet sich der Flüssigmistkanal. Die Betonelemente des Bodens sind in regelmäßigen Abständen mit Schlitzen in den Flüssigmistkanal versehen. In diesen Abständen bzw. Schlitzen befinden sich Dichtungsklappen aus Kunststoff (Abbildung 4), die sich bei Kotdurchtritt öffnen und danach wieder schließen.
Abbildung 1: Perforierter Boden mit Profil, reduzierten Schlitzanteil sowie Dichtungsklappen in den Schlitzen; Seitenansicht; KTBL 2022
Abbildung 2: Perforierter Boden mit Profil und Schlitzen in größeren, regelmäßigeren Abständen sowie Dichtungsklappen in den Schlitzen; Aufsicht
Abbildung 3: Perforierter Boden mit Profil und Schlitzen in größeren, regelmäßigeren Abständen sowie Dichtungsklappen in den Schlitzen; Seitenansicht
Abbildung 4: Bodenelement mit Dichtungsklappe im Detail, die den Gasaustausch mit dem Flüssigmistkanal reduziert, Detail-Seitenansicht
Funktionsprinzip
Durch die Profilierung der Oberfläche werden Flüssigkeiten zügig abgeleitet. So wird eine kurzzeitige 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. Um die Funktionalität der Klappen zu gewährleisten und ein gutes Reinigungsergebnis zu erzielen, wird der Boden mit einer Wassersprühvorrichtung befeuchtet.
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.
Umweltleistung und Betriebsdaten
Messungen zufolge werden die Ammoniakemissionen im Stall um ca. 46 % (Emissionsfaktor: 7,0 kg NH3 pro Tierplatz und Jahr) reduziert (IenW 2021b). Diese Minderungswirkung wird nur in Kombination mit einer regelmäßigen Reinigung (mindestens alle 2 Stunden) erreicht. Das Minderungspotenzial wurde unter Laborbedingungen in den Niederlanden gemessen. Als Referenzverfahren wird ein Liegeboxenlaufstall mit Vollspaltenboden (Milchkuhhaltung) betrachtet.
Der Boden ist regelmäßig mit einem stationären, dem Boden angepassten Schieber oder einem Entmistungsroboter zu reinigen (mindestens alle 2h). Um das Antrocknen des Kots und ein Zusetzen der Spalten zu verhindern, wird eine Befeuchtung der Lauffläche vorausgesetzt. Eine regelmäßige Kontrolle und gegebenenfalls der Austausch der Dichtungsklappen sind notwendig.
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.
Medienübergreifende Auswirkung
Es liegen keine medienübergreifenden Auswirkungen vor.
Auswirkungen auf das Tierwohl
Durch die profilierte Oberfläche 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 beispielsweise vermieden werden (Buck et al. 2012, KTBL 2016a). 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. Ein Flüssigmistkanal ist Voraussetzung. Bei Haltungsverfahren mit Einstreu und perforierter Lauffläche besteht die Gefahr, dass sich die Spalten zusetzen. Dieser Boden eignet sich deshalb nur für einstreulose bzw. einstreuarme Haltungsverfahren. Langstroh ist hierfür nicht geeignet. Bei Frost ist die Funktion der Dichtungsklappen nicht gewährleistet.
Prinzipiell kann dieser emissionsarme Boden in allen Produktionsrichtungen eingesetzt werden, ist aber bisher nur für Milchkühe verfügbar. Einschränkungen ergeben sich hinsichtlich der Spaltenbreite bei Kälbern und jüngeren Tieren (bis zum Ende des 6. Lebensmonats), die an die Bedürfnisse der Tiere und den Anforderungen der TierSchNutztV 2021 anzupassen wären. Da das Emissionsminderungspotenzial nur in Kombination mit einer regelmäßigen Reinigung erreicht wird, ist dieser Boden für Mastrinder und Jungrindern nur eingeschränkt einsetzbar, z. B. in Haltungsverfahren mit separaten Laufgängen und perforierten Böden.
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 womöglich von der Reinigungstechnik verletzt werden. Insbesondere in der Bullenmast können größere Bullen die mobile Technik behindern oder sogar beschädigen. Stationäre Entmistungsanlagen funktionieren dort hingegen problemlos.
Wirtschaftliche Auswirkungen
| Investition und Kosten | Tierplätze (TP) | |
| 100 | 600 | |
| €/TP | ||
| Investition | ||
| Gebäude und bauliche Ausrüstung | 375 | 350 |
| Technik und technische Anlage | 175,00 | 117,00 |
| Summe Investition | 550,00 | 467,00 |
| Kosten | €/(TP • a) | |
| Fixe Kosten | ||
| Gebäude und bauliche Ausrüstung | 55,20 | 51,50 |
| Abschreibung | 37,50 | 35,00 |
| Zinskosten | 5,60 | 5,30 |
| Gebäudeunterhaltung | 11,30 | 10,50 |
| Versicherung | 0,80 | 0,70 |
| Technik und technische Anlage | 20,90 | 5,30 |
| Abschreibung | 17,50 | 4,00 |
| Zinskosten | 3,20 | 1,10 |
| Unterbringung | 0,20 | 0,20 |
| Summe Fixe Kosten | 76,10 | 56,80 |
| Variable Kosten | ||
| Technik und technische Anlage | 91,42 | 62,02 |
| Reparaturen | 57,80 | 38,50 |
| Elektrische Energie | 30,20 | 20,10 |
| Weitere Betriebsmittel | ||
| Wasser | 3,42 | 3,42 |
| Summe variable Kosten | 94,84 | 65,44 |
| Gesamtkosten | 170,94 | 122,24 |
Bei Neubauten wird dieser Boden statt herkömmlicher Betonflächenelement eingebaut. Mit 70 - 75 €/m² sind die Fertigteile 80 - 100 % teurer als herkömmliche Böden. Bei 5 m² perforierter Fläche je Tierplatz ist mit Investitionen von 350 - 375 € je Tierplatz zu rechnen (Tabelle 44).
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 emissionsminderden perforierten Boden unterstellt. Die jährlichen Gebäudekosten (Abschreibung, Zinskosten, Reparatur, Versicherung) bewegen sich zwischen 52 und 55 € 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 noch nicht berücksichtigt. Die Reinigung der Böden erfolgt mit automatischen Reinigungsgeräten mit Wasserdüsen zur Feuchthaltung der Oberfläche. Die Technik kostet zwischen 175 und 117 € je Tierplatz bei 100 bzw. 600 Tierplätzen. Die fixen Kosten (Abschreibung, Zinskosten, Unterbringung) liegen entsprechend bei etwa 20,90 und 5,30 € je Tierplatz und Jahr (KTBL 2020b). Die Reinigung der Böden erfolgt mit automatischen Reinigungsgeräten mit Wasserdüsen zur Feuchthaltung der Oberfläche. Die Technik kostet zwischen 175 und 117 € je Tierplatz bei 100 bzw. 600 Tierplätzen. Die fixen Kosten (Abschreibung, Zinskosten, Unterbringung) liegen entsprechend bei etwa 20,90 und 5,30 € je Tierplatz und Jahr (KTBL 2020b). 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.
Die variablen Kosten für die Reinigungsgeräte betragen bei 100 Tierplätzen ca. 88 € je Tierplatz und Jahr. Bei 600 Tierplätzen ist mit 58,60 € je Tierplatz und Jahr zu rechnen. 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 unabhängig von der Bestandsgröße etwa 1,8 m³ Wasser benötigt. Bei einem Preis von 1,90 €/m³ ergeben sich 3,42 € je Tierplatz und Jahr. Zumindest ein Teil dieses Wassers gelangt in die Flüssigmistkanäle was zusätzliches Lagervolumen erfordert.
Bei 46 % 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 von 25,51 € bezogen auf ein kg NH3-Reduktion pro Tierplatz und Jahr. Davon entfallen 8,24 € auf die jährlichen Gebäudekosten, 3,12 € auf die Fixkosten für die Technik und 14,16 € für die laufenden Kosten der Technik. Bei 600 Kuhplätzen betragen die Kosten 18,23 € je Tierplatz und Jahr mit jährlichen Gebäudekosten von 7,69 €, Fixkosten von 0,78 € und laufenden Kosten von 9,77 €.
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, sodass geringere Abstände zu den entsprechenden Schutzgütern möglich sind.
Seit Anfang 2022 werden Stallböden dieser Bauart durch das Agrarinvestitionsförderprogramm (AFP) als sogenannte „Spezifische Investitionen in Umwelt- und Klimaschutz“ („SIUK“-Maßnahme) bezuschusst. Demnach ist zu erwarten, dass diese Technik durch die gezielten Fördermaßnahmen vermehrt eingesetzt wird. Angaben zur Anzahl der Antragstellungen liegen nicht vor.
Zudem ist aufgrund der erhöhten Trittsicherheit und dem positiven Einfluss auf Euter- und Klauengesundheit mit einer Verbesserung der Tiergesundheit zu rechnen.
Musteranlagen
In den Niederlanden werden emissionsarme Stallböden seit 2009 eingesetzt. Nach Angaben aus dem niederländischen landwirtschaftlichen Emissionsinventar werden auf diesem Bodentyp etwa 2 % der Milchkühe in den Niederlanden (ca. 35.000 Milchkühe) gehalten (CBS 2022). Zur räumlichen Verteilung liegen keine Informationen vor.
