Nutztierhaltung
Zur Nutztierhaltung gehört die Haltung, Zucht und Behandlung von Nutztieren wie Rinder, Schafe, Schweine und Geflügel. Dies umfasst eine angemessene Fütterung, Unterbringung und Gesundheitsversorgung, um das Tierwohl und die Produktivität sicherzustellen. Die Landwirte müssen den Gesundheitszustand ihrer Tiere sorgfältig beobachten, um Krankheiten vorzubeugen und für eine nachhaltige Erzeugung zu sorgen. Eine effektive Nutztierhaltung erfordert automatisierte Aufzeichnungen, Weidemanagement und Abfallkontrolle. Sensoren, Datenanalyse und automatisierte Überwachungssysteme werden zunehmend integriert, um die Entscheidungsprozesse zu verbessern und die Effizienz der Nutztierhaltung insgesamt zu erhöhen.
- Viehwirtschaft
In der Landwirtschaft wird mit dem Begriff Viehwirtschaft die Zucht und Aufzucht von Nutztieren zu verschiedenen Zwecken bezeichnet. Nutztiere liefern Fleisch, Milch, Eier und Wolle oder werden als Arbeitstiere eingesetzt. In diese Kategorie fallen zahlreiche Aktivitäten zur Verwaltung des Viehbestands und zur Pflege der Tiere, damit diese gesund bleiben, Erträge abwerfen und sich wohl befinden. In der modernen Viehwirtschaft geht es vor allem um größere Effizienz und Ertragssteigerungen sowie um eine Minimierung der Umweltauswirkungen und einen ethisch angemessenen Umgang mit den Tieren. Durch die Verknüpfung von traditionellem Wissen und moderner Technik will die Viehwirtschaft die wachsende Nachfrage nach tierischen Produkten befriedigen und gleichzeitig Herausforderungen wie Klimawandel, Ressourcenknappheit und Tiergesundheit meistern. Dazu gehören technische Aspekte wie der Einsatz von Sensoren zur Früherkennung, die Überwachung der Aktivitätsmuster, des Allgemeinzustands, des Standorts und der Gesundheit der Nutztiere, Robotertechnologien für die Viehwirtschaft oder künstliche Bienenkörbe oder Waben.
Sensortechnik und Bildgebung
Bei Rindern werden bereits häufig Sensoren/Marken genutzt, um die Identität oder den Aufenthaltsort eines Tieres nachzuverfolgen. Moderne Sensor- und Bildgebungssysteme können den Gesundheitszustand und das Verhalten des Viehs laufend überwachen, sodass die Landwirte schon früh Stress-, Krankheits- oder Fruchtbarkeitsanzeichen erkennen können. Mit Beschleunigungsmessern und Temperatursensoren ausgestattete Halsbänder können Bewegungsmuster und Körpertemperatur nachverfolgen und den Landwirten melden, wenn ein Tier sich weniger bewegt oder Fieber hat, was auf eine Erkrankung hindeuten kann. In Überkopfhöhe in Stallgängen angebrachte Kameras können die körperliche Verfassung von Tieren anhand von deren Haltung analysieren, woraus sich Futterempfehlungen für einzelne Individuen ableiten lassen. Eine Kombination dieser Daten ermöglicht ein vorausschauendes Herdenmanagement, was eventuelle Behandlungskosten minimiert und das Tierwohl insgesamt verbessert.
Robotergesteuerte Fütterung
Die Fütterung gehört zu den kosten- und arbeitsintensivsten Aktivitäten auf einem Hof. Die Automatisierung hat auf modernen Höfen in vielerlei Hinsicht Einzug gehalten. Robotergesteuerte Fütterungssysteme automatisieren die Fütterung insofern, als sie die Tiere in den einzelnen Boxen je nach deren Wachstumsstadium und Gesundheitszustand mit abgestimmten Rationen versorgen. Die konsistente und pünktliche Futterverteilung stellt zum Beispiel sicher, dass alle Tiere den gleichen Zugang zu ausgewogenem Futter haben, und verringert Futterverweigerung.
Automatisierte Tierpflege
Zu den Technologien für eine automatisierte Pflege gehören das Ausbringen von Insektiziden, die Versorgung mit Medikamenten, das Waschen, Säubern, Bürsten, die Überwachung des Gesundheitszustands und das Zuchtmanagement.
Robotergesteuerte Stallreinigung
Einer der größten Vorteile eines Stallreinigungsroboters ist wahrscheinlich die Arbeitserleichterung. Anstelle des Landwirts mistet der Roboter aus, was Zeit und physischen Arbeitsaufwand spart. Automatisierte Kotschieber und Wischroboter sorgen für hygienische Ställe, verringern die Pathogenbelastung und reduzieren die Ammoniakdämpfe, die schädlich für die menschliche Lunge sein können. Eine effektive Stallreinigung mithilfe eines Roboters verringert die Ammoniakkonzentration im Stall und sorgt so für einen saubereren und gesünderen Stall.
Automatisierte Eibehandlung
Kein anderes landwirtschaftliches Erzeugnis erfordert auf dem Weg bis zum Verbraucher so wenig Weiterverarbeitung wie ein Ei. Nichtsdestrotrotz müssen Eier sehr sorgsam behandelt werden. Daher ist es nicht überraschend, dass Eier inzwischen automatisch von Robotern geprüft, sortiert (kategorisiert), verpackt und gewaschen werden. Dadurch ist der Anteil der tatsächlich vermarktbaren Eier gestiegen.
Drohnen
Mit Wärmebildkameras ausgestattete Drohnen können umfangreiche Weideflächen aus der Luft inspizieren, den Aufenthaltsort der Tiere dort feststellen und einzelne Individuen mit einer unnormalen Wärmesignatur identifizieren, die auf eine Verletzung oder Infektion hindeuten kann. Hoch auflösende Farbbilder (RGB-Bilder) können helfen, die Nutzung von Weideflächen zu kartieren und so rotierende Weidepläne einzurichten, um eine Überweidung zu verhindern. Eine solche Luftüberwachung ist in unzugänglichem Gelände effizienter und spart Zeit und Geld.
Insekten
Die Insektenzucht besteht im Wesentlichen aus zwei Kategorien: Zucht von Speiseinsekten und Imkerei. Bei der Zucht von Speiseinsekten werden z. B. Grillen, Mehlwürmer oder Schwarze Soldatenfliegen in klimatisierten Anlagen aufgezogen und dienen als proteinreiches Mehl oder als Ganzinsekten zum menschlichen Verzehr bzw. als Tierfutter. Diese Zucht benötigt sehr viel weniger Land und Wasser als die traditionelle Nutztierhaltung. Bei der Imkerei geht es dagegen hauptsächlich um die Haltung von Honigbienenvölkern in Bienenkörben zur Erzeugung von Honig, Wachs und anderen Bienenprodukten. Gleichzeitig sind Bienen für die Bestäubung von Obst, Gemüse und Nüssen nützlich. Auch die Insektenzucht profitiert von digitalen Landwirtschaftstools. An das Internet der Dinge (IoT) angeschlossene Sensoren und automatisierte Klimaanlagensysteme stellen eine optimale Temperatur, Feuchtigkeit und Belüftung für ein möglichst gutes Wachstum und Wohlbefinden der Insekten sicher. Computerkameras und KI-gesteuerte Analyse verfolgen die Besatzdichte und den Entwicklungszustand der Insekten in Echtzeit nach und ermöglichen so präzise Fütterungspläne und eine automatische Entnahme, was Produktivität und Biosicherheit steigert.
- Milchwirtschaft
Die Milchwirtschaft ist ein Spezialfall der Viehwirtschaft. In diese Kategorie fällt das Melken von Milchvieh, insbesondere Kühen, Ziegen und Schafen. Dafür sind besondere Kompetenzen und Geräte erforderlich, um effizient zu arbeiten und Hygiene und Tierwohl sicherzustellen. Die Einführung von Robotertechnologie in der Milchwirtschaft hat diesen Bereich der Viehwirtschaft insofern revolutioniert, als Effizienz und Präzision erhöht wurden. Melkroboter, die auch als automatische Melksysteme (AMS) bezeichnet werden, ermöglichen es, Milchvieh automatisiert ohne regelmäßiges menschliches Eingreifen zu melken. Bei diesen Systemen werden die einzelnen Tiere in der Herde mithilfe moderner Sensoren und Software erkannt, das Melkgeschirr wird automatisch angesetzt und der Milchertrag sowie die Milchqualität werden in Echtzeit gemessen. Sensoren messen die Daten der Tiere direkt vor Ort und können Krankheiten (z. B. Mastitis) erkennen, sind mit dem Melkprozess verknüpft und liefern hilfreiche Angaben für das Herdenmanagement. Robotertechnologie in der Milchwirtschaft verringert nicht nur die Arbeitskosten und erhöht die Produktivität, sondern verbessert auch das Tierwohl, da die Kühe nach individuellem Bedarf so gemolken werden können, wie es ihnen passt.
Sensoren und Bildgebung
In modernen Melkständen sind optische und Drucksensoren in Zitzenbürsten und Melkzeug integriert, um eine optimale Eutervorbereitung und ein ideales Anlegen des Melkgeschirrs zu ermöglichen. Dies beugt Verletzungen und Verunreinigungen vor. Infrarotkameras prüfen, wie sauber die Zitzen sind, und können Mastitis frühzeitig erkennen, indem sie Temperaturabweichungen bei den einzelnen Eutervierteln messen. Durchflussmesser prüfen den Milchertrag und die Leitfähigkeit in Echtzeit und melden, wenn die Milchleistung einzelner Kühe von der Norm abweicht oder wenn die elektrische Leitfähigkeit zunimmt, was mit einer Infektion zusammenhängen kann. Die Einbindung dieser Sensoren in die Melkroutine ermöglicht es den Landwirten, die Milchqualität einerseits und das Wohlbefinden der Kühe andererseits sicherzustellen.
Datenverarbeitung und KI
Melkdaten, darunter der Ertrag der einzelnen Euterviertel, das Melktempo und die Leitfähigkeit, werden in KI-Systeme eingespeist, die Laktationskurven und Gesundheitsprofile für die einzelnen Tiere erstellen. Mithilfe von maschinellem Lernen lassen sich Modelle erstellen, die Abweichungen von diesen Kurven analysieren. So lässt sich prognostizieren, welche Kühe trockengestellt werden sollten oder welche Tiere eine Stoffwechselstörung entwickeln könnten, woraus sich Empfehlungen für die Fütterung bzw. für medizinische Eingriffe ergeben. Daten-Dashboards ermöglichen außerdem optimierte Melkpläne, bei denen die Tiere aufgrund ihrer Milchleistung und ihres Gesundheitszustands in Gruppen zusammengefasst werden. Das ermöglicht eine optimale Nutzung des Melkstands und stellt gleichzeitig das Tierwohl sicher.
Automatisierung und Robotik
Beim Einsatz von Melkrobotern können Kühe in ihrem jeweiligen individuellen Rhythmus gemolken werden. Die einzelnen Tiere werden mithilfe von Sensoren, Tiermarken und Bilderkennungsalgorithmen erkannt und das Melkgeschirr automatisch angesetzt. Melkroboter säubern die Zitzen, messen den Milchertrag und die Zusammensetzung der Milch und nehmen das Melkgeschirr nach dem Ende des Melkvorgangs ganz ohne menschliches Eingreifen wieder ab. Integrierte Zitzensprühsysteme desinfizieren die Zitzen nach dem Melken und reduzieren so das Infektionsrisiko. Das dezentralisierte Melken ermöglicht einen Betrieb rund um die Uhr, was einerseits den Melkdurchsatz erhöht und andererseits den Kühen mehr Autonomie verschafft.