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Viele Landwirte sind mit der Einbeziehung neuer Technologien wie der Radiofrequenz-Identifikation (RFID - Ohrmarken mit Transpondern) oder der Technologie zur Steuerung der Stallumgebung vertraut. Die Technologie schreitet in einem unaufhaltsamen Tempo voran und es ist von entscheidender Bedeutung, die Vorteile zu nutzen, die sie uns bieten kann.
Welche Technologien sind verfügbar oder befinden sich in fortgeschrittenen Entwicklungsstadien ?
Diese Liste ist bei weitem nicht abgeschlossen, da in diesem Bereich immer wieder neue Unternehmen und Technologien auftauchen. Technologien, die für andere Gebiete (Menschen oder andere Lebewesen) entwickelt wurden, finden auch ihren Weg in die Schweinebetriebe.
Sensoren zur Überwachung von Umgebungsvariablen wie Feuchtigkeit, Temperatur, Ammoniak, CO2, Staub etc. Es gibt auch Sensoren zum Wiegen von Silos, zur Überwachung des Wasserverbrauchs, zur Überprüfung der Temperatur von Samendepots, zur Erkennung von Funktionsstörungen bei Geräten etc.
Kameras (2D und 3D), die Bilder aufnehmen, um Arbeiten zu erleichtern, die von der Zählung der Tiere über Gewichtsschätzungen bis hin zur Bewertung von Bewegungsmustern reichen, um Probleme wie Lahmheit oder ungewöhnlich unbewegliche Tiere zu erkennen und aggressive Verhaltensweisen wie Kämpfe und Flanken- oder Schwanzbeißen zu identifizieren.
Abbildung 1: Bildanalyse zum Aufspüren von Verhaltensweisen bei Schweinen: (a) Normal: Schwein, das allein geht; b) Normal: Schweine, die gemeinsam gehen (c) Aggression: Kopf-an-Kopf-Kampf und (d) Aggression: Verfolgung. Quelle: Lee et al. 2016
Mikrofone zur automatischen Überwachung hustender Schweine sowie zur Auswertung von stressbedingten Lautgebungen, wenn Ferkel zerdrückt werden.
Abbildung 2: Beispiel der kontinuierlichen Überwachung hustender Schweine in einem Maststall mit klinischen Episoden von Influenza und Mykoplasmen. Quelle: Polson et al. 2018
Beschleunigungsmesser, die die Aktivität der Tiere überwachen. Ziel ist es, die Ruhe- und die aktive Zeit zu überwachen und mit pathologischen und/oder physiologischen Prozessen in Verbindung zu bringen und dabei beispielsweise das Abferkeln mittels eines in der Ohrmarke integrierten Beschleunigungsmessers vorherzusagen.
Geräte zur Messung der Tiertemperatur: Ziel ist es, relevante Informationen durch kontinuierliche Überwachung oder leichtes, genaues und sofortiges Ablesen der Temperatur des Tiers oder der Tiere zu sammeln, da eine signifikante Temperaturänderung mit dem Auftreten pathologischer Probleme, einer Reaktion auf Impfungen oder physiologischen Veränderungen verbunden sein kann. Die Temperaturüberwachung ist bei vielen Zuchtebern als Schlüsselparameter für die Frühdiagnose von Krankheiten gängige Praxis. Zu diesem Zweck gibt es Temperatursensoren, die Kontakt mit der Haut haben, und Infrarotkameras. Abbildung 3: Thermografisches Bild, das von einem FLIR-Gerät aufgenommen wurde, das mit einem Smartphone verbunden war. Quelle: Ramis et al. 2017
Virtuelle Realität als Schulungsinstrument und zur Annäherung der Industrie an den Verbraucher.
Roboter, die für Arbeiten wie das Waschen von Anlagen oder LKWs eingesetzt werden. Technologie kann dazu beitragen, schwere, routinemäßige und lästige Arbeiten zu reduzieren und die Arbeitsbedingungen und deren Wahrnehmung zu verbessern, um talentierte Mitarbeiter zu gewinnen und zu halten. Wir dürfen nicht vergessen, dass eine der Herausforderungen, vor denen die Branche in vielen Bereichen steht, das Personal ist.
Abbildung 4: Roboter zum Waschen von LKWs. Quelle: Swinerobotics
In den meisten Fällen bestehen die im Betrieb umgesetzten praktischen Lösungen aus einer Kombination mehrerer Elemente. Beispielsweise sind Mikrofone mit künstlicher Intelligenz in der Lage, die Schreie der Ferkel zu identifizieren, wenn sie zerquetscht werden, und Vibrationen an einen Sensor zu senden, der auf der Sau angebracht ist, um sie dazu zu bewegen aufzustehen.
Unterschiedliche Ansätze für dasselbe Problem
Technologie bietet verschiedene Werkzeuge, um das gleiche Ziel zu erreichen.
Tieridentifikationssysteme: Für eine ordnungsgemäße Datenerhebung und -analyse und zur individuellen Versorgung ist eine schnelle und eindeutige Identifizierung von Tieren unerlässlich. Diese Identifizierung ist eine sehr grundlegende Notwendigkeit für viele Vorgänge wie die Festlegung individueller Futterzuteilungen, die Bestimmung des Stammbaums der Tiere, die Rückverfolgung von Samenportionen in Deckstationen, die künstlich besamen, das Verfolgen von medizinisch behandelten Tieren und vieles mehr. Um hier nur einige Beispiele anzuführen:
- RFID (Radiofrequenz-Identifikation): Diese bekannten Transponder ermöglichen die Identifizierung in elektronischen Fütterungssystemen oder die Aufzeichnung von injizierbaren Medikamenten, die den Tieren mit Spritzen verabreicht werden, die mit einem Lesegerät ausgestattet sind.
Abbildung 5: Elektronische Sauenfütterung mit Hilfe von RFID. Quelle: Nedap
- Gesichtserkennung bei Schweinen, wobei man sich die intensive Entwicklung dieser Technologie beim Menschen zu Nutze macht.
- Bilderkennung, was die Identifizierung und das Lesen von Ohrmarkennummern etc. ermöglicht.
Abbildung 6: Gesichtserkennung bei Schweinen. Quelle: Hansen et al. 2018
Systeme zur Bewertung von Lahmheit: Lahmheit ist ein Produktions- und Tierschutzproblem. Die Technologie bietet verschiedene Ansätze zur Überwachung dieses Gesundheitszustands:
- Bewertung des Drucks, den jedes Bein auf einer Fläche ausübt, dem andere Faktoren hinzugefügt werden können, wie z. B. die Schrittlänge oder die Gewichtsänderung eines Beins im Vergleich zu einem anderen.
Abbildung 7: SowSIS-System. Die 4 Beine werden einzeln gewogen, um Lahmheit zu überwachen. Quelle: isense.farm
- Auswertung von Beschleunigungsmessdaten, da sich Tiere mit Lahmheit tendenziell weniger und unregelmäßiger bewegen.
- Analyse von Videobildern, mit deren Hilfe das Gangmuster oder das Auftreten von Hufverletzungen beurteilt werden.
Verbesserungen in der Biosicherheit: Geofencing-Systeme, die die Kontrolle darüber ermöglichen, wer das Gelände betritt und verlässt. Es ist auch möglich, die Bewegungen des Personals zwischen verschiedenen Zonen zu überwachen sowie den Zugang zum Betrieb gemäß bestimmten Anforderungen (Ausfallzeit, autorisierter Lieferant etc.) automatisch zu bestätigen, zu genehmigen und zu registrieren.
Systeme zur Erleichterung der Erfassung, des Sendens und der Überprüfung von Betriebsdaten, die von digitalen Stiften bis hin zu benutzerfreundlichen Anwendungen für Mobiltelefone reichen, die die Aufzeichnung und das Versenden relevanter Betriebsdaten ermöglichen.
Die Betriebe generieren täglich jede Menge Informationen. Durch die Einbeziehung von Daten mehrerer Sensoren wie individueller Futterverbrauch, Aktivitätsniveau, Temperatur, Gewicht etc. vervielfältigt sich die Menge der gesammelten Informationen exponentiell. Diese Informationen sind äußerst wertvoll, aber nur, wenn sie genau erhoben, richtig analysiert und so dargestellt werden, dass das Personal dadurch in der Lage ist, Entscheidungen zu treffen.
Die Branche verfügt über eine lange Liste technologischer Konzepte, mit denen man sich vertraut machen sollte: Blockchain, das Internet der Dinge (IdD), künstliche Intelligenz, Algorithmen und vieles mehr. Die Zukunft ist bereits da und wird unser Leben bestimmen. Und die neuen Technologien werden über die Wettbewerbsfähigkeit der landwirtschaftlichen Betriebe entscheiden.
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