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Fütterungstechnik für Fütterungstechnik für

die Milchviehhaltungdie Milchviehhaltung

Dr. Georg WendlInstitut für Landtechnik und TierhaltungInstitut für Landtechnik und Tierhaltung

Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft

Landsberger Praxistage „Fütterungstechnik für die Rinderhaltung“

Landsberg 7 Februar 2011

Wendl ILT-11wg001-1

Landsberg, 7. Februar 2011

Gliederung

Einleitung Fütterungssysteme (Techniken und Verbreitung)Futtermischwagen

VariantenBewertung

A t ti i d G df tt füttAutomatisierung der GrundfutterfütterungTechnik zum Futter NachschiebenAutomatische FütterungssystemeAutomatische Fütterungssysteme

Überwachung der FutteraufnahmeZ fZusammenfassung

Wendl ILT-11wg001-2

Bedeutung der Fütterung und Futtervorlage

fast 50 % der Vollkosten der Milchproduktion Futterkosten (Grund- und Kraftfutter)

15 – 25 % des gesamten Arbeitszeitaufwandes durch Fütterung verursacht, g ,

Bewegung von großen und voluminösen Massen( 1 F K h d J h )(ca. 15 t Futter pro Kuh und Jahr)

Wendl ILT-11wg001-3

Produktionskosten in bayer. BZA-Betrieben(Vollkosten pro Milchkuh mit Nachzucht)

Gesamtkosten58 2 t/k ECM

Lieferrechte (Pacht, Sonstige

58,2 ct/kg ECM

G df tt

Zinsansatz)3

gKosten

10

Grundfutter31

Arbeits-erledigung

inkl. Lohnansatz

3232

Kraftfutter 17Gebäude

7

Wendl ILT-11wg001-4

Quelle: Milchreport Bayern 20097

Arbeitsaufwand in Milchviehbetrieben (Arbeitstagebucherhebungen)

60

hr] 53

43 50

( g g )

14114

45 2

Anzahl Betriebemittlere KuhzahlØ APh/Kuh u Jahr

6,6 4,7

1,4

0 5

1,0

2,7

0,7

1,550

h un

d Ja

h

W t (3 2 %)36

43 50 45,2 Ø APh/Kuh u. Jahr

3 0 4 3

11,97,0

10,7

4,0

5,9

0,9

0,5

0,8

,

30

40

[APh

/Kuh Wartung (3,2 %)

Büroarbeiten (2,1 %)

Stallmanagement (11,7 %)

7,5 7,5 5,7

3 1

3,0 2,04,3

12,2

20

30

aufw

and

[ Stallmanagement (11,7 %)

Kälber/Jungvieh (23,1 % )

Einstreuen/Entmisten (6,9 %)

5 8

19,6 19,3 21,78,9

3,1

10

beits

zeita Füttern (16,4 %)

Melken (36,7 %)5,8

0AMS-Betrieb Familienbetrieb Fremd-AK Kooperation

Arb

AMS-Betrieb694

Familienbetrieb 104

4

Fremd-AK 145

2

Kooperation137

4

Organisationsformmittlere KuhzahlAnzahl Betriebe

Wendl ILT-11wg001-5Quelle: Haidn et al., 2011

4 4 2 4 Anzahl Betriebe

Techniken zur Futtervorlage

FütterungssystemeFütterungssysteme

Einzelvorlage der Grundfuttermittel

+

Futtermischung

tierindividuelle Kraftfuttergabe

aufgewertete Grundfuttermischung

Total-Misch-Ration (TMR)Grundfuttermischung

(Teil-TMR, PMR)+

KF-Abrufautomat

(TMR)

Grundfutter inkl.gesamtem Kraftfutter

ohne Leistungs-

mit Leistungs-

ohne Leistungs-

mit Leistungs-

Wendl ILT-11wg001-6

ggruppen

ggruppen

ggruppen

ggruppen

Verbreitung der Grundfuttersysteme in Bayern(LKV-Betriebe, Quelle: LKV-Jahresberichte)

Betriebe mit Winter/SommerfütterungBetriebe mit Ganzjahressilage (GJS)Betriebe mit Futtermischung und GJS

Betriebe mit Winter/SommerfütterungBetriebe mit Ganzjahressilage (GJS)Betriebe mit Futtermischung zu GJS Betrieben

2.022 2 73535.000

40.000Betriebe mit Futtermischung und GJS

70,0

80,0Betriebe mit Futtermischung zu GJS-Betrieben

2.7353.142

3.465 3.691

25.000

30.000

ebe

50,0

60,0

%]

15 000

20.000

nzah

lBet

rie

30 0

40,0

Rel

. Ant

eil [

10.000

15.000

An

20,0

30,0R

0

5.000

2000 2003 2005 2007 20090,0

10,0

2000 2002 2004 2006 2008 2010

Wendl ILT-11wg001-7

2000 2003 2005 2007 2009

Jahr

2000 2002 2004 2006 2008 2010

Jahr

Art der Kraftfutterfütterung in Bayern (LKV-Betriebe, Quelle: LKV-Jahresberichte)( , Q )

Betriebe mit Laufstall Betriebe mit TransponderfütterungBetriebe mit TMR Fütterung Anteil TMR Fütterung/Betriebe

20,08.000

Betriebe mit TMR-Fütterung Anteil TMR-Fütterung/BetriebeAnteil TMR-Fütterung/Laufställe

14 016,018,0

6.000

7.000

[%]

be

10,012,014,0

4.000

5.000

Bet

riebe

hl B

etrie

b

4,06,08,0

2.000

3.000

Ant

eil B

Anz

ah

0,02,04,0

0

1.000

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Wendl ILT-11wg001-8

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010Jahr

Mechanisierung der Futtervorlage (DLG-Spitzenbetriebe Milchvieh (n=193), Quelle: DLG, 2004)( p ( ), Q , )

90

100

Großbetrieb

70

80

90

Durchschnittsbetrieb

Kleinbetrieb

50

60

teil

[ % ]

Kleinbetrieb

20

30

40An

0

10

20

0Block-

schneiderBlock-

schneiderFutterverteil-

wagenFuttermisch-

wagenSonstiges

(V t il ) (V t)

Wendl ILT-11wg001-9

(Verteiler) (Vorrat)

Vielfältiges Angebot von Futtermischwagen

Wendl ILT-11wg001-10Bilder: Hersteller

Arbeitsweise der Futtermischwagen

Wendl ILT-11wg001-11

Leistungsbedarf von Futtermischwagen(Datenquelle: verschiedene DLG-Prüfberichte)( q )

max. Leistungsbedarf [kW]sp. kW-Bedarf bei Mais/Trockenschnitzelsp. kW-Bedarf bei Ladewagengras/Mais

L i t b d f [kW] 0 20 40 60 80

Horizontalmischer (Power-Mix 1000S), 4 Schnecken 10 m³ Mischen

max. Leistungsbedarf [kW]

Horizontalmischer (Power-Mix 1000S), 4 Schnecken, 10 m³, Entnahme+Mischen

Schnecken, 10 m³ , Mischen

Horizontalmischer (TMR pro Master), 3 Schnecken,

Horizontalmischer (TMR pro Master), 3 Schnecken, mit Fräse, 8,5 m³, Mischen

Vertikalmischer (RMH V12), 1 Schnecke, 12 m³, schnell

( p ), ,mit Fräse, 8,5 m³, Entnahme + Mischen

Vertikalmischer (RMH V12), 1 Schnecke, 12 m³, langsam

Wendl ILT-11wg001-12

0 10 20 30spezifischer Leistungsbedarf [kW/t]

B t Ei

Beurteilung verschiedener MischsystemeBewertung Eignung

Mischsystem uigk

eit

ngs-

nung

edar

f

g lum

en

rrei

ches

rarm

es

en v

on

befü

ller

Mischsystem

Mis

chze

it

Mis

chge

nau

Zerk

lein

eru

wirk

ung

Futte

rsch

on

Leis

tung

sb

Aus

nutz

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rvol

für s

truk

tur

Futte

r fü

r str

uktu

rFu

tter

zum

Auf

lös

Bal

len

als

Sel

bstb

1 liegende Schnecke ++ + + o o - + o o +

2 liegende ++ + + o o o + o o +Schnecken ++ + + o o o + o o +

3 liegende Schnecken ++ ++ + ++ o + + + o +

horizontal

4 liegendeSchnecken ++ + ++ - - + ++ - o +

vertikal 1-3 liegende Schnecken ++ + + ++ - + + + + +

Freifall Paddel, Haspel o o - ++ o - - ++ - +

++ sehr gut, + gut, o mittel, - schlecht

Wendl ILT-11wg001-13

Quelle: Fübbeker (2006), verändert

Futtermischwagen Marktangebot und verkaufte Stückzahlen

Horizontalmischer 21,2 %

selbstfahrende Mischwagen, 57 Typengezogene Mischwagen, 274 TypenHorizontalmischer

33,3 %

3 Schnecken4%

Sonstige 6%

1 Schnecke4%

2 Schnecken5%

,

3 Schnecken7%

1 Schnecke2%

2 Schnecken7%

Sonstige 5%

2 Schnecken32%

3 Schnecken13% 2 Schnecken

21%3 Schnecken

25%25%

1 Schnecke36%

Vertikalmischer 72,6 % 1 Schnecke

33%

Vertikalmischer 61,4 %

Quelle: Internetabfrage vom Sept 2006 17 Hersteller

Verkaufszahlen in Deutschland in Saison 2009/2010: ca. 2.200 MaschinenVertikalmischer 1.950 (90 %), Horizontalmischer ca. 200 (10 %), Selbstfahrer ca. 180 (10%)

Quelle: Internetabfrage vom Sept. 2006, 17 Hersteller

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( ) ( ) ( )

Quelle: Agrartechnik Okt. 2010

Investitionsbedarf Futtermischwagen(Quelle: KTBL 2010/2011)

160

180

0 €]

S lb f h

140

wSt

. [1

.00

Selbstfahrerhorizontale Schnecken

Selbstfahrer1 vertikale Schnecke

100

120

arf o

. Mw horizontale Schnecken

60

80

tions

bed

Fremdbefüller2 vertikale Schnecken

Selbstbefüllerhorizontale SchneckenSelbstbefüller

40Inve

sti

Fremdbefüller Fremdbefüller

1 vertikale Schnecke

0

20

6 9 12 15 18 21 24 27 30

Fremdbefüller FremdbefüllerPaddel/Haspel horizontale Schnecken

Fremdbefüller1 vertikale Schnecke

Wendl ILT-11wg001-15

6 9 12 15 18 21 24 27 30Mischwagengröße [m³]

Wichtige Entwicklungstendenzen bei Futtermischwageng

Größere Maschinen

Langlebigkeit der Maschinena g b g d a

Geringerer Kraftbedarf

B St kt hBessere Strukturschonung

Höhere Arbeitssicherheit

Besserer Bedien- und Kommunikationskomfort

Echtzeit-Analysetechnik zur exakteren Fütterung Echtzeit Analysetechnik zur exakteren Fütterung mit Nahinfrarot-Spektroskopie

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Manuelle Technik zum Futter Nachschieben

Selbstfahrer

Kehrreifenca. 1 – 3.000 €

Foto: Nydegger, ARTHand geführte Geräteca. 1 – 6.000 €

Selbstfahrerca. 5 – 10.000 €

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Fotos: Hersteller

Automatische Futternachschieber

Wasserbauer ButlerLely Juno

Foto: Nydegger ARTFoto: Lely Foto: Nydegger, ARTFoto: Lely

ca. 15.000 € ab 15.000 €

Akkubetriebenes autonom fahrendes System

Ultraschall Sensor und induktiver

Akkubetriebes schienen-geführtes System

Erweiterbar um die Ausbringung Ultraschall-Sensor und induktiver Sensor sorgt für Einhaltung der vorprogrammierten Route

Erweiterbar um die Ausbringung von Lockkraftfutter

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Täglicher Arbeitszeitbedarf zum Futter Nachschieben für einen Bestand mit 30, 40 oder 50 Kühen ,

(Quelle: Nydegger et al., 2005)

60ag

30 Kühe 40 Kühe 50 Kühe

40

50

nd u

nd T

a 30 Kühe 40 Kühe 50 Kühe

-50 % 70 %

20

30

40

je B

esta

n[A

Km

in] 50 % -70 %

0

10

20

eitb

edar

f

0

Von Hand Mobil Butler Butler Plus

Ze

Verfahren

Arbeitszeit ohne Futtervorlage, mit Kontrolle Futteraufnahme, Entfernen Futtereste, Reinigen Futtertisch, KF-Befüllung bei Butler-Plus

Wendl ILT-11wg001-19

Reinigen Futtertisch, KF Befüllung bei Butler Plus

Automatische Grundfutterfütterung

Verfahren zur Automatisierung der Grundfutterfütterung

Einzeltier bezogen

Gruppen bezogen

stationär mobil

Schienen lb tf h d G df ttFutterbandSchienen geführter

Futterwagen

selbstfahrender Futtermisch-

wagen

Grundfutter-abrufstation

(z.B. System Cormall, Pellon,

Rovibec)

(z.B. System DeLaval, Hetwin, Mullerup, One2Fed, Pellon, Rovibec, Trioliet)

(z.B. System Schuitemaker,

Cormall)

(z.B. System Lely)

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)

Bandfütterung

Bandfütterung war in den DDR-Großbetrieben stark verbreitet

Futtermischung wird inFuttermischung wird in stationärem Mischer erzeugt

Futter wird mit Hilfe eines Gummibandes zu den Tieren befördert

Beweglicher Pflug wirftBeweglicher Pflug wirft Futter auf den Futtertisch

H t ll B C ll P ll R ib

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Fotos: Wendl, PellonHersteller: z. B. Cormall, Pellon, Rovibec

Schienengebundener Futtermischwagen

System Triolietstationärer Dosierer für mehrere FutterartenMischen im Behälter in BefüllpositionMischwagen auf Wä ll füWägezellen, für genaue Verteilung von Elektromotorvon Elektromotor angetrieben bauliche Einsparung beimbauliche Einsparung beim Futtertisch (2 – 3 m)

Firmen DeLaval Hetwin Mullerup (GEA) One2Feed Pellon und Rovibec (Lely)Fotos: Trioliet

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Firmen DeLaval, Hetwin, Mullerup (GEA), One2Feed, Pellon und Rovibec (Lely) bieten ähnliche Produkte

Autonomer Futtermischwagen Innovado

voll automatischer FütterungsprozessBild: Schuitemaker

selbstfahrender Futtermischwagen, der automatisch Futter entnimmt, fährt, Futter mischt und Futter verteilt

Wendl ILT-11wg001-23

Markteinführung steht noch aus

Bewertung der Automatisierung der Fütterung

Einsparung von Arbeitszeit für Mischen, Futter Verteilen und Futter NachräumenReduzierung der bisherigen Schlepperkosten (nur mehr 1 Schlepper für Futterentnahme notwendig)

Futter Nachräumen

(nur mehr 1 Schlepper für Futterentnahme notwendig)Reduzierung der Baukosten durch geringere Futtertischbreite, aber womöglich Überdachung der Futtervorratsbehälteraber womöglich Überdachung der Futtervorratsbehälter notwendighäufigere Futtervorlage (alle 3 – 4 Stunden) und mehrerehäufigere Futtervorlage (alle 3 4 Stunden) und mehrere TMR-Rationen möglich ohne zusätzlichen Arbeitsaufwandweniger Futterreste und keine Verschmutzung desweniger Futterreste und keine Verschmutzung des Futtertisches durch Befahrenbisher wenig belastbare Aussagen über Wirtschaftlichkeit

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g g

Vergleich des Arbeitszeitbedarfs bei automatischem Fütterungssystem und Futtermischwagen g y g

140d

Tag Futter nachschieben & Futtertischreinigung

Füttern

100

120

tand

und Füttern

Befüllen FMW bzw. Vorratsbehälter

80

arf j

e B

esA

Km

in] Rationsmanagement

40

60

szei

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a [A

0

20

Arb

eits

0AFS FMW AFS FMW

AFS t ti h Fütt t FMW F tt i h60 Kühe 120 Kühe

Wendl ILT-11wg001-25

AFS automatisches Fütterungssystem , FMW gez. FuttermischwagenQuelle: Grothmann & Nydegger, 2010

Abschätzung des max. zulässigen Investitionsbedarfs für Automatisierung der Grundfutterfütterung

180.000Investitionsbedarf für Alternative gezogener Vertikalmischwagen

Unterstellungen: Nutzungsdauer 10 Jahre, Zinssatz 5 %, Betriebskosten 3,5 %

140.000

160.000Investitionsbedarf für Alternative gezogener Vertikalmischwagen

Investitionsbedarf durch Einsparung Schlepper (15 €/Sh, var. Kosten)

max. zulässiger Investitionsbedarf durch Arbeitseinsparung

100.000

120.000

sbed

arf [

€]

Mindestinvestitionsbedarf

60.000

80.000

nves

titio

ns

Mindestinvestitionsbedarf

20.000

40.000

In

060 100 150 200 250 60 100 150 200 250 60 100 150 200 250

1 AKh zu 10 €/h 2 AKh zu 15 €/h 3 AKh zu 20 €/hArbeitseinsparung

Herdengröße

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1 AKh zu 10 €/h 2 AKh zu 15 €/h 3 AKh zu 20 €/hArbeitseinsparung

Überwachung der Futteraufnahme

neben Futtervorlage auch Überwachung der g gFutteraufnahme notwendig

Ziele:e e

Vermeiden von Fütterungsfehlern

Vermeiden von Leistungseinbrüchen

frühzeitiges Erkennen von Stoffwechselstörungen

Aufgabe: Erfassen der Futteraufnahme des Einzeltieres (im Anbindestall leicht möglich)

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Möglichkeiten zur Überwachung der Futteraufnahme

Kraftfutter Grundfutter bzw. Futtermischung

KraftfutterabrufstationFuttermischwagenmit Wägezellen FressverhaltenWiegetrog

R i t i d R i t i dR i t i dRegistrierung der Kraftfutteraufnahme

Registrierung der Futtervorlage pro Gruppe

Registrierung der Anzahl und Dauer der Fressperioden/Tier

Registrierung der Futteraufnahme und Fressverhaltens

Standard und ausreichend

Standard, aber nicht ausreichend Entwicklungsbedarf

teuernur für Fütterungs-Versuche geeignet

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Techniken zur Registrierung des Fressverhaltens Fressverhalten pro Kuh relativ gleichmäßig

Überwachen der Anzahl und Dauer der FressperiodenÜberwachen der Anzahl und Dauer der Fressperioden

Ortung der TiereAufenthaltzeit am Fressgitter

Aufenthaltzeit im Fressbereichg

Indoor-Ortung,• „intelligentes“ Fressgitter • technisch verfügbar, Indoor Ortung, „Zukunftstechnologie“, großes Entwicklungs-potenzial erwartet

„intelligentes Fressgitter mit RFID

• technisch aufwändig und teuer noch nicht verfügbar

technisch verfügbar, z. B. bei gelenktem Kuhverkehr im AMS

• aber ansonsten

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pteuer, noch nicht verfügbar aber ansonsten wenig genutzt

Zusammenfassung

leistungs- und wiederkäuergerechte Fütterung eine wesentliche Voraussetzung für eine ökonomischewesentliche Voraussetzung für eine ökonomische Milcherzeugung

bil F tt i h it tik l S h kmobile Futtermischwagen mit vertikalen Schnecken am weitesten verbreitet

Automatisierung des Fütterns nächster Entwicklungsschritt

erste Systeme bereits am Markt

für Überwachung der Futteraufnahme viel versprechende Entwicklungen im Gange bzw. in Erprobungg g p g(z. B. Ortung, Wiederkausensor, BCS-Sensor)

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