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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
Wendl ILT-11wg001-14
( ) ( ) ( )
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
Wendl ILT-11wg001-16
Manuelle Technik zum Futter Nachschieben
Selbstfahrer
Kehrreifenca. 1 – 3.000 €
Foto: Nydegger, ARTHand geführte Geräteca. 1 – 6.000 €
Selbstfahrerca. 5 – 10.000 €
Wendl ILT-11wg001-17
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
Wendl ILT-11wg001-21
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
Wendl ILT-11wg001-22
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
tbed
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)
Wendl ILT-11wg001-27
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
Wendl ILT-11wg001-28
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
Wendl ILT-11wg001-29
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)
Wendl ILT-11wg001-30