Statistische Verhaltensanalyse von Nutztieren

Statistische Verhaltensanalyse von Nutztieren

Das stetige Wachstum der Nutztierbetriebe sowie die Umstellung auf Laufstallhaltung sind Faktoren, die immer mehr nach einem automatisierten Tiermanagementsystem verlangen. Bei größeren Herden ist es wichtig, Tiere schnell lokalisieren zu können, aber auch die Überwachung der Tiergesundheit und des Tierverhaltens spielt eine wichtige Rolle. Mit Hilfe von funkbasierten Ohrmarken des Unternehmens Smartbow GmbH werden Daten zur weiteren statistischen Verarbeitung generiert. Durch die Verknüpfung von Positions- und Beschleunigungsdaten können Verhaltensmuster zuverlässig gefunden und daraus resultierende Entscheidungen schnell getroffen werden, dies wiederum steigert die Effizienz des Betriebes.

Einleitung

Tierhaltende Betriebe sind immer stärker gefordert, wettbewerbsfähig zu bleiben. Die gewünschte Leistungssteigerung kann aber auch zu vermehrten Erkrankungen der Tiere führen. Daher ist ein System, das veränderte Verhaltensmuster der Tiere rasch erkennt, äußerst wichtig. Lahmende Tiere sowie Tiere mit einem veränderten Fressverhalten können beispielsweise schnell aufgespürt werden. Bei brünstigen Tieren hingegen, kann eine Besamung zum optimalen Zeitpunkt durchgeführt werden. Ein weiterer Nutzen des Systems ist die Möglichkeit der Prognose einer bevorstehenden Geburt eines Jungtieres. Da die Aktivität des Muttertieres schon Stunden vor dem Geburtsprozess zunimmt, kann der Landwirt rechtzeitig über die bevorstehende Geburt informiert werden.

Das Hauptaugenmerk dieses Berichtes wurde auf die Fütterung in der Kälberzucht gelegt.

Abb. 1: Ohrmarke (© Smartbow GmbH)

 

Beispiel – Fütterung in der Kälberzucht

Das SMARTBOW-System kann aufgrund der Vielzahl an vorhandenen Informationen auch andere Prozessabläufe im Betrieb vereinfachen. Somit können zum Beispiel Tränkeautomaten zur Fütterung von Kälbern mit einer geringeren Anzahl an technischen Komponenten wie bisher ausgestattet und dadurch kostengünstiger produziert werden. Die momentan auf dem Markt verfügbaren Systeme nutzen RFID-Chips zur Tiererkennung und bestimmen die Tränkemenge der Tiere mittels volumetrischer Messung im Anmischbehälter oder mittels zeitgesteuerter Dosierung. Durch dieses Projekt wurde eine alternative Methode entwickelt, die rein aus den Beschleunigungsdaten der Ohrmarke erkennt, wann eine Trinkphase stattfindet und welche Menge dabei konsumiert wurde. Für dieses Projekt wurden Tränkeautomaten der Firma Urban GmbH & Co KG verwendet.

Da Tiere während eines Trinkprozesses ein bestimmtes, periodisches Schluckverhalten aufweisen, das auch auf die Ohrmarke übertragen wird, kann das Auftreten eines Trinkprozesses erkannt werden. Zusätzlich verändert sich das Bewegungsmuster der Tiere von „Gehen“ auf „Stehen“. Dies kann durch eine statistische Analyse der Streuung der Beschleunigungsdaten der Ohrmarke festgestellt werden.

Sobald ein Trinkstart gefunden wurde, kann mit Hilfe eines linearen Regressionsmodells eine Schätzung der bereits konsumierten Tränkemenge generiert werden. Ein Vorteil dieser Methode ist, dass nach der Konsumation einer bestimmten Ration der Milchfluss unterbrochen werden kann. Somit kann ein tierindividueller Fütterungsplan mühelos verwirklicht werden.

Durch die Beobachtung der Zeitspannen zwischen zwei Besuchen der Tränkestation, der dabei konsumierten Tränkemenge als auch der Trinkgeschwindigkeit, können Auffälligkeiten im Trinkverhalten detektiert werden. Bekommen Kälber zu wenig Milch, ist ihr Wachstum eingeschränkt, sie werden oft krank oder bleiben in der Entwicklung zurück. Ein zu hoher Milchkonsum hingegen führt zu Durchfall, da eine zu große Menge an Milch nicht schnell genug verdaut werden kann. Somit wird das Tier geschwächt und sein Wachstum verlangsamt.

Akuter Durchfall kann innerhalb von wenigen Stunden zum Tode führen. Außerdem würde mehr Milch als nötig verbraucht werden.

Eine erhebliche Kostenersparnis ergibt sich des Weiteren aus der Tatsache, dass nun mit einer Tränke mehrere Milchstationen gespeist werden können.

Durch das rechtzeitige Erkennen von Krankheiten werden teure Medikationen vermieden. Für Zuchtbetriebe ist es zukünftig wichtig, den Fokus auf eine verbesserte Tiergesundheit zu legen. Durch die Entwicklungen in diesem Projekt wird hierfür ein wichtiger Beitrag geleistet.

Abb. 2: Kalb bei Tränkeautomat (© Urban GmbH & Co KG)

 

 Wirkungen und Effekte

Im Rahmen dieses Projektes wurden mathematische Methoden entwickelt, die Aussagen über das Tierverhalten sowie die Tiergesundheit treffen. Daraus resultierende Maßnahmen können somit schnell eingeleitet werden, dies wiederum steigert die Wirtschaftlichkeit des Betriebes.

Kontakt und Informationen

K2-Zentrum, ACCM

Linz Center of Mechatronics GmbH                                          Projektkoordination

Altenberger Straße 69, A-4040 Linz                                           Dr. Thomas Buchegger

T +43 (0) 732 2468-6002
E office@lcm.at, www.lcm.at

 

Projektpartner

Organisation  Land
Smartbow GmbH Österreich

 

Fähigkeiten

Gepostet am

1. März 2015

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