Stallbeleuchtung

Intelligentes Photoperiod-Beleuchtungssystem

Die Photoperiode ist das Verhältnis der Licht- und Dunkelphasen in 24 Stunden.

Unter Photoperiodismus versteht man das Phänomen, dass die Tages- und Nachtlänge, das Wachstum und Entwicklungsschritte steuern. Dieses Phänomen hat eine sehr große biologische Bedeutung, da es die Morphologie, Physiologie, Ethologie und Ökologie von Lebewesen beeinflusst.

Coolibrì verfügt über die neuesten elektronischen Technologien, die für die Herstellung intelligenter Beleuchtungssysteme geeignet sind und die erforderlichen Anforderungen für die Verwaltung der Photoperiode erfüllen.

PHOTOPERIODE: Ein Thema ins Licht bringen

Licht spielt nicht nur beim Sehen eine entscheidende Rolle, sondern auch bei der Steuerung biologischer Rhythmen und bei der Bildung wichtiger Vitamine in der Haut (Vitamin A/Beta-Carotin und Vitamin D3). Melatonin spielt hier eine große Rolle. Das Hormon beeinflusst den Tag-Nacht-Rhythmus, die Fruchtbarkeit, das Immunsystem und den Schlaf. Bei Rindern steuert die Ausschüttung von Melatonin einen circadianen (24 Std.) Rhythmus, mit niedrigen Konzentrationen am Tag und hohen Konzentrationen in der Nacht (DAHL et al. 2000). Neben dem Tag-Nacht Rhythmus existiert ein endogener Jahresrhythmus (circannualer Rhythmus), also eine Veränderung der Tageslänge über das Jahr. Beleuchtungsintensität und -dauer, sowie die Temperatur steuern diesen Rhythmus. Damit beeinflusst die Lichtdauer in Kombination mit der Beleuchtungsintensität die Fruchtbarkeit, das Wachstum und die Leistung von Nutztieren. Nach Auswertung offizieller Daten scheint, dass in den Herbstmonaten – besonders im Oktober – bei denselben durchschnittlichen Laktationstagen und annähernd gleichen Umgebungstemperaturen wie im April, ein drastischer Produktionsrückgang zu beobachten ist, der auf 2,4 kg weniger Milch geschätzt wird. Dieser Rückgang wird als „Low Autumn Milk Production Syndrome“ bezeichnet. Obwohl die Ursachen unterschiedlicher Natur sind, sind hier jedoch drei relevante Faktoren abgegrenzt :
  • die Fortsetzung der negativen Auswirkungen von sommerlichem Hitzestress;
  • eine Veränderung der Astralperiode mit daraus resultierender Konzentration der Geburten im Herbst und Sommer;
  • den Wechsel der Jahreszeit mit konsequenter Reduzierung der Tageslichtstunden.

Licht in den verschiedenen Funktionsbereichen

Milchviehställe besitzen in der Regel verschiedene Funktionsbereiche. Jeder Funktionsbereich stellt andere Anforderungen an die Aus- und Beleuchtung. In den Funktionsbereichen Fressen, Liegen und Laufen sowie im Kälber- und Jungviehbereich stehen die Ansprüche des Rindes an erster Stelle, während im Melk- und Separationsbereich zur Sicherung der Arbeitsplatzqualität vermehrt auch die Anforderungen des Menschen an die Beleuchtung zu beachten sind.

Bis zu sechs Stunden sind Kühe täglich mit der Futteraufnahme beschäftigt. Am Fressgitter befinden sich die Tiere fünf bis sechs Stunden am Tag. Hier wird eine tiergerechte Ausleuchtung zur Wahrnehmung des Fressgitters, des Futters und des Umfeldes einschließlich anderer Kühe benötigt.

Während der Liege- und Ruhephase wird das Licht in erster Linie biologisch genutzt. Dazu sollte eine ausreichende Beleuchtungsstärke von 150 lx vorhanden sein, ohne dass die Tiere geblendet werden. Liegeboxen bzw. der komplette Tiefstreubereich (je nach Haltungsform) sollten gleichmäßig und ohne unnötige Schattenbildung ausgeleuchtet werden. Biologisch wirksam ist hier vorwiegend der Blauanteil des Lichts. Dieser kann im Liegebereich erhöht sein, da die Tiere ca. 12 Std. am Tag liegend verbringen und sich somit die positiven Auswirkungen des Lichts einstellen.

Im Laufbereich muss ausreichend Licht zur Orientierung und zum Erkennen anderer Kühe oder auch Gegenstände und Personen vorhanden sein. Eine gleichmäßige Ausleuchtung und die Vermeidung von Schattenbildung (langsame Hell-Dunkel-Anpassung) sind unerlässlich für eine ruhige und stressfreie Orientierung und sichere Fortbewegung der Tiere im Stall. Kontraste, z.B. an Übergängen, helfen den Tieren bei der Orientierung. Eine gleichmäßige Ausleuchtung mit 150 lx wird empfohlen.

Für Kühe in der Spätlaktation und trockenstehende Kühe gelten andere Vorgaben für eine angepasste Be- und Ausleuchtung. In dieser Phase der Laktation sollten Kühe wenn möglich im Kurztag gehalten werden. Dies bedeutet, dass vor allem die trockengestellten Milchkühe in einem Bereich aufgestallt werden, in dem eine Reduzierung der Beleuchtungsdauer auf 8 Std. möglich ist. Mit dieser Reduzierung der Beleuchtungsdauer wird der Organismus auf einen „künstlichen Winter“ eingestellt, der mit Start in die neue Laktation und in Verbindung mit 16 Std. Licht zu einem deutlichen „Frühjahrsschub“ führen kann.
Vor diesem Hintergrund wird ein lichttechnisch abgetrennter Trockensteherbereich mit 8 Std. Beleuchtungsdauer empfohlen, so dass die nicht laktierenden Kühe unter Kurztagbedingungen gehalten werden können.

Dem Separationsbereich werden auch die Kranken- und die Abkalbebuchten zugeordnet. Sind die Tiere mehrere Tage im Separationsbereich, fungiert dieser als Fress-, Liege- und Laufbereich und die Vorgaben dieser Funktionsbereiche gelten auch hier. Zudem muss eine zusätzliche Beleuchtung manuell schaltbar sein, wenn der Landwirt bzw. der Tierarzt zur Kontrolle oder Behandlung der Tiere diesen Bereich betritt. Hier ist eine hohe Farbwiedergabe unerlässlich. Eine Beleuchtungsstärke von mindestens 400 Lux wird zur Arbeitserledigung empfohlen.

Jungtiere und Kälber benötigen ausreichend Licht zur gesunden Entwicklung. Eine Beleuchtungsdauer von 16 Stunden pro Tag bei einer Beleuchtungsintensität von 150 Lux wird für die ersten drei Lebenswochen empfohlen. Die Dauer kann anschließend auf 14 Stunden herabgesetzt werden.

Sowohl im Melkstand als auch im automatischen Melksystem (AMS) müssen sich die Kühe fortbewegen und unterschiedliche Bereiche des Stalles betreten. Auffällige Schatten, große Unterschiede in der Beleuchtungsstärke und die Blendung der Tiere müssen vermieden werden, da sie ein stressfreies Melken sowie Betreten und Verlassen des Melkbereichs verhindern. Für ein angenehmes Arbeiten des Melkers sind eine hohe Beleuchtungsintensität, eine hohe Farbwiedergabe (Erkennen von Auffälligkeiten in der Milch und am Tier) und eine geringe Blendung von Vorteil. Eine Farbtemperatur von 5.000 bis 6.000 Kelvin fördert die Konzentration und das Sehvermögen. Die Leuchten im Melkbereich müssen besonders gegen Spritzwasser, erhöhte Luftfeuchtigkeit und Reinigungsmittel geschützt sein (mindestens IP65). Während der Dunkelphase nachts kann eine Orientierungslampe am AMS leuchten, die keinesfalls mehr als 10 lx liefert, da die Tiere ansonsten in der Dunkelphase gestört werden können.

Quellen: DAHL, G. E., BUCHANAN, B. A. and TUCKER, H. A. (2000): Photoperiodic Effects on Dairy Cattle: A Review
– Journal of Dairy Science 83, 885–893.
JACOBS, G. H., DEEGAN, J. F. und NEITZ, J. (1998): Short Communication: Photopigment basis for dichromatic color vision in cows, goats and sheep. Visual Neuroscience 15, 581–584.
LAWSON, T. A. and A. D. KENNEDY (2001): Inhibition of nighttime melatonin secretion in cattle: threshold
light intensity for dairy heifers. Can. J. Anim. Sci. 81, 153–156.
MUTHURAMALINGAM, P., A. D. KENNEDY and R. J. BERRY (2006): Plasma melatonin and insulin-like
growth factor1 responses to dim light at night in dairy heifers. J. Pineal Res. 40, 225–229.

Jedes System wird nach Maß gefertigt.
Angefangen bei der vorläufigen Inspektion vor Ort und nachträglicher technischer Berechnung. Die Verwendung einer spezifischen und professionellen Software vor der Entwicklung des Beleuchtung Systems, erlaubt  eine Simulation der Beleuchtung in einem bestimmten Raum.

Die Position und Anzahl der Beleuchtungskörper werden so definiert, um den Ertrag mit den  Kosten zu optimieren.

Kundenspezifische Coolibri‘ LED-Lampen, verfügen über alle erforderlichen Funktionen für die Installation von Beleuchtungssystemen mit variabler Intensität und mit der richtigen Farbtemperatur, um die besten Ergebnisse mit geringen Kosten zu erzielen.

Die Außenstruktur besteht aus Stahlblech, beschichtet mit Epoxid-Polyester-Pulvern. Der Licht-Diffusor ist aus gehärtetem Flachglas und leicht zu Reinigen. Diese Eigenschaften garantieren hohe Qualitätsstandards und eine lange Lebensdauer des Systems.

Das Coolibrì-Photoperiode System, enthält auch alle erforderlichen Sensoren um die Umgebungsbedingungen ständig zu überwachen und die Aktivität der Lichter automatisch und selbstständig  zu schalten.