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Rinderställe richtig beleuchten

Rinder können sich im Gegensatz zum Mensch auch bei wenig Licht noch gut orientieren. Aber zur Erhaltung von Fruchtbarkeit und Milchleistung ist eine biologisch wirksame Beleuchtung notwendig.


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Kurz & bündig

  • Mensch und Tier haben ein unterschiedliches Sehvermögen.
  • Die Beleuchtung ist immer ein Kompromiss für Mensch und Tier.
  • Die Lichtintensität spielt meistens eine untergeordnete Rolle für die Orientierung des Rindes.
  • Die Gleichmässigkeit der Lichtverteilung, die spektrale Zusammensetzung und die Lichtdauer sind entscheidend für das Tier.
  • Intensität und biologische Wirksamkeit des Lichtes beeinflussen Gesundheit und Leistung.

 Physikalisch gesehen ist Licht einfach elektromagnetische Strahlung. Doch ohne Licht wäre alles schwarz und dunkel. Licht ist nicht nur Voraussetzung für das Sehen, sondern es steuert viele neuronale und hormonelle Prozesse, sorgt für den lebenswichtigen Tag-Nacht-Rhythmus und beeinflusst die Leistungsfähigkeit, aber auch das Wohlbefinden von Menschen und Tieren.

Rinder haben ein anderes Sehvermögen als Menschen

Beim Sehen gibt es grosse Unterschiede zwischen Menschen und Tieren. Das Rind ist dem Menschen in der optischen Wahrnehmung überlegen, hält Daniel Werner vom Haus Düsse der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen fest (1).

Während Menschen nur 20 bis 30 Bilder pro Sekunde unterscheiden können, liegt die Wahrnehmungsfrequenz bei Rindern bei 40 bis 60 Bilder pro Sekunde. Bewegungen fallen dem Rind folglich schneller auf. Hektische Bewegungen irritieren es eher, das pulsierende Licht einer Natrium-Dampfleuchte nimmt es als Flackern wahr. Man sollte solche Lampen deswegen nicht im Stall einsetzen.

Rinder sehen allerdings weniger scharf als Menschen. Um die Sehschärfe des Rindes zu verbessern, sind Hell-Dunkel-Kontraste möglichst zu vermeiden. Stark überlegen ist das Rind dem Menschen betreffend Weite des Sehbereichs von über 330 Grad, nur ganz hinten ist ein toter Winkel. Der Sehbereich des Menschen liegt bei etwa 180 bis 200 Grad. Im äusseren Bereich sehen beide zwar nicht mehr scharf, aber sie nehmen noch etwas wahr.

Beutetiere verfügen im Tierreich über einen weiten Sehbereich: Sie müssen sehen, ob sich etwas von hinten nähert. Auch für das richtige Treiben von Rindern spielt der Sehbereich eine wichtige Rolle. Die Farberkennung ermöglicht Rindern, das Futter gezielt aufzunehmen. Sie können allerdings nicht zwischen Rot und Grün unterscheiden.

Grosse Unterschiede zwischen künstlichen Lichtquellen

Ziel einer künstlichen Beleuchtung ist es, Sonnenlicht so gut als möglich nachzuahmen. Die verschiedenen Leuchtmittel unterscheiden sich im Lichtspektrum und somit Farbwiedergabe, in der Energieeffizienz und in der Lebensdauer.

Glüh-, Halogen- und Xenonlampen haben einen sehr schlechten energetischen Wirkungsgrad. Bei Glühlampen werden nur zirka fünf Prozent der elektrischen Leistung in Licht umgewandelt, der Rest in Wärme. Daniel Werner bezeichnet sie deshalb eher als Heizungen statt als Lichtquellen. Die mittlere Lebensdauer von Glühlampen liegt bei nur etwa 1000 Stunden. Allerdings zeichnen sich die sogenannten thermischen Lichtquellen durch eine sehr gute Farbwiedergabe aus.

Entladungslampen, seien es Nieder- oder Hochdruck-Entladungslampen wie die erwähnte Natrium-Dampflampe, haben zwar einen deutlich besseren Wirkungsgrad und eine etwa 30 Mal längere Lebensdauer als thermische Lichtquellen, aber oft eine schlechte Farbwiedergabe. Sie sind deswegen auch für den menschlichen Arbeitsplatz weniger gut geeignet. Der Wirkungsgrad von LED-Lampen (light-emitting diode) liegt bei bis zu 50 Prozent, die Lebensdauer bei etwa 50'000 Stunden. Auch wenn die LED-Lampen im Vergleich zu den anderen Lichtquellen teuer sind, so sind die Jahreskosten wegen des geringeren Stromverbrauches deutlich tiefer.

LED-Lampen eignen sich gut für die Stallbeleuchtung

Daniel Werner betont, dass LED-Lampen derzeit den Stand der Technik darstellen. Entscheidend sei aber immer die Qualität der Leuchten, das heisst, wie gut sie verarbeitet seien und ob auf ein gutes Wärme-Management geachtet wurde.

Er empfiehlt Landwirten, sich vor dem Einbau einer neuen Beleuchtung eine Musterleuchte kostenlos zusenden zu lassen und auf die äussere Verarbeitung zu achten. Auch sollte man die Musterleuchte im Stall bei Dunkelheit ausprobieren. Wie ist die Lichtfarbe, gibt es Schatten oder farbige Ränder? Flackert das Licht schon für das menschliche Auge, ist die Beleuchtung für das Tier nicht geeignet.

Von Vorteil sind LED-Lampen mit kalt-weissem Licht, da deren Spektrum mehr blaues Licht enthält, welches Rinder am besten wahrnehmen. Vor der Anschaffung einer ganz neuen Stallbeleuchtung sollte man eine Beleuchtungssimulation durch den Hersteller der Lampen vornehmen lassen.

Wichtig ist die Positionierung der Lampen. Je nach Einrichtung des Stalles ist es besser, die Leuchten in Längs- oder Querrichtung anzubringen. «Von LED-Retrofit-Lampen dagegen raten wir ab», sagt Daniel Werner. Diese können oft die Wärme nicht genügend abgeben. Es kann dann zu einem Überhitzen und Schmoren der Lampe und zu Stallbränden kommen. «Sie sollten bitte keinen Einzug in die Ställe finden.»

Auf gleichmässige Lichtverhältnisse achten

Es ist sinnvoll, möglichst viel Tageslicht durch die Bauweise in den Stall zu bringen. Allerdings ist darauf zu achten, dass das Sonnenlicht die Tiere nicht blendet und dass nicht zu viel Wärme in den Stall gelangt. Von Lichtplatten in den Decken rät der Beleuchtungsfachmann ab. Einerseits wegen des grossen Wärmeeintrages im Sommer, vor allem aber auch wegen der starken Hell-Dunkel-Unterschiede im Stall. Rinder brauchen lange, um ihr Auge an hell und dunkel anzupassen. Ganz wichtig ist diese Eigenschaft, wenn man Rinder von einem hellen in einen dunklen Bereich bringt oder umgekehrt.

Während der Mensch sich schon längst an die neuen Lichtverhältnisse gewöhnt hat, wird das Tier geblendet bzw. kann das Licht nicht wahrnehmen. Sowohl der Stall als auch Treibwege zum Beispiel zum Melkstand oder zur Verladerampe sind gleichmässig auszuleuchten. Das Ziel darf weder zu hell noch zu dunkel sein, ansonsten geht das Tier nicht vorwärts. Das Rind benötigt Zeit, sein Auge anzupassen. Das dauert Minuten und nicht nur Sekunden.

Für die Orientierung des Rindes muss es nicht hell sein

Das Rind kann sich auch bei geringer Lichtintensität im Stall orientieren, während der Landwirt für seine Arbeit auf helles Licht angewiesen ist, sei es beim Kontrollgang durch den Stall, beim Melken oder Klauenschneiden. Eine Extra-Nachtbeleuchtung im Stall ist nach Ansicht von Daniel Werner nicht nötig. Denn Rinder haben eine Restlicht-verstärkende Schicht im Auge, so dass sie sich auch bei schwachem Licht orientieren können.

Gemäss DLG-Merkblatt 415 sollte die Beleuchtungsintensität in den Nachtstunden auf keinen Fall 10 Lux überschreiten. Eine rote Nachtbeleuchtung dürfte die Kühe eher stören, da sie rotes Licht – anders als man früher dachte – erkennen können.

Es ist besser, wenn der Landwirt bei seinem nächtlichen Kontrollgang die normale, weisse Beleuchtung einschaltet. Von Vorteil ist es, wenn sich das Licht dabei dimmen lässt. Bei einer Dimmung muss man allerdings darauf achten, dass das Licht eine genügend hohe Frequenz aufweist.

Beleuchtungsintensität beeinflusst Gesundheit und Leistung

Rinder brauchen nur wenig Licht, um sich zu orientieren. Trotzdem sollte in allen Ställen eine künstliche Beleuchtung installiert sein. Denn die Intensität der Beleuchtung, das heisst die Lichtstärke und Dauer der Beleuchtung, sowie das Spektrum des Lichtes bestimmen die biologische Wirksamkeit. Sie haben einen grossen Einfluss auf die Steuerung der physiologischen Vorgänge, insbesondere auf die Bildung von Melatonin, ein Hormon, das den Tag-Nacht-Rhythmus steuert.

Ist zu wenig biologisch wirksames Licht vorhanden, wird es zu Problemen bei der Fruchtbarkeit und der Milchbildung kommen. Das gesamte Wohlbefinden der Tiere werde sich wahrscheinlich drastisch verschlechtern, warnt Daniel Werner. Das Auge des Rindes benötigt genügend Blau-Anteile, damit das Licht anregend auf die Körpervorgänge wirkt. Ein Mass für Blauanteile und damit die biologische Wirksamkeit des Lichtes ist die Farbtemperatur. Je höher die Farbtemperatur, desto besser für das Rind.

Werner empfiehlt, Leuchten mit einer Farbtemperatur von 4000 bis 6500 Kelvin zu verwenden. Es müssten dann nicht mehr die von verschiedenen Anbietern empfohlenen 150 bis 200 Lux erbracht werden, sondern es genügten bei laktierenden Kühen 120 bis 150 Lux bei 13 bis maximal 16 Stunden Licht.

Die Schweizerische Tierschutzverordnung verlangt tagsüber gerade einmal eine Beleuchtungsstärke von mindestens 15 Lux und die Lichtphase darf nicht künstlich über 16 Stunden ausgedehnt werden. Auf eine genügend lange Dunkelphase ist vor allem dann zu achten, wenn zwei oder sogar drei Mal pro Tag im Melkstand gemolken und die Hellphase verlängert wird. Für trockenstehende Kühe empfiehlt Werner 80 Lux bei 13 bis 16 Stunden Dunkelheit. Die Dauer der Dunkelphase entspricht dann einem künstlichen Winter.

Lux oder Lumen?

Die Lichtmenge, die von einer Lampe ausgeht, wird in Lumen gemessen. Sie ist ein Massstab für den Lichtstrom einer Lampe.

Die Lichtmenge, die pro Quadratmeter Fläche auftrifft, wird in Lux angegeben. Man spricht von Beleuchtungsstärke. Sie ist abhängig von der Lage zur Lichtquelle.

 

Grosse Unterschieden im Sehvermögen

 

Beim Sehen gibt es grosse Unterschiede zwischen Menschen und Tieren. Das Rind ist dem Menschen in der optischen Wahrnehmung überlegen, hat dafür eine geringe Sehschärfe und Mühe mit der Hell-Dunkel-Anpassung.

Quelle: DLG-Merkblatt 415

Biologisch wirksames Licht 

Biologisch wirksames Licht steuert nicht nur die innere Uhr, sondern beeinflusst auch die Prozesse von Stoffwechsel, Hormonbildung, Wachstum, Fruchtbarkeit und Milchbildung. Dabei spielen die Beleuchtungsstärke, die Zusammensetzung des Lichtes und die Hell-/Dunkelphasen eine wichtige Rolle. Bei Rindern ist blaues Licht biologisch wirksamer als rotes Licht.

«Beleuchtung und Beleuchtungstechnik im Rinderstall» www.dgrn.ch/dlg-merkblatt-415

Gut beleuchteter Stall

Peter Mosberger, Landwirt in Gossau SG, hat im Jahre 2016 einen Hörmann-Hallenstall mit 62 Kuhplätzen und einem Melkroboter gebaut. Das Sonnenlicht gelangt durch einen Lichtfirst und auf den zwei Längsseiten durch offene Wände oder durch lichtdurchlässige Curtains in den Stall, so dass es tagsüber in der Regel kein künstliches Licht braucht.

Um auch in den Nachtstunden eine gute Beleuchtung zu haben, liess der Landwirt von der Stallbaufirma ein Beleuchtungsprogramm erstellen. Diese brachte an den Bindern sieben LED-Decken-leuchten mit einer Leistung von je 180 Watt, einer Farbtemperatur von 5500 Kelvin und einem Lichtstrom von 18'000 Lumen an und erreichte damit eine gleichmässige Stallbeleuchtung.

Die Beleuchtung solle die Gesundheit und die Leistung der Kühe fördern und ihm genügend Licht bei seiner Arbeit geben, erklärt Peter Mosberger. Ausserdem sollten die Lampen energiesparend sein. Er schätzt nicht nur die Beleuchtung selbst, sondern auch die automatische Steuerung: «Wir müssen praktisch keinen Schalter mehr betätigen.» Fällt das Licht im Stall unter 100 Lux, schaltet die Beleuchtung automatisch ein.

In der Nacht zwischen 21.30 Uhr und 5.30 Uhr bleibt die Beleuchtung ausgeschaltet. In dieser Zeit gibt es nur ein gelbes Nachtlicht. Da Kühe ein gutes Nacht-Sehvermögen haben, wäre eventuell nicht einmal diese Lampe notwendig.

Die Beleuchtung inklusive Steuerung kosteten etwa 8000 Franken. Eine Investition, die sich in den Augen des Landwirtes gelohnt hat. In den vier Jahren, seit der Stall in Betrieb ist, waren noch keine Reparaturen an den Lampen notwendig.

 

Quelle

(1) Vortrag am Weiterbildungskurs der Arbeitsgemeinschaft für landwirtschaftliches Bauen ALB

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