Einsatzbericht: Futuro Farming Calf Monitoring System: Detektiert kranke Kälber

Gut zu wissen

Gesunde Kälber sind die Basis leistungsfähiger Kühe. Entsprechend nervös zeigt sich jeder Tierhalter, wenn ein Kalb urplötzlich keinen Hunger hat. Das Problem: Bis zu dem Zeitpunkt, an dem ein Kalb seine Milch nicht mehr säuft, können sich viele Krankheiten schon sehr weit entwickelt haben.

Calf Monitoring System: Schlägt 3 Tage vorher an

Ein System, das kranke Kälber früher erkennt, wäre also eine gute Erfindung. Dies dachten sich auch die Macher von Futuro Farming aus Regensburg: Als ein Mitglied des jungen Teams von den Problemen mit kranken Kälbern auf dem Betrieb einer Bekannten erzählte, packte die jungen IT-Experten der Ehrgeiz. Die Entwicklung einer Technik zum Detektieren kranker Kälber sollte jedoch ihren Meister finden. So verbrachte jeder der Entwickler zum Beobachten der Tiere viel Zeit im Kälberstall. Am Ende gelang es, mit Algorithmen eine Verknüpfung von Bewegung und einer möglichen Erkrankung herzustellen.
Ganze drei Jahre gingen dafür ins Land. Heute sind die Entwickler überzeugt: Ihr Calf Monitoring System erkennt kranke Kälber bis zu drei Tage vor dem Auftreten akuter Symptome. Und zwar allein mit Hilfe der Bewegungsdaten der Tiere. Das heißt: Es wird ausgewertet, ob und wie lange ein Kalb liegt, säuft, steht oder vielleicht sogar hüpft.
Der Haken an der Geschichte: Das System eignet sich nur für Kälber in Einzelboxen. Aufgrund der zeitlich begrenzten Einzelhaltung kann das System so Kälber nur bis zum Ende der achten Lebenswoche begleiten.

Die Technik

Die Beobachtung der Bewegungsaktivität der Kälber erfolgt über einen Infrarot­sensor, der die Bewegung der Tiere anhand ihrer Körperwärme erkennt. Eine zusätzliche Beleuchtung der Kälberboxen ist nicht erforderlich. Der Sensor selbst befindet sich in einem wasserdicht vergossenen Gehäuse aus Kunststoff. Zum Fixieren an der Kälberbox liegt ein Halter aus Edelstahl bei.
Den Strom für den Sensor liefert eine Batterie mit einer theoretischen Lebensdauer von mehr als zehn Jahren. Je nach Verschleiß und Pflege hält Futuro Farming aber eine Lebensdauer von vier bis sechs Jahren für realistisch. Bei acht Wochen Nutzungsdauer je Kalb hält so ein Sensor etwa 30 Kälber aus. Ist die Batterie leer, ist der komplette Sensor zu entsorgen.
Im Gehäuse befindet sich neben Sensor und Batterie auch ein Sender. Dieser leitet auf einer Frequenz von 863 bis 866 MHz (IoT-Netz; profi 4/2021) die Daten alle fünf Minuten an das so genannte Gateway weiter. Von hier werden die Daten weiter verschickt. Sender und Gateway können im Stall abhängig von den Hindernissen 150 m auseinander liegen, im Freien hunderte Meter.
Anders als die Sender benötigt das Gateway einen 230-Volt-Stromanschluss. Vorrangige Aufgabe des Gateways ist das Verschicken der Daten an einen laut Hersteller vor Datenklau und Datenverlust gesicherten Server in Frankfurt. Für den Versand der Daten ist das Gateway mit einer Datenkarte bestückt, welche unabhängig vom Netzbetreiber stets das stärkste Funksignal wählt. Der Clou: Die Nutzung der Mobilfunkkarte ist unabhängig vom Datenvolumen kostenlos, entsprechend fallen keine monatlich zu entrichtenden Gebühren an.
In Frankfurt angekommen erfolgt die Auswertung der Daten. Postwendend gelangen diese dann auf das Smartphone des Landwirts. Ist irgendwas auffällig oder ist ein Eingreifen des Tierhalters unmittelbar erforderlich, kann sich der Landwirt optional einen Alarm aufs Handy schicken lassen.

Zur Praxis

Um zu sehen, was das System in der Praxis leistet, haben wir Milchviehhalter Josef Hamperl aus Rettenbach in der Oberpfalz besucht. Der junge Landwirt erfuhr Mitte 2020 beim Lesen einer Tageszeitung von der Neuentwicklung der Firma Futuro Farming. Hamperl dachte sofort an seine Kälber im neu ausgesiedelten Milchviehstall für 65 melkende Kühe.
Um eine gute Biestmilchversorgung sicherzustellen, sind die neugeborenen Kälber an den neuen Milchviehstall angegliedert — was die Gefahr birgt, dass der Landwirt die Kälber nur morgens und abends kontrollieren kann. Hamperl zögerte deshalb nicht lange, als er die Gelegenheit zum Kauf eines der ersten Systeme erhielt.
Die Installation fiel Hamperl im Oktober 2020 leicht: Einfach das Gateway an die Steckdose anschließen und eine Stunde warten — den Rest macht die Technik von allein. Sehr einfach ist nach Erfahrung von Hamperl auch die Kopplung von Kalb und Sender, da dem im System aufgeführten Sender lediglich eine Ohrmarkennummer zuzuordnen ist. Um Fehlinterpretationen auszuschließen, empfiehlt der Hersteller, dem System einen Tag zum Anlernen zu gewähren. Ab dem zweiten Tag gelten die Daten und Meldungen dann als gesichert.
Und tatsächlich: Als bei Hamperl einmal ein Kalb versehentlich zu viel Milch saufen ließ und es darauf leichte Probleme mit der Verdauung bekam, schlug das System sofort an. Da seitdem kein Kalb mehr erkrankte, meldete sich auch das System bisher nicht mehr. Hamperl möchte auf die Technik aber nicht mehr verzichten. So verrät ihm ein Blick ins Smartphone sofort, wie aktiv die einzelnen Tiere in den letzten Stunden waren. Auch erleichtert die Technik das Dokumentieren. So genügt ein Tastendruck auf dem Smartphone um festzuhalten, wann das Tier enthornt oder es dem Tierarzt wegen einer Lungenentzündung vorgestellt wurde. Da die Eingaben sicher archiviert sind, kann der Landwirt Jahre später noch mit Blick ins Handy nachvollziehen, wie gesund das einzelne Tier in seinen ersten Lebenswochen war.

Bislang 40 Betriebe weltweit

So sehr wir es dem Betrieb Hamperl gönnen, dass er keine nennenswerten Probleme mit der Tiergesundheit seiner Kälber hat: Wir hätten gerne mehr darüber erfahren, um wie viel früher das System unter Praxisbedingungen anschlägt und wie gesichert die Warnhinweise sind.
Da aber das Früherkennungssystem erst im Februar 2021 offiziell in den Handel gelangte, müssen wir an dieser Stelle den Aussagen des Herstellers vertrauen. Dabei zeigt sich Futuro Farming sehr zuversichtlich. So konnte das junge Unternehmen bereits in den ersten Monaten nach Markteintritt 40 Milchviehbetriebe mit ihrem neuen Frühwarnsystem ausstatten. Vor allem in Kanada und in der Ukraine sei das Interesse an der Technik groß. Und alle Systeme arbeiten zur vollsten Zufriedenheit der Landwirte, so Futuro Farming.
Unterstützung bei seiner Argumentation erhofft sich der Anbieter in naher Zukunft von mehreren wissenschaftlichen Arbeiten, die derzeit in der Praxis unternommen ­werden. Unter anderem an der Tierklinik für Fortpflanzung der FU Berlin und bei den Landwirtschaftlichen Lehranstalten im Bildungszentrum Weihenstephan-Triesdorf. Leider war keine der Arbeiten zum Redaktionsschluss final verabschiedet, so dass wir aktuell noch nicht mehr dazu veröffentlichen können. Wir bleiben aber am Ball.

Die Preise

Das Gateway für die Anbindung von maximal 150 Sensoren kostet mit Mobilfunk-Datentarifkarte einmalig 399 Euro (Preise ohne MwSt.). Den Preis eines Sensors gibt der Hersteller mit 165 Euro an. Die Nutzung der App des Herstellers ist gratis. Bei einer angenommenen Lebensdauer der Batterie von fünf Jahren und einer achtwöchigen Einzelhaltung kostet der Sensor je Kalb rund fünf Euro. Bei 120 Kühen und einer Abschreibung auf fünf Jahre betragen die jährlichen Sensorkosten rund 750 Euro.
Die Gesamtkosten des Systems bestimmt die Zahl melkender Tiere im Stall bzw. die Anzahl an geborenen Kälbern eines Jahres. Ein Beispiel: In einem Betrieb mit 65 Melkenden werden über das Jahr verteilt etwa 70 bis 80 Kälber geboren — macht im Schnitt 1,2 Geburten je Woche. Bei einer achtwöchi­gen Haltung in Einzelboxen reichen zehn Systeme aus. Multipliziert mit einem Preis von 165 Euro zuzüglich der Ausgaben fürs Gateway kommt so ein 65er Kuhbetrieb auf einmalig 2 049 Euro.
Hochgerechnet betragen die Ausgaben eines Betriebs mit 400 Kälbern im Jahr einmalig 10 500 Euro. Abgeschrieben auf fünf Jahre wäre dies eine Summe von gut 2 000 Euro jährlich. Unterm Strich haben so Großbetriebe finanziell betrachtet keinen nennenswerten Vorteil gegenüber durchschnittlich großen Milchviehbetrieben.
Vor dem Hintergrund, dass nicht wenige Betriebe vorsorglich einmal am Tag die Temperatur der Kälber kontrolliert, macht sich hier das Ausstatten der Kälbereinzelboxen mit dem Calf Monitoring System allein über Einsparungen bei den Arbeitskosten schnell bezahlt. Ganz nebenbei leistet das System weitaus mehr als ein herkömmliches Fieberthermometer.

Fazit

Das Früherkennungssystem für Kälber von Futuro Farming alarmiert den Landwirt vor dem Auftreten akuter Krankheitssymptome. Zwar muss sich das System noch im Feld beweisen. Doch erste Erfahrungen versprechen neben einer Verbesserung des Tierwohls einen besseren Überblick über den Status der Kälber sowie die Reduzierung von Arbeitskosten.