Broilermaststall 2023 - Verbesserung des Tierwohls in der Hähnchenmast

Derzeit übliche Broilermastställe sind im Regelfall als Gebäude mit einer einwandigen Außenhülle ausgeführt. Diese Bauten haben häufig das Problem, dass der zur Aufrechterhaltung eines stabilen Stallklimas nötige Unterdruck aufgrund von Lecks in der Außenhülle nicht ausreicht und somit die Stallklimaführung negativ beeinflusst. Besonders wenn in den ersten Tagen nach dem Einstallen Gaskanonen zur Erwärmung der Stallluft eingesetzt werden, wird der Unterdruck weiter destabilisiert, sodass in der Folge nicht erwärmte, kalte Luft direkt in den Tierbereich fällt. Dies kann zur Unterkühlung der Tiere und zur Erhöhung der Einstreufeuchte führen.

Im Rahmen des EIP-Projektes „Broilermaststall 2023“ sollte ein Stallgebäude gebaut und getestet werden, welches mit zwei Hüllen ausgeführt ist, um die Dichtigkeit des Gebäudes sicherzustellen. Dieses neuartige Gebäude soll ein optimales konstantes Stallklima ermöglichen, so dass die Tiere keinen starken klimatischen Schwankungen ausgesetzt sind.

Das Ziel des Neubaus ist die Verbesserung des Tierwohls in der Hähnchenmast. Durch den Wegfall starker klimatischer Schwankungen und insbesondere den Wegfall des Einströmens kalter Luft in den Tierbereich soll eine Verringerung der Einstreufeuchte sowie des Ammoniakgehaltes erreicht werden. Hierdurch soll insbesondere die Prävalenz von Fußballen- und Fersenhöckerveränderungen deutlich gesenkt werden.

Zur Belüftung geschlossener Broilermastställe kommt ein Unterdrucksystem zum Einsatz, bei dem die Zuluft über Seitenventile einströmt, während die Abluft über den Dachfirst abgeführt wird. Die Stallluft wird mittels Gaskanonen und davor installierten Warmluftgebläsen erwärmt. Problematisch bei dieser Stallausführung ist insbesondere die Gewährleistung einer ausreichenden Menge an Zuluft. Die Zuluft muss im Stall zunächst zur Decke gelangen und sich dort erwärmen, bevor sie in den Tierbereich einströmt (sog. Luftwalze). Falls Geschwindigkeit und Menge der einströmenden Luft nicht ausreichend sind, gelangt sie nicht bis unter die Decke, wird also nicht erwärmt, und fällt infolgedessen kalt direkt in den Tierbereich. Dies hat sowohl eine Unterkühlung der Tiere als auch eine Erhöhung der Einstreufeuchte zur Folge.

Hauptverantwortlich für nicht ausreichende Zuluft ist ein zu geringer Unterdruck. Dieser wird zum einen durch Lecks in der Außenhülle des Stalls verursacht, die bei der Mehrzahl der Ställe zu beobachten sind. Zum anderen führt insbesondere in den ersten Tagen nach dem Einstallen der Einsatz der Gaskanonen mit Warmluftgebläse dazu, dass der Unterdruck nicht stabilisiert werden kann. Für einen 1.800 m² Stall wird in den ersten Tagen nach Einstallung eine Heizleistung von ca. 150 kW/h benötigt. Um diese Leistung zu erreichen, müssen ca. 12 kg Flüssiggas verbrannt werden, wofür 180 m³ Frischluft benötigt werden (Scheibe, 2009). Durch die Verbrennung entstehen wiederum 22,5 kg Wasser sowie 15.000 Liter CO₂. Dieses CO₂ muss über die Abluft aus dem Stallinneren abgeführt werden. Das entstandene Wasser kann zu erhöhter Feuchtigkeit in der Einstreu beitragen.

Bei den derzeit verbreiteten Stallgebäuden kommt es aufgrund der Undichtigkeiten im Gebäude sowie des Einsatzes von Gaskanonen zu Problemen beim Unterdruckaufbau im Stallinneren. Ein stabiler und genügend hoher Unterdruck ist jedoch für einen in Menge und Geschwindigkeit ausreichenden Zustrom an Frischluft zwingend erforderlich.

Fällt kalte, feuchte Luft in den Tierbereich, werden Atemwegsinfektionen begünstigt. Außerdem steigt die Feuchtigkeit in der Einstreu, was wiederum einen Einfluss auf die Entstehung von Kontaktdermatitiden (Fußballen- und Fersenspornveränderungen sowie Brusthautläsionen) hat.

Die Feuchtigkeit in der Einstreu wird darüber hinaus auch durch den Einsatz von Gaskanonen gefördert, da bei der Verbrennung des Gases CO₂ und Wasser entstehen.

CO₂ ist ein Schadgas, das zu einem schlechten Stallklima beiträgt und unter anderem schleimhautreizend wirkt. Dies begünstigt das Auftreten sowohl von Atemwegsinfektionen als auch von Verhaltensstörungen.

Bei einem Gebäude, das mit lediglich einer Hülle gebaut ist, lässt sich weder komplette Dichtigkeit erreichen, noch ist es möglich, die einströmende Luft entsprechend vorzubehandeln um sicherzustellen, dass sowohl die Temperatur optimal ist als auch der Feuchtigkeitsgehalt reduziert wird.

Ziel des Konzeptes ist die Erzeugung eines tiergerechteren Stallklimas, ohne dass die Tiere starken klimatischen Schwankungen ausgesetzt sind. Dies soll über eine vollständige Kontrolle der Zu- und Abluft sowie über eine proaktive Klimasteuerung erreicht werden. Des Weiteren sollen mit einem optimierten Stallgebäude Einsparungen von Energie und Wasser sowie eine bessere Kontrolle der Emissionen möglich sein.

Das Stallgebäude wird entsprechend als Wärmetauschergebäude mit einer Innen- und einer Außenhülle geplant. Durch die Bauausführung mit doppelter Hülle wird sichergestellt, dass das Gebäude winddicht sowie käferresistent ist und sehr gute Isolierwerte aufweist. Dies wiederum sorgt für gesteigerte energetische Effizienz. Das Klimatisierungssystem wird im Gegensatz zu derzeit eingesetzten auf die Stallatmosphäre reagierenden Systemen proaktiv gesteuert.

Aus dem Gewicht sowie der Futter- und Wasseraufnahme der Tiere lassen sich die anfallenden Mengen an CO₂, NH₃ sowie Feuchtigkeit berechnen und die Lüftung entsprechend vorab an die Klimasituation anpassen. Somit erfolgt keinerlei Aufbau von Schadgasen im Stallinneren. Durch vollautomatische Steuerung lassen sich hier auch Fehlprogrammierungen durch den Bediener vermeiden.

Die Zuluft wie auch die Abluft werden an einem zentralen Punkt des Gebäudes ein- bzw. abgeführt. Der Zuluftkanal, im dem die Luft mittels Wärmetauschern vorerwärmt werden kann, befindet sich an windgeschützter Stelle des Gebäudes. Von hier aus gelangt die Luft zunächst in den Bereich oberhalb der Innendecke, in dem sie vorbehandelt werden kann. Anschließend gelangt die Luft über eine Rieseldecke in den Tierbereich. Die sich abkühlende Luft fällt nach unten, so dass die Abluft bodennah an einem zentralen Punkt der Stallseite erfolgen kann. Im Falle nicht ausreichender Thermik wird der Luftstrom mittels Ventilatoren unterstützt. Die zentrale Abluftführung wirkt dabei ähnlich wie eine Abluftreinigungsanlage, ist aber vergleichsweise einfach zu installieren. Weiter schlagen sich Staubemissionen durch die bodennahe Abluftführung im Bodenbereich des Abluftturms nieder und lassen sich somit beseitigen.

Die Heizung im Tierbereich soll anstelle von Gaskanonen mit Warmluftgebläsen durch Fußbodenheizung und Dunkelstrahler realisiert werden. Dunkelstrahler erzeugen Infrarotstrahlung. Diese durchdringt die Luft verlustfrei und wird erst beim Auftreffen auf einen Körper in Wärme umgewandelt. Durch entsprechende Anordnung von Geräten im Stall kann sowohl die gesamte Stallfläche als auch lediglich einzelne Zonen erwärmt werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Wärme lediglich im benötigten Bereich zugeführt wird. Im Gegensatz zum Einsatz von Gaskanonen muss somit nicht die gesamte Raumluft gleichmäßig erwärmt werden. Hierdurch sind deutliche energetische Vorteile vorhanden. Es kann mit Energieeinsparungen von bis zu 20% gegenüber Gebläseheizungen gerechnet werden.

Während der Sommermonate kommen zur Kühlung des Stalls vorwiegend Padkühlungen zum Einsatz, die im Bereich des Zuluftkanals installiert werden. Hierdurch ist die in den Stall gelangende Zuluft bereits vorgekühlt. Dies hat zur Folge, dass weitgehend auf den Einsatz von Sprühkühlungen verzichtet werden kann, wodurch sich der Wasserverbrauch deutlich reduzieren lässt. Zudem ist von einer verminderten Feuchtigkeit der Einstreu auszugehen.