Diskussion der CO 2 -Konzentrationen

Mit der Ermittlung der CO2/O2-Konzentrationsgradienten über die Tiefe der Betäubungsgrube, konnte der Aufbau und die Stabilität der Gasverhältnisse in dem Betäubungssystem näher beschrieben werden.

Es wurden jeweils die Konzentrationen bei einer an der Betäubungsanlage eingestellten Sollwertkonzentration von 90 Vol. % CO2 (B90) und 80 Vol. % CO2

(B80) gegeneinander vergleichend detektiert. Die umgebenden Untersuchungs-bedingungen wie z. B. die Zykluszeit der Betäubung, die Dauer der Halteposition der Betäubungsgondel am Grubenboden, das Tiermaterial, das Bedienungspersonal und die Zu- und Abluftverhältnisse wurden in beiden Versuchsaufbauten konstant gehalten. Bei den hier genannten Konzentrationen B90 und B80 handelt es sich um die an der Betäubungsanlage eingestellten Sollwertkonzentrationen. Die von mir real gemessenen Betäubungskonzentrationen der Anlage lagen um ca. 4 Vol. % höher, d. h.

bei einem an der Betäubungsanlage eingestellten Sollwert von 80 bzw. 90 Vol. % CO2

lag die eigentliche Betäubungskonzentration am tiefsten Haltepunkt bei 84 Vol. % bzw. bei 94 Vol. % CO2.

Diese Soll-Istwertabweichung lag vermutlich an der fehlenden Steuergenauigkeit der CO2-Betäubungsanlage. Für den Versuchsaufbau und deren Ergebnisse sind diese Verschiebungen in den Absolutzahlen nur von untergeordneter Bedeutung. Zwischen beiden Versuchsaufbauten ist stets eine CO2-Konzentrationsdifferenz von 10 Vol. % CO2 eingehalten worden. Die gesetzlichen Vorgaben wurden stets eingehalten.

Für die Tiere gab es insofern keine Nachteile. Die Konzentrationen lagen im Zweifel eher zu hoch. Problematisch bleibt die obere Zone der Betäubungsgrube, wo die Tiere in den „CO2-See“ eingetaucht werden und wo es technisch bedingt eine Luft / CO2 -Mischzone gibt. Während des Absenkens der Gondel gehen die Tiere für etwa 6 Sekunden durch diese Mischzone, in der der CO2-Gehalt sprunghaft ansteigt und gleichzeitig der O2-Gehalt nachhaltig entzogen wird. Dies wird auch durch die Verwirbelung der Grenzschicht durch den immer wiederkehrenden Umlauf der Betäubungsgondel bewirkt. Mit der Aufwärtsbewegung transportiert die Betäubungs-gondel dann Kohlendioxid aus der Tiefe der Betäubungsgrube in höher gelegene Schichten. Beim Auswurf wird das in der Betäubungsgrube befindliche und an den Schweinen haftende Kohlendioxid in den Bereich außerhalb der CO2-Anlage getragen.

Die betäubten Schweine, deren Lungen mit Kohlendioxid gefüllt sind, tragen mit der Schnapp- und Abatmung ebenfalls zu einem Eintrag von CO2 in den Bereich außerhalb der Betäubungsanlage bei. Die Abnahme der CO2-Konzentration im oberen Bereich der Grube macht sich an den Messpunkten 3,30 m, 3,175 m und 3,05 m vom Grubenboden deutlich bemerkbar, an denen die Konzentrationsschwankungen am stärksten ausgeprägt sind. Mit der Aufwärtsbewegung der Betäubungsgondel zeigen sich jeweils Konzentrationspeaks. Die hier dargestellten Konzentrationsschwankungen laufen regelmäßig und kontinuierlich mit den Bewegungsvorgängen der Betäubungsgondel über den gesamten Schlachttag ab.

Dieser Zone im oberen Grubenbereich kommt für die Anflutung der CO2 Narkose besondere Bedeutung zu. Bei einer B90 steigen hier innerhalb einer Strecke von 50 cm und einer Zeitdauer von ca. 4 Sekunden die CO2-Konzentrationen um 70 Vol. % an.

Den Schweinen wird in der gleichen Zeit ebenfalls der Sauerstoff in der Einatmungsluft entzogen (siehe Abbildung 6 und 7). Bei einer B80 zeigen sich ähnliche Verhältnisse. Hier steigen die CO2 Konzentration innerhalb der 4 Sekunden um 60 Vol. % an (Abbildung 12 und 13). Die CO2-Anflutung erfolgt also relativ schnell.

Inwieweit die Geschwindigkeit der CO2-Anflutung Einfluss auf den Betäubungserfolg hat, ist noch nicht in allen Einzelheiten bekannt. So stellt sich die Frage, welche Auswirkungen eine schnelle oder langsame CO2-Anflutung bzw. ein rascher oder verzögerter Sauerstoffentzug auf die Tiere und auf den Betäubungserfolg hat.

Diskussion 81

Der klare Konzentrationsanstieg und die Stabilität der Grenzschicht sind in beiden Versuchsansätzen Ausdruck dafür, dass in der Betäubungsgrube eine stabile CO2 -Atmosphäre für die Betäubung der Schlachtschweine zur Verfügung steht. Die gesetzlichen Vorgaben einer Mindestverweildauer der Schweine von 70 Sekunden in einer CO2-Atmosphäre von über 80 Vol. % CO2 wurden an keinen Messtag unterschritten. Der Zutrieb der Schweine in die Betäubungsgondel liegt zwischen den Messpunkten 3,80 m (Kopfhöhe der Schweine beim Zutrieb) und dem nächstgelegenen Messpunkt 3,30 m.

Während sich an dem ersten Messpunkt die fast unveränderten CO2/O2 -Konzentrationen der Außenluft nachweisen lassen, steigen die CO2-Konzentrationen im Bereich des Bodens der Betäubungsgondel hingegen schon auf Werte von 12-26 Vol. % an, während die durchschnittlichen O2-Konzentrationen an diesem Punkt auf Werte zwischen 14,6 und 19,5 Vol. % O2 abfallen. In der Literatur werden wiederholt erste Reaktionen und Reizung nach Kohlendioxidexposition mit einer viel geringeren Konzentration als der hier am Messpunkt 2 detektierten CO2-Konzentration beschrieben. SOKOLOFF (1960) stellt fest, dass bei längerer Einatmung von 10 % CO2 das zentrale Nervensystem bereits so gedämpft werden kann, dass Bewusstlosigkeit auftritt. WERNBERG (1979) merkt hierzu an, dass der Betäubungseffekt normalerweise bei einer CO2-Konzentration von 12 % in der Luft beginnt

Längere Verweil- und Wartezeiten der Betäubungsgondel auf diesem Niveau, nach der Zuführung der Schlachtschweine sollten deshalb unbedingt vermieden werden, da die Tiere bei gesenktem Kopf schon deutlich erhöhte CO2-Konzentrationen einatmen könnten. Es gehört zum normalen Verhaltensrepertoire der Schweine, dass sie nach dem Zutrieb in die Betäubungsgondel den Kopf senken, um den unbekannten Lochboden der Betäubungsgondel zu untersuchen.

Weiterhin ist unbedingt zu vermeiden, dass während der Betriebspausen schon Schweine in die Betäubungsgondel eingetrieben werden und somit unnötig über längere Zeit einer erhöhten CO2-Exposition ausgesetzt sind. Zu einer ähnlichen Aussage kommt auch TRÖGER (1990).

Er merkt an, dass die CO2-Betäubungsanlagen so zu betreiben sind, dass ausgeschlossen werden kann, dass ein Tier sich bei vollem Bewusstsein in einer CO2 -Konzentration aufhält, die keine alsbaldige Bewusstlosigkeit zur Folge hat.

Nach der TierSchlV muss zwischen dem ersten und letzten Halt vor dem Verlassen der Betäubungsanlage eine Mindestkonzentration von 80 Vol. % CO2 zwingend eingehalten werden.

Die Mindestverweildauer der zu betäubenden Schlachtschweine in dieser Atmosphäre beträgt 70 Sekunden. Weiterhin müssen die Schweine spätestens 30 Sekunden nach dem Einschleusen in die Betäubungsanlage den ersten Halt erreicht haben. SCHÜTTE (1999) merkt hierzu an, dass weder von Seiten der Wissenschaft noch anhand der Erfahrungen aus der Praxis abgesichert ist, ob die gewählten Vorgaben ausreichen, um eine tierschutzgerechte CO2-Betäubung zu gewährleisten. Insbesondere die Fragen der Konzentration und Aufenthaltsdauer sowie des maximal zulässigen Intervalls zwischen Verlassen der Betäubungsanlage und dem Setzten des Entblutungsstiches bedürfen einer weiteren Klärung.

Aus den hier vorgestellten Untersuchungen lassen sich dazu einige Anmerkungen machen. Im Vergleich der Betäubungskonzentrationen von 90 und 80 Vol. % CO2

wird deutlich, dass sich die Schweine mit der Absenkung der Sollkonzentration um 10 Vol. % durchschnittlich 10 Sekunden kürzer in einer CO2-Atmosphäre von über 80 Vol. % aufhalten. Dieser Verlust an CO2-Expositionszeit kommt alleinig dadurch zustande , dass es mit der Absenkung der CO2-Sollkonzentration ebenfalls zu einer Verringerung der Mächtigkeit der CO2-Säule innerhalb der Betäubungsgrube kommt.

Dies bedeutet, dass die Konzentrationsgrenzschicht (KGS 80), das ist das Höhenniveau ab dem eine durchschnittliche Konzentration mit mehr als 80 Vol. % CO2 zu detektieren ist, um 0,625 m tiefer in die Betäubungsgrube verschoben wird. (s.

Abbildung 14). Da die Gesamtdauer der Betäubung (ca. 120 Sekunden) nicht verändert wird, kommt es mit der Reduktion der Betäubungskonzentration zu einem Verlust an effektiver Betäubungszeit (nach TierSchlV sind Konz. von über 80 Vol. % CO2 nötig). Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Fahrt der Betäubungsgondel bis zur KGS 80 in einer zu geringen CO2-Konzentration (unter 80 Vol. % CO2) verläuft.

Diskussion 83

Da diese Wegstrecke bei der B80 während der Ab- und Aufwärtsbewegung der Betäubungsgondel länger ist als bei der B90 geht dieser Bewegungsanteil bei einer unveränderten Gesamtbetäubungszeit zu Lasten des Anteils einer effektiven Betäubungszeit. Die Höhe der KGS 80 ist damit von der CO2-Sollkonzentration abhängig mit der die Betäubungsgrube geflutet wurde.

Je höher die CO2-Sollkonzentration je mächtiger wird die anstehende CO2-Säule und je näher schiebt sich die KGS 80 an die Öffnung der Betäubungsgrube und umso kürzer wird der Bewegungsanteil der Gondel in der Zone mit der weniger effektiven CO2 Konzentration von unter 80 Vol. % CO2.

Die Wegstrecke und die Zeit bis zum Erreichen der KGS 80 sind in der Praxis von entscheidender Bedeutung, da hierdurch die CO2-Expositionszeit bestimmt wird. Die Lage der KGS 80 bestimmt ebenfalls die Zeit, die zwischen dem Verlassen einer Betäubungsatmosphäre von 80 Vol. % CO2 und dem Setzen des Entblutungsschnittes vergeht. Auch hier macht der Gesetzgeber Vorgaben. Nach der TierSchlV müssen die Schweine 20 Sekunden nach Verlassen der Betäubungsanlage bzw. 30 Sekunden nach dem letzten Halt (bei 80 Vol. % CO2) gestochen werden. Aus den geschilderten Zusammenhängen lassen sich folgende Erkenntnisse für die Praxis ableiten: Die Reduktion der CO2-Konzentration bei unveränderter Gesamtbetäubungzeit führt zu einem Verlust an effektiver CO2-Betäubungszeit.

Wird aus betriebswirtschaftlichen Überlegungen eine Reduktionen der CO2 -Sollkonzentration unter die vom Gesetzgeber vorgeschriebene Mindestkonzentration von 80 Vol. % vorgenommen, müsste eine Verlängerung der Gesamtbetäubungszeit erfolgen, um den Betäubungserfolg sicherzustellen: Eine zum Ausgleich des längeren Weges vorgenommene Erhöhung der Gondelgeschwindigkeit findet ihre Grenzen häufig in der tierschutzgerechten Beschickung der Betäubungsgondel und dem Anschlingvorgang. Beides benötigt Zeit und kann nicht beliebig beschleunigt werden.

BITAI (1986) führt an, dass der Eintrieb der Schlachtschweine in die CO2-Gondel einen der kritischen Punkte bei der CO2-Betäubung darstellt.

Die Messungen der CO2/O2-Konzentrationen während des Betäubungsvorganges mit einem an der Gondel mitgeführtem Ansaugstutzen liefern in ihrer Auswertung ein ähnliches Bild (siehe Abbildungen 14-19).

Da hier die real auf die Schweine einwirkenden CO2/O2 Konzentrationen erfasst werden, liefern sie ein noch genaueres Bild von den Vorgänge der CO2-Betäubung als dies rechnerisch zu ermitteln ist (Tab.: 5 und 6).

Ziel im Sinne der Tiere muss sein, die 3 Einflussfaktoren CO2-Sollkonzentration, Geschwindigkeit der Gondelbewegung und die Gesamtverweildauer der Schweine so aufeinander abzustimmen, dass eine tierschutzgerechte Betäubung erfolgen kann.