Das vorliegende Projekt befasst sich mit der Entwicklung und Erprobung von Sensortechnik im Bereich der Einzeltiererkennung in Grup-penhaltung und einem darauf aufbauenden Registrierungssystem zur Erfassung individuel-ler Parameter von Legehennen.
4 Systembeschreibung wichtig, die Nutzung z. B. der Nester und des
Kaltscharrraums für jede einzelne Henne zu er-mitteln, um Rückschlüsse auf die Gestaltung der einzelnen Funktionsbereiche und des Gesamt-systems ziehen zu können. Entsprechende Ver-haltensparameter der Hennen bezüglich des Aufenthaltsortes, der Aufenthaltsdauer und der Häufigkeit sind dabei wichtige Bewertungskrite-rien. Derzeit lassen sich diese Parameter nur sehr personal- und zeitintensiv durch visuelle Beobachtung der Hennen erfassen. Erschwe-rend kommt dabei hinzu, dass sich Hybrid-Legehennen sowohl genetisch als auch phäno-typisch nur sehr gering voneinander unter-scheiden. Tierindividuelle Verhaltensanalysen lassen sich folglich nur mit zusätzlichen Markie-rungen am Tier durchführen.
4.1 Identifizierungseinheit zur Integra-tion im Schlupfloch
Für Verhaltensuntersuchungen an Legehennen bei alternativen Haltungsformen mit Auslauf wurde eine Erfassungseinheit entwickelt, mit der die Bewegungsrichtung jeder einzelnen Henne an einer Passagestelle vom Stallinnen-bereich in den Auslauf bzw. umgekehrt auto-matisiert erfasst werden kann. Das Identifizie-rungs- und Registrierungssystem basiert auf der elektronischen Tierkennzeichnung der Hennen entweder in Form einer Flügelmarke mit einge-legtem Transponder (Abb. 1 oben) oder einem integrierten Transponder in einem Fußring (Abb.
1 unten) sowie einer speziellen Identifizierungs- Der Einsatz von elektronischen
Identifizierungs-systemen kann diese Untersuchungen erheblich erleichtern. So können alle Tiere im Herden-verband individuell automatisiert erfasst wer-den, ohne dass die Tiere in ihrer Bewegungs-freiheit eingeschränkt werden. Dadurch können sowohl verhaltens- als auch leistungsbezogene Messungen ohne zusätzlichen personellen Auf-wand durchgeführt werden.
3 Zielstellung
Ziel dieses Projekts ist daher die Entwicklung von technischen Verfahren zur automatisierten Erfassung ausgewählter Verhaltenseigenschaf-ten von Legehennen in Gruppenhaltungssyste-men und der Legeleistung jeder einzelnen Henne.
Das in Zusammenarbeit mit der Lohmann Tier-zucht GmbH, dem Ingenieurbüro Nonnast und der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL), Institut für Tierzucht in Mariensee, zu entwickelnde System soll grundlegende Verfah-ren aufzeigen, die sowohl zur Bewertung von Haltungssystemen als auch für die Züchtung von Legehennen in tierverträglicheren
Hal-tungssystemen unentbehrlich sind. Abb. 1: Flügelmarke (oben) und Fußring (unten) mit integriertem Transponder
Abb. 2: Identifizierungseinheit für Hühner (Kenn-zeichnung mittels Flügelmarke) zur Integration im Schlupfloch.
einheit (Abb. 2). Für die Identifizierung der Hen-nen mit Flügelmarken sind im Schlupfloch jeweils zwei Antennen integriert, die wiederum aus einer Durchgangsantenne und zwei Seitenantennen bestehen. Durch diese spezielle Bauart soll eine hohe Identifizierungssicherheit erreicht werden.
Die Antennen sind so gestaltet, dass sich die Be-reiche der Identifizierung nicht überschneiden, damit anhand der Reihenfolge der Identifizierun-gen die jeweilige Passagerichtung sicher erfasst werden kann. Da auch für die Erkennung der Hennen im Nest Fußringe mit integriertem Transponder vorgesehen sind, erfolgte auch hier eine entsprechende Anpassung der Antennen.
Die Identifizierungsvorgänge am Schlupfloch wer-den durch ein speziell entwickeltes PC-Programm aufgezeichnet, wobei die Lesestationen über ei-nen Datenbus im Zeitraster von 200 ms vom PC abgefragt werden. Die empfangenen Rohdaten werden im PC in einer relationalen Datenbank gespeichert und verwaltet. Um schnell Informati-onen über das Verhalten der Hennen zu bekom-men, ist die Erfassungssoftware um ein Auswer-tungsprogramm erweitert. Damit kann sich der Bediener für jedes Huhn den Zeitpunkt der Pas-sage, den Aufenthaltsort, die Aufenthaltsdauer
und die Besuchshäufigkeit des Kaltscharrraumes für definierbare Zeiträume anzeigen lassen. Zu-sätzlich können die aufgezeichneten Daten zur weiteren Auswertung exportiert werden.
4.2 Einzelnest mit automatischer Tierer-kennung und Ei-Erfassung
In Zusammenhang mit der Nutzung der Lege-nester ist bekannt, dass der Aufenthalt der Hen-nen in den Nestern sehr variabel ist. Die HenHen-nen besitzen Präferenzen für die Nestwahl und oft-mals ist eine ungleiche Verteilung der Hennen auf die Nester zu beobachten. Bestimmte Berei-che sind überbesetzt, während andere BereiBerei-che nicht oder nur gering genutzt werden /4/.
Die Nestgängigkeit, Brütigkeit und die individuel-le Legeindividuel-leistung sind jedoch wichtige Parameter zur Bewertung der Akzeptanz dieses Funktions-bereiches und stellen ebenfalls wichtige Selekti-onskriterien dar.
Das entwickelte Nestsystem basiert auf den Er-kenntnissen des an der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft am Institut für Tierzucht Ma-riensee getesteten Prototyps „MaMa-rienseer Auto-Nest“ /5/. Mit dem weiter entwickelten Nestsys-tem soll eine eindeutige Identifizierung der Hen-ne und eiHen-ne Zuordnung zum gelegten Ei möglich sein. Zur Registrierung der notwendigen Para-meter (Transpondernummer, Eintrittszeit der Henne in das Nest, Zeitpunkt der Eiablage, Zeit-punkt des Verlassens des Nestes) und zur Steu-erung der elektronischen und mechanischen Komponenten wurde ein entsprechendes Hard- und Softwaresystem entwickelt. Um den Zeit-punkt der Eiablage ermitteln zu können, wurden Lichtschranken zur Ei-Erfassung an der Eiabroll-bahn integriert. Alle Daten werden an einen zentralen PC weitergeleitet und stehen für wei-tere Auswertungen zur Verfügung. Abbildung 3 zeigt schematisch den Aufbau und technische Komponenten des Einzelnestes. Sobald eine elektronisch gekennzeichnete Henne das Einzel-nest betritt, wird der Nestzugang durch Kippen des Bodens für eventuell nachfolgende Hennen
Umwelt- und artgerechte Legehennenhaltung
5 Vorläufige Ergebnisse
Fanggabel
Kippboden (gekippt) Leser Antenne
Lichtschranke
Eiersammelrinne Kippbodenschalter
Die erzielten Ergebnisse mit der im Rahmen von Vorarbeiten entwickelten Identifizierungseinheit zur Integration im Schlupfloch (Kennzeichnung der Hennen mittels Flügelmarke) zeigen, dass die automatisierte, individuelle Registrierung der Passage und Passagerichtung von Legehennen an definierten Übergängen zwischen Funktions-bereichen eines Stallsystems möglich ist. Das Gesamtsystem wies mit einer Identifizierungsra-te von > 99 % eine hohe Zuverlässigkeit auf, die durch eine weitere Optimierung noch gestei-gert werden kann. Die registrierten Besuchshäu-figkeiten und die erfasste Aufenthaltsdauer im Auslauf zeigten, dass sich die Hennen sehr un-terschiedlich verhalten haben, wobei für jede einzelne Henne ein individuelles Verhaltensmus-ter zu erkennen war /6/7/.Auch UnVerhaltensmus-tersuchungen von Artmann und Rauch /8/ haben gezeigt, dass Hennen sehr große individuelle Unterschiede in der Häufigkeit des Aufenthaltes in einem Ein-streubereich aufweisen. Die Variabilität, mit der die Hennen einen angebotenen Auslauf nutzen, unterstreicht die Bedeutung der individuellen Datenerhebung. Weitere vergleichende Unter-suchungen an unterschiedlichen genetischen Herkünften unter Berücksichtigung externer Ein-flussfaktoren (Jahreszeit, Witterung, Auslaufges-taltung) sind notwendig, um gezielte Aussagen zur Eignung dieser Herkünfte für die neuen Hal-tungssysteme ableiten zu können, um so das Gesamtsystem weiter zu optimieren.
Abb. 3: Einzelnest mit automatischer Tiererken-nung, Nestzugangssperre, Ei-Sensor und Eiersam-melvorrichtung zur Registrierung der Legeleistung und des Legeverhaltens
mechanisch versperrt („Fanggabel“). Dadurch ist sichergestellt, dass sich jeweils nur eine Henne im Nest befindet. Zusätzlich wird über einen Kippbodenschalter registriert, dass eine Henne das Nest betreten hat. Die Identifizierung der Henne erfolgt über eine Antenne, die unter dem Nestboden angebracht ist. Das von der Henne gelegte Ei rollt über den Schrägboden in eine Eiersammelrinne und wird dabei über eine Licht-schranke erfasst.
Da bei der Vielzahl der eingesetzten Antennen an mehreren Antennen simultan eine Identifizie-rung stattfindet, ergeben sich sehr hohe Anfor-derungen an die Geschwindigkeit und die Zuver-lässigkeit des Gesamtsystems. Als Leseeinheit kommt ein 8-Kanal-Reader der Firma Moba zum Einsatz, bei dem die angeschlossenen Antennen in einem Zeitintervall von je ca. 120 bis 400 ms abgefragt werden. Der Schaltzustand (on/off) der Sensoren für den Kippboden und das geleg-te Ei wird alle 20 ms abgefragt.
6 Zusammenfassung und Ausblick Die vorläufigen eigenen Ergebnisse und die ge-wonnenen Erkenntnisse am Institut für Tierzucht in Mariensee der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft haben gezeigt, dass mit elektro-nischen Registrierungssystemen eine automati-sierte Verhaltensbeobachtung möglich ist. Auf Grund der weitgehend personalunabhängigen automatischen Datenerfassung besteht die Mög-lichkeit, eine Vielzahl von Verhaltensparametern zu erfassen, die bei der Beurteilung eines
Ge-samtsystems herangezogen werden können (z.
B. Tierverhalten, Zeitpunkt der Eiablage und Ei-qualität in Abhängigkeit von Lichtprogrammen, Umgebungstemperaturen, Fütterungsstrategien etc.). Erstmals ergibt sich damit die Möglichkeit auf der Basis rechnergestützter Verhaltensanaly-sen verschiedene Haltungsverfahren zu verglei-chen. Zukünftig könnten Geflügelzuchtunter-nehmen diese neue Technik nutzen und nach entsprechender Anpassung einzelner Kompo-nenten auch auf andere Geflügelarten (z. B. Pu-ten) übertragen. Automatische Registrierungs-systeme auf Basis der Einzeltierkennzeichnung können auch für weiterführende Untersuchun-gen, die sich mit Umweltauswirkungen bei Gruppenhaltung von Legehennen befassen, von großer Bedeutung sein. So könnten über die Bewegungsaktivität und die Aufenthaltsdauer der Hennen in den Funktionsbereichen umwelt-relevante Parameter (z. B. Emissionen, Nähr-stoffeinträge) besser quantifiziert werden und so einen Beitrag zur Optimierung des Gesamtsys-tems leisten.
Literaturverzeichnis
/1/ Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaf-ten, L 203/53, RICHTLINIE 1999/74/EG DES RA-TES vom 19. 7. 1999 zur Festlegung von Min-destanforderungen zum Schutz von Legehennen /2/ Bundesgesetzblatt Jahrgang 2002 Teil I Nr. 16, ausgegeben zu Bonn am 12. März 2002, Erste Verordnung zur Änderung der Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung vom 28. 2. 2002 /3/ B. Huges: Welfare in alternative housing system for laying hens, 8th Europ. Poult. Conf.
Barcelona, 199-210, 1990
/4/ W. Bessei und K. Damme: Neue Verfah-ren für die Legehennenhaltung, KTBL-Schrift 378, 42-43, 1998
/5/ G. Marx, S. Klein und S. Weigend: An automated nest box system for individual per-formance testing and parentage control in laying hens maintained in groups, Arch. Geflügelkun-de 66 (3), 141-144, 2002
/6/ G. Wendl und K. Klindtworth: Elektroni-sche Tierkennzeichnung von Legehennen, Land-technik 55, H. 5, 364-365, 2000
/7/ K. Klindtworth, G. Wendl und S. Böck:
Einsatz der elektronischen Tierkennzeichnung zur Untersuchung des Verhaltens von Legehennen in Volierenhaltung mit Auslauf, 6. Internationale Tagung „Bau, Technik und Umwelt in der land-wirtschaftlichen Nutztierhaltung“ Vechta, 535-538, 2003
/8/ R. Artmann und H.-W. Rauch: Den Hen-nen auf der Spur, Landtechnik 51, H. 5, 286-287, 1996