Schweine mit Kühlungssystemen vor Hitze schützen

Jetzt geht es wieder los – die Temperaturen steigen, alles wird grün, die kurze Hose wird hervorgeholt. Schweinehalter beobachten die steigende Zahl auf dem Thermometer jedoch nicht unkritisch. Denn wie jedes Jahr müssen sie ihre Tiere vor Hitzestress schützen und Kühlungssysteme rechtzeitig zum Einsatz bringen.

Schweine in der Ausmastphase gelten als besonders empfindlich gegenüber Hitzestress. Aufgrund ihrer hohen Tageszunahmen entstehe ein hoher Stoffumsatz und die Verdauungswärme führe rasch zu einem Anstieg der Körpertemperatur, schreibt Agroscope. Um die überschüssige Wärme abzugeben, beginnen Schweine zu hecheln, die Hauttemperatur und die Atemfrequenz erhöhen sich. Um die Körperoberfläche abzukühlen, suchen Schweine dann kühle und feuchte Bereiche auf und liegen dort ausgestreckt in Seitenlage, um möglichst grosse Körperbereiche zu kühlen. Dies zeigte Agroscope 2021 in einer Studie.

Unterschiede je nach Tierkategorie und Aufstallungssystem

Kühlsysteme verbessern im Sommer das Stallklima, sodass Schweine ihre Körpertemperatur besser regulieren können und es nicht zu Hitzestress kommt. Besonders in alten Ställen ist die Gefahr von Hitzestress erhöht, da sie schlecht isoliert sind und daher von der Sonneneinstrahlung richtiggehend aufgeheizt werden.

Dies berichtet Cyrill Chappuis von der Stallbaufirma Huber Kontech AG aus Buttisholz LU. Im Sommer werde er regelmässig von Schweinehaltern mit Label-Ställen aufgesucht, bei denen die Tiere den Stall «umkehren». «Anstatt wie vorgesehen drinnen im Liegebereich zu liegen und draussen im Auslauf zu koten, kehren sie diese Gewohnheit um, wenn die Luft im Stall heisser und stickiger ist als draussen. Dies bedeutet einen enormen Mehraufwand für Schweinehalter und kann aufgrund der grossflächig verschmutzten Liegefläche auch bei Kontrollen zu Problemen führen», so Chappuis.

Früher habe man die Sommerluftraten oft zu knapp berechnet und deshalb keinen ausreichenden Windchill-Effekt erreicht. Dies führt heute wegen der wärmeren Sommer zu Hitzestress, weil der Luftdurchsatz keine spürbare Luftbewegung im Stall erzeugt. «Generell wurde früher häufig auf die Installation von Kühlsystemen verzichtet. Heute hingegen sind diese gemäss Tierschutzverordnung bei Tieren ab 25 kg Pflicht», sagt Chappuis.

Die Kühlungssysteme, die in der Schweinehaltung aktuell am häufigsten eingesetzt werden, unterscheiden sich je nach Tierkategorie und Aufstallungssystem. Chappuis ordnet ein: «In klassischen Label-Mastställen und Galtsauenställen wird am häufigsten auf eine grossflächige Niederdruckberieselung mittels Sprinkleranlage im Auslauf gesetzt.» In geschlossenen Ställen geniesse die Unterflurzuluft nach wie vor einen guten Ruf als Temperaturspitzen-ausgleichende Massnahme – auch bei Kälte im Winter – ohne variable Kosten. Ansonsten werde heute häufig auf Hochdruckvernebelung oder Kühlpads gesetzt, optional auch in Kombination mit Unterflurzuluft. «Meist ist das Mittel der Wahl abhängig von der Art, wie die Zuluft in den Stall geleitet werden kann», so Chappuis.

Je nach Sprinkleranlage ist die Wirkung sehr unterschiedlich

Detailliert erklärt er die Nutzung von Sprinkleranlagen. Diese können unabhängig von der Stallgrösse eingesetzt werden. Hier gebe es enorme Qualitätsunterschiede, so der Verkaufsleiter: von professionellen Anlagen mit Düsen und Intervallsteuerung, die trotz niedrigem Druck eine fast komplette Verdunstung erreichen oder sehr genau anfeuchten, bis hin zu selbst gebauten Anlagen, die grossflächig den Boden mit Wasser benetzen.

Dementsprechend seien auch die Wirkungen sehr unterschiedlich. Mehrheitlich kommen die Anlagen ausschliesslich im Auslauf vor. «Professionelle Anlagen können aber auch gezielt im Innenraum zur Kühlung angewendet werden oder auch als sogenannte ‹Abkothilfe› mit dem Benetzen gewisser Flächen dabei helfen, den Kotbereich in der Bucht klar zu definieren», erklärt Cyrill Chappuis.

Er erläutert die Investitionskosten: «Für eine kleine professionelle Anlage mit 15 Sprühdüsen liegt die Untergrenze inklusive Installation bei rund 3000 Franken. Bei grossen Ställen können die Kosten in Richtung von 20 000 Franken gehen.» Und was muss bei den laufenden Kosten berücksichtigt werden? «Die laufenden Kosten sind relativ klein, da der Wasserpreis vielerorts tief ist und der Stromverbrauch überschaubar bleibt.» Die Wartungsarbeit beschränke sich auf einige Stunden im Frühling bei Inbetriebnahme und im Herbst beim Einwintern. Je nach Kalkgehalt des Wassers könne das Entkalken von Zeit zu Zeit ebenfalls etwas Arbeit erfordern.

Der Vorteil an der Kühlung mit Wasser sei der Umstand, dass die Kühlungsenergie in der Verdunstung steckt und nicht mit Ventilatoren oder ähnlichen Stromverbrauchern generiert werden muss. Nachteilig sei, dass der Effekt an Tagen mit hoher Luftfeuchtigkeit abnimmt.

Ein Faktor, der bei Niederdruckberieselungen aller Art nicht vernachlässigt werden dürfe, sei das zusätzlich anfallende Güllevolumen. «Je nach Installation können grosse Mengen an Wasser in die Kanäle gelangen und der Aufwand beim Gülleführen kann sich erheblich vergrössern», gibt Chappuis zu bedenken.

Idealerweise werde die Zuluft in den Stall mittels Hochdruckvernebelung oder Kühlpads gekühlt und in genügend grosser Menge eingebracht, damit die Tiere im Stall ein angenehmes Klima vorfinden und gerne dort liegen. Ergänzend könne im Aussenbereich eine Niederdruckanlage mit der Funktion als Sauendusche installiert werden, die den Tieren von Zeit zu Zeit eine echte Erfrischung anbiete, rät der Verkaufsleiter von Huber Kontech.

Christian Schüpbach von der Buri AG aus Hasle bei Burgdorf BE weist darauf hin, dass bei der Niederdruckvernebelung auch ein Schattennetz über dem Auslauf montiert werden sollte, damit die Schweine keinen Sonnenbrand bekämen. «Denn die Schweine fühlen sich wohl draussen und merken nicht, dass sie langsam einen Sonnenbrand bekommen», so Schüpbach.

Hochdruckvernebelung eignet sich auch für den Einsatz im Stall

Eine weitere Form der Kühlung im Schweinestall ist die Hochdruckvernebelung. Bei der Hochdruckvernebelung wird feiner Wassernebel mit hohem Druck (bis 70 bar) in den Stall gesprüht. Dieser feine Wassernebel habe eine grosse Oberfläche, was zu einer hohen Verdunstungskühlung führe und eine maximale Abkühlung erziele, erklärt Hubert Hartmann, Projektleiter bei der Firma Krieger AG aus Ruswil LU.

Er empfiehlt den Einsatz von Hochdruckverneblern für Ställe mit Unterdrucklüftung, die für die Zuluft entweder Klappen oder runde Zuluftverteiler an der Decke nutzen. Zudem könne die Hochdruckvernebelung auch zur Staubbindung oder zum Anfeuchten vor der Reinigung eingesetzt werden.

«Eher von einer Hochdruckvernebelungsanlage abraten würde ich in Umbauten, bei denen die Stalllüftungsanlage nicht mehr den heutigen Anforderungen an die Luftrate entspricht», sagt Hartmann und erklärt weiter: «Mit der Hochdruckvernebelungsanlage wird viel Wassernebel in den Stall gebracht, der auch wieder abgeführt werden muss. Bringt die Stalllüftung zu wenig Leistung, dann entsteht ein tropisches Klima. Dies fördert den Hitzestress noch, statt ihn zu reduzieren.»

Eine Hochdruckvernebelungsanlage könne auch eingebaut werden, wenn keine zentrale Zuluftführung im Dachraum vorhanden oder realisierbar sei. Sie eignet sich somit auch für die dezentrale Zuluftführung. «Dies ist ein Vorteil gegenüber einer Kühlung mit Kühlpads.» Nachteile gegenüber den Kühlpads sind die zwei- bis dreifachen Investitionskosten und der Lärm der Kolbenpumpe. Auch der regelmässige Unterhalt wie etwa der Ölwechsel bei der Kolbenpumpe und eine Pumpenrevision sollten nicht unterschätzt werden, so Hartmann. Dass die Hochdruckvernebelungsanlage keine feuchten Stellen im Stall verursacht und sich deshalb auch für den Einsatz über der Liegefläche in einem QM-Stall mit Zuluftklappen eignet, sei ein Vorteil gegenüber einer Sprinkleranlage. «Die Hochdruckvernebelungsanlage ist in der Installation und Inbetriebnahme sicher aufwendiger und komplexer als eine Sprinkleranlage. Dadurch eignet sie sich weniger zur Selbstmontage für Landwirtinnen und Landwirte», sagt Hartmann. Für eine Hochdruckvernebelungsanlage ist je nach Stallgrösse und gewünschter Steuerung mit Kosten von 10 000 bis 20 000 Franken zu rechnen für eine fertig installierte Anlage.

«Mit der Hochdruckvernebelung können wir noch viel feiner vernebeln und brauchen noch weniger Wasser», sagt Christian Schüpbach von der Buri AG.

Bei der Nieder- und bei der Hochdruckvernebelung sieht Schüpbach als weiteren Vorteil, dass der Geruch gebunden und somit reduziert wird. Zudem können beide Systeme über eine Steuerung betrieben werden, die nach Temperatur, Zeit und Intensität (Intervalle) eingestellt werden kann. «Somit können wir während Hitzeperioden erheblich zu einem besseren Tierwohl der Schweine beitragen», so Schüpbach.

Kühlpads sind gute Nachrüstlösungen

Ebenfalls etabliert hat sich die Stallkühlung mittels Kühlpads. Die wabenförmigen Zellulosewände werden mit kaltem Wasser aus einem Vorratsbehälter berieselt. Die Stallzuluft strömt durch die Wände und wird dadurch abgekühlt. Übersteigt die Aussentemperatur eine bestimmte Marke, fördert eine Pumpe Wasser aus einem Vorbehälter in eine Wanne oberhalb der Pads. Von dort fliesst das Wasser über die Zellulosewand in eine Auffangwanne und zurück zum Vorbehälter. Der Wasserverbrauch liegt bei 50 l pro 10 000 m3 gekühlter Zuluft. Die befeuchtete Zuluft sorgt zudem im Tierbereich für eine relative Luftfeuchte von 60 bis 80 Prozent.

«Im besten Fall sind die Kühlpad-Wände oder Kühlpad-Kühlaggregate mit Ventilator korrekt in der Zuluft (bei mehreren Abteilen in zentraler Zuluft) integriert und in einer langlebigen Bauart mit automatischer Steuerung versehen», sagt Thomas Jenni von der Jenni Lüftungen AG aus Ruswil LU. Das sei aber verständlicherweise nicht überall gleichermassen möglich und auch mit Mehrkosten verbunden. Ebenfalls ist moderne Regeltechnik zur Begrenzung der Raumfeuchte und zur Wassereinsparung dazu erhältlich. Dass die Kühlpads so verbaut wurden, habe sich bewährt, gemäss Kundenaussagen haben die Stalltemperaturen in den vergangenen Sommern 25 °C kaum überschritten, wie Thomas Jenni berichtet.

«Wenn man ausreichend Wasser zur Verfügung hat, kann man aus unserer Sicht momentan nur mit korrekt platziertem Kühlpad den Stall verhältnismässig kostengünstig und sehr effizient kühlen», so Jenni.

Auch für kleinere Schweinebestände eignen sich die Kühlpads, wie Guido Birrer, Geschäftsführer der Firma Schauer Agrotronic AG aus Schötz LU, sagt. Es gebe sie in verschiedenen Grössen ab einem Bedarf von rund 10 000 m3/h. «Einfachste Lösungen bekommt man für rund 10 Franken pro Mastschwein. Je nach Steuerung und zusätzlichem Ventilator kann der Preis bis zu 200 Franken pro Mastschweineplatz steigen», ordnet Birrer ein.

Die Pads eignen sich auch gut für Nachrüstlösungen, vor allem die mobile Variante mit eingebautem Ventilator werde dafür zumeist verwendet. Zu den laufenden Kosten zählen der Wasser- und Stromverbrauch sowie die Reinigung. Bei starker Verkalkung müssen die Pads nach 5 bis 8 Jahren ersetzt werden. Dies kostet rund 250 Franken.

Es gibt noch Verbesserungspotenzial beim Einsatz

Cyrill Chappuis von der Huber Kontech AG sagt: «Das grösste noch nicht ausgeschöpfte Potenzial sehen wir in Label-Ställen, bei denen es mit Hochdruckvernebelung oder mit Kühlpads möglich ist, den Liegebereich im Stallinnern zum Liegen attraktiver zu machen als die Auslauffläche. In solchen Fällen haben wir die bisher grössten Verbesserungen erzielt.»

Vermutlich noch unterschätzt werde der Effekt von Hitzestress bei säugenden Sauen, deren Wohlfühltemperatur zwischen 16 und 20 Grad liegt. «Aus Respekt vor dem Wohlergehen der Ferkel trauen sich viele Schweinehalter nicht, im Abferkelstall aktiv zu kühlen. Dank besser isolierten Ferkelnestern, Kühlpads und Hochdruckvernebelungsanlagen ist dies aber oft problemlos möglich und sorgt für verbesserte Leistungen», fügt Chappuis hinzu.

Dank modernen Lüftungssteuerungen werde das Stallklima in neueren Ställen bereits gut überwacht. Bei einigen älteren Ställen gebe es sicher noch Verbesserungspotenzial, so Chappuis weiter. Für das Monitoring des Tierverhaltens bei Schweinen gebe es zwar bereits Kamerasysteme, die mithilfe von KI das Verhalten auswerten, diese seien aber noch nicht zu wirtschaftlichen Preisen verfügbar.

«Es ist daher zu empfehlen, sich im Sommer jeweils zur heissesten Tageszeit selbst einen Eindruck im Stall zu verschaffen, wie die Tiere mit dem Hitzestress umgehen, und zu analysieren, welche Massnahmen Abhilfe schaffen könnten», sagt Chappuis abschliessend.