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KlauSens

Ziel

Im Projekt „KlauSens“ wird ein innovatives, mobiles und robustes Sensorsystem zur Messung der Druckbelastungen unter den Klauen von Milchkühen im Laufstall entwickelt und unter Praxisbedingungen getestet. Das Sensorsystem besteht aus flexiblen, textilen, wasserfesten Sensorsohlen und Klauenschuhen. Es dient der Erfassung von Daten, die die direkte Interaktion zwischen Klaue und Boden beschreiben. Ziel ist es, mit dem Sensorsystem die Laufflächengestaltung von Milchrinderhaltungssystemen sowie die biomechanischen Effekte und damit die Qualität der Klauenpflege objektiv zu analysieren und zu beurteilen. Dies wird zu einer nachhaltigen Optimierung der Haltungsbedingungen von Milchrindern mit Reduktion der Klauenerkrankungen und Verbesserung des Tierwohls beitragen.

Ergebnisse

In der ersten Projektphase lag der Schwerpunkt auf der Entwicklung und Erprobung der Klauensensorik und der dazugehörigen Software. Es wurden erste Sensorprototypen inkl. Datenloggern zur Druckmessung unter der Rinderklaue entwickelt, die den hohen mechanischen Belastungen während der Anwendung standhalten (siehe Abbildungen 1a und 1b). Die Messdaten werden kontinuierlich aufgezeichnet und in einem Datenlogger an der Gliedmaße gespeichert sowie gleichzeitig per WLAN an einen Laptop übermittelt (siehe Abbildung 2). Zur Adaption für die Nutzung beim Rind erfolgte an der Sensorsohle die Einbettung von Dyneema-Fasern zum Schutz vor mechanischen Schäden, die Abdichtung gegenüber Feuchtigkeit sowie die Anpassung der Formgebung und die Untergliederung der Sohle in Zonen (je nach klinischer Relevanz). Auch die weiteren Hardwarekomponenten wurden entsprechend robust gestaltet, so dass Verschmutzungen, mechanische Einflüsse und Feuchtigkeit in der Stallumgebung keine Schäden verursachen können. Hinsichtlich der Software erfolgte eine sinnvolle und praxisorientiere Anpassung der Anwenderoberfläche, die eine Darstellung der Messdaten in Echtzeit sowie eine Auswertung der Druckmessungen ermöglicht. Die Datenerfassung und -auswertung erfolgt für Innen- und Außenklaue getrennt.

Neben der Entwicklung des eigentlichen Messsystems, der Sensoren und der Software, kam der Entwicklung eines zuverlässigen und dauerhaft haltbaren Systems zur Anbringung des Messsystems an die Rinderklaue maßgebliche Bedeutung zu. Parallel zur Entwicklung der Messelektronik erfolgte die Erstellung eines Klauenschuhs auf textiler Basis. Der Fokus lag dabei auf der Realisierung einer guten Anbringung des Schuhs im Klauenpflegestand (Durchtreibestand) sowie der Möglichkeit Hygiene- und Infektionsschutzmaßnahmen für die Wiederverwendung des Schuhs durchzuführen (Wasch-, Desinfizier- und Autoklavierbarkeit). Die zuverlässige Einbettung der Sensorsohle in den Klauenschuh, die gleichzeitig ein Auswechseln der Sensorsohle zulässt, konnte umgesetzt werden.

Die Anwendung in der landwirtschaftlichen Praxis zu Testzwecken erfolgte im Milchrinderbestand des Lehr- und Forschungsgutes Oberholz der Universität Leipzig. In diesem Bestand fanden im Rahmen eines Tierversuches auch erste Validierungen des Drucksensorsystems unter Nutzung von Inertialsensoren (Accelerometer, Gyroscop, Magnetometer) statt.

Verwertung

Das Sensorsystem aus KlauSens ermöglicht eine genaue Untersuchung unterschiedlicher Stallböden hinsichtlich der biomechanischen Auswirkungen auf die Klauen sowie der Eignung für die Haltung von Rindern. Das Sensorsystem kann bei Neuentwicklungen oder Problemen im Bereich der Laufflächengestaltung detaillierte Analysen liefern. Weiterhin ist auch eine objektive Beurteilung der Effekte der Klauenpflege auf die Biomechanik der Klaue möglich. Durch die von der Sensortechnik erzeugten Messdaten werden Landwirte, Tierärzte und Klauenpfleger bei der Prävention von Klauenerkrankungen durch objektive Messdaten unterstützt. Das Druckmesssystem kann des Weiteren von Beratern für Stallbau und Herdenmanagement eingesetzt werden.

Broschüre: Präsentation KlauSens

Broschüre Beschreibung:

Interaktive Projektvorstellung: Hintergrund - Ziele - Projektbeteiligte