Dynamische Milchproduktion

11. November 2021

Innovationsgeist und kontinuierliche Optimierung steigern Erfolg und Nachhaltigkeit von Milchviehbetrieben.

Wie können wir die wachsende Weltbevölkerung zuverlässig mit sicheren, nahrhaften Lebensmitteln versorgen – und das bei geringstmöglicher Umweltbelastung? Unter den vielen Herausforderungen für die Menschheit gehört diese sicherlich zu den dringlichsten. Und wenn es um nachhaltige Lebensmittelversorgung geht, spielt die bescheidene Milchkuh eine wichtige Rolle. Sie leistet es schon seit Jahrhunderten: Sie verwandelt Gras in extrem nahrhaftes Fett und Eiweiß und liefert damit ein wertvolles Produkt für den menschlichen Verzehr. Diese überaus nützliche Dienstleistung der Kuh ist heute gefragter denn je. Und wie nie zuvor kommt es darauf an, dass Milchviehbetriebe ihre Effizienz, Produktivität und ihre Nachhaltigkeit maximieren. 

Das ist jedoch keine leichte Aufgabe. Die Nachfrage nach Milch ist bereits enorm und nimmt weltweit weiterhin zu, aber die Gewinnspannen sind weiterhin begrenzt niedrig. Mit wachsender Herdengröße werden die Abläufe in der Milcherzeugung zudem komplexer. Milchviehbetriebe haben außerdem immer strengere Vorschriften zu diversen Umwelt- und Tierschutzaspekten zu beachten: beispielsweise zur Wasserqualität, Freisetzung von Treibhausgasen oder Verwendung von Antibiotika. Die moderne Milchproduktion ist eine Herausforderung auf einer neuen Ebene, die neue Fähigkeiten zusammen mit einem höheren Maß an Effizienz erfordert.

GEA hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, Milchproduzentinnen und Milchproduzenten beim Meistern dieser aktuellen Herausforderungen zu begleiten und sie dabei zu unterstützen, ihre Rentabilität und Nachhaltigkeit zu optimieren. Dabei kann GEA auf eine langjährige Erfahrung in der Milchproduktion zurückblicken und bietet für jede Betriebsgröße entsprechende Lösungen an wie etwa modernste Melk- und Fütterungssysteme, smarte Systeme für das Herden- und Betriebsmanagement oder auch Equipment für ein effizientes Güllemanagement. 

Wir haben mit mehreren GEA Ingenieuren und Experten gesprochen, um einen Blick hinter die Kulissen zu werfen und zu erfahren, wie diese Technologien entwickelt werden, wie sie zu einer nachhaltigeren Milchproduktion beitragen und wie Landwirtinnen und Landwirte ihre Vorteile maximieren können. Dabei entdeckten wir eine Reihe von „Nachhaltigkeitsschlüsseln“ – und eine Milchviehhaltung, die überraschend dynamisch ist.

Henrik Boettner (rechts) erklärt, wie auch optimierte kleinere Komponenten Einfluss auf einen nachhaltigeren Melkprozess haben können. Henrik Boettner (rechts) erklärt, wie auch optimierte kleinere Komponenten Einfluss auf einen nachhaltigeren Melkprozess haben können. Werkfotos

Schlüssel 1: Innovativ bleiben

Henrik Böttner ist bei GEA für die Produktentwicklung von Melk- und Fütterungssystemen verantwortlich. Beim Blick auf die aktuelle Milchwirtschaft erkennt er eine überaus dynamische Branche, die der Innovation aufgeschlossen gegenübersteht. „Wir erleben eine spannende Zeit“, so Böttner. „Die Macht der Daten, der Digitalisierung und der Automatisierung setzt so viel zusätzliches Potenzial in den Milchviehbetrieben frei.“ Er verweist dabei auf den Trend hin zu verdichteten Betrieben: Milchwirte sehen sich gezwungen, bei gleichbleibender Fläche, Herdengröße und Belegschaft den Milchertrag zu steigern. „Eine nachhaltige Milcherzeugung erfordert ein neues Maß an Effizienz“, erklärt Böttner. „Hierbei spielen Daten eine Schlüsselrolle, denn sie ermöglichen mehr Proaktivität – beispielsweise die Analyse der Korrelation zwischen Futtersorten und Milchertrag oder das frühzeitige Eingreifen, um eine Erkrankung von Kühen zu verhindern.“ Böttners Ansicht nach besteht die Aufgabe von GEA darin, Milchwirte beim Umstieg auf eine „prädiktivere“ Landwirtschaft zu unterstützen. 

Auch Böttners Kollege Michael Strotmann, seinerseits Produktleiter im Bereich konventioneller Melksysteme bei GEA, bescheinigt der Milchproduktion eine vielversprechende Zukunft. „In vielen Fällen nimmt zwar die Herdengröße zwecks Nutzung von Skaleneffekten zu, aber ich denke, auch kleinere Milchviehbetriebe haben eine Zukunft dank Spezialisierung auf Nischenbereiche, also nicht nur die Milchproduktion an sich, sondern auch diverse andere, für das Ökosystem relevante Dienstleistungen wie etwa die CO2-Bindung, die Gülleaufbereitung zum Schließen von Nährstoffzyklen oder Beweidung zur Vermeidung von Überwucherung.“ In diesem Sinne spricht Strotmann davon, dass Milchviehbetriebe ihre Geschäftsmodelle weiterentwickeln – weg vom traditionellen linearen Wachstum und hin zu zyklischen Modellen, bei denen die Betriebe Dienstleistungen erbringen, die über die Milch- und Fleischproduktion hinausgehen. „Zyklische Modelle bieten die Möglichkeit, sich mit jedem Zyklus zu regenerieren, sich von Belastungen zu erholen und zu lernen“, erläutert Strotmann. „Dies führt zu einem bewussteren Streben nach mehr Know-how und Effizienz – und die Macht der Daten und Digitalisierung unterstützt uns bei der Definition erfolgreicher Konzepte.“

Noch bevor wir das Thema GEA-Produkte also anschneiden, haben Böttner und Strotmann bereits den ersten Schlüssel für eine nachhaltige Milchproduktion genannt: die Fähigkeit der Branche, innovativ zu sein und sich anzupassen.

Michael Strotmann (Mitte) erläutert, warum ein ständiger Dialog mit GEA Kunden, Händlern und der Forschung und Wissenschaft einer der Schlüssel für eine nachhaltige Produktentwicklung ist.

Schlüssel 2: Kontinuierliche Zusammenarbeit

„In unserem Job ist es von entscheidender Bedeutung, sich auf zukünftige Trends und Möglichkeiten einzustellen, aber unser unmittelbares Augenmerk liegt auf der Unterstützung von Milchviehbetrieben bei der optimalen Nutzung ihrer Abläufe hier und heute – also die Grundlage für ihre Nachhaltigkeit zu schaffen“, führt Strotmann aus. Der Schlüssel hierzu ist laut Strotmann der kontinuierliche Dialog mit GEA Kunden und Händlern sowie der Forschung und Wissenschaft. Mit anderen Worten: Die Entwicklung von Produkten, die eine nachhaltige Milchviehhaltung auch wirklich ermöglichen, ist ein gemeinschaftlicher Prozess. „Egal, ob wir ein ganz neues Produkt entwickeln oder ein vorhandenes verbessern – die Arbeit unseres Projektteams beginnt mit der Auswertung all der wertvollen Rückmeldungen und Ideen unserer Kunden, konkret ihrer jeweiligen Anforderungen sowie ihrer Vorschläge zur Einsparung von Zeit, Ressourcen und Energie sowie zur Effizienzsteigerung,“ erklärt Strotmann. Er beschreibt einen hochgradig interaktiven Produktentwicklungsprozess, bei dem GEA Ingenieure, Vertriebler, Händler und Kunden am selben Strang ziehen. „Das hilft uns, Zeit- und Ressourcenverschwendung zu vermeiden – ein Kernaspekt dessen, was wir nachhaltige Produktentwicklung nennen.“

Für Böttner stellt die kontinuierliche Interaktion mit allen Akteuren den Schlüssel zu Flexibilität und Anpassungsfähigkeit dar. „Das Schlagwort ‚agil‘ trifft mit Sicherheit auch auf die Milchproduktion zu“, betont er. „Wir achten darauf, dass wir dem Markt Konzepte in einem sehr frühen Stadium präsentieren, damit wir überprüfen können, ob sie mit den Anforderungen des Marktes und denen unserer Kunden und Händler übereinstimmen. Es ist ein „Fail Fast, Fail Early“-Ansatz, bei dem wir die schnellen Reaktionen des Marktes nutzen, um sicherzustellen, dass wir in die richtige Richtung weiterentwickeln.“

Schlüssel 2: Kontinuierliche Zusammenarbeit

Innerhalb des agilen Systems hilft Rapid Prototyping den Ingenieuren, anpassungsfähig zu bleiben – und nachhaltig. Dank des 3D-Drucks können zum Beispiel Kunststoffteile, für die früher ressourcenintensive Werkzeuge benötigt wurden, sofort hergestellt werden, so dass Böttner und sein Team Form-, Passform- und Funktionstests einfach und kurzfristig durchführen können – eine enorme Zeit- und Ressourcenersparnis. „Wenn wir eine gute Idee haben, können wir sie sofort entwerfen und drucken, und am nächsten Morgen ist sie bereits für Tests verfügbar, um zu sehen, ob sie den erwarteten Nutzen bringt. Das beschleunigt nicht nur den Prozess, sondern fördert auch die Kreativität und das Lernen.“

 

Schlüssel 3: Kontinuierliche Verbesserung

Im Bereich der automatisierten Melksysteme haben sich GEA Lösungen – egal ob Melkkarusselle wie das DairyProQ oder Boxensysteme wie der DairyRobot R9500 – bestens bewährt. Denn sie erhöhen sowohl Melkfrequenz als auch Milchertrag und nehmen den Landwirtinnen und Landwirten anstrengende Routineaufgaben ab, sodass sie ihre Energie auf die proaktivere Verwaltung des Milchviehbetriebs verwenden können. „Als Ingenieure betrachten wir die Ergebnisse und sagen: Ok, das ist schon sehr gut, aber wie können wir unseren DairyRobot noch effizienter und tierfreundlicher gestalten, um noch bessere Ergebnisse zu erzielen?“, führt Strotmann aus. 

Eines der jüngsten Projekte bestand darin, das MilkRack unserer automatischen Melksysteme zu optimieren, denn dieser automatische „Melkarm“ ist diejenige Komponente des Melkroboters, mit der die Kühe am häufigsten in Berührung kommen. „Wir verfolgten das Ziel, unterschiedlichen Eutergeometrien und Beinlängen noch besser Rechnung zu tragen, um bei jeder Kuh einen optimalen, individuellen Melkvorgang zu gewährleisten“, erläutert Strotmann und fügt hinzu, dass sich die Euterform im Laufe der Laktation sowie des gesamten Lebens einer Kuh verändert. „Das verbesserte MilkRack ist besonders anpassungsfähig und flexibel, weshalb das Melken für die Kuh weniger unangenehm ist und nicht zuletzt für einen höheren Milchertrag sorgt.“ Ein weiterer Vorteil bzgl. Nachhaltigkeit: Dank der Verwendung energieeffizienter Hochleistungselektromotoren lässt sich das MilkRack mit hoher Präzision geräuscharm unter der Kuh positionieren – dies spart Zeit und Strom, was sich langfristig auszahlt und setzt das Stresslevel für die Kühe außerdem auf ein Minimum.  

Schlüssel 3: Kontinuierliche Verbesserung

Maschinenlaufzeit und -lebensdauer sind ein weiterer Schwerpunkt bei GEA. „Wir achten stets darauf, die Bedienung und Wartung unserer Maschinen zu vereinfachen und ihre Lebensdauer zu verlängern“, so Strotmann. „Der Beitrag von Bedienfreundlichkeit und minimalen Ausfallzeiten zur Nachhaltigkeit eines Milchviehbetriebs ist nicht zu unterschätzen.” Für das MilkRack hat GEA beispielsweise die Konstruktion eines Segments überarbeitet, das die Melkbecher beim Ansetzvorgang ausrichtet. Diese Komponente ist extremen Belastungen ausgesetzt, von Kuhtritten über chemische Reinigungsmittel bis hin zu Gülle und Ammoniak. „Insbesondere dieses Teil wird regelmäßig an unseren Robotern gewartet, daher wollten wir seine Lebensdauer verlängern, um die Anforderungen an Service und Ausfallzeiten zu minimieren “, erklärt Böttner, dessen Team hierbei jenes Rapid Prototyping einsetzte, um neue Material- und Geometriekombinationen schnell zu entwerfen und zu testen. Die Überarbeitung der Komponente ermöglichte GEA schließlich die Verlängerung des Wartungsintervalls.

Unter dem Strich brachte die Überarbeitung des MilkRacks eine ganze Reihe von Vorteilen in den Bereichen Wirtschaftlichkeit und Umwelt mit sich: eine angenehmere (und produktivere) Erfahrung für die Kuh, reduzierter Stromverbrauch, geringere Wartungskosten, kürzere Ausfallzeiten sowie Ressourceneinsparungen bei Verschleißteilen – ein gutes Beispiel eines hocheffizienten Entwicklungsprozesses mit dem Ziel gesteigerter Nachhaltigkeit sowohl bei der Maschinenleistung als auch in den Abläufen der Milchproduktion insgesamt.

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