Digitalisierung in der Landwirtschaft – Tränkeautomaten mit Mehrwert

Die ersten 80 Tage im Leben eines Kalbs sind entscheidend für die gesamte Zukunft des Tieres. Jetzt bildet sich das Immunsystem heraus und wichtige Weichen für die Gesundheit der späteren Kuh werden gestellt. Hier ist insbesondere eine ausreichende und sichere Versorgung mit Futter, hier Tränkemilch, notwendig. Die Förster-Technik GmbH bietet dafür automatische Kälbertränkeautomaten an – und hat deren neueste Generation mit digitalem Mehrwert ausgestattet. Was genau das heißt, zeigt Teil 3 unserer Beitragsserie zum Thema Digitalisierung.

Die Förster-Technik GmbH entwickelt und produziert seit über 45 Jahren innovative Technik für eine erfolgreiche Kälberaufzucht – vom Fütterungskonzept über Tränkeautomaten bis zur Kraftfutterversorgung. Ziel dabei ist immer der größtmögliche Nutzen für den Kunden. Und mit modernen Technologien, allen voran das Internet of Things, ergeben sich neue Chancen, Produkte mit Mehrwert für Landwirte, Veterinäre und Forschung anzubieten.

Voraussetzung dafür ist die Vernetzung von Futterversorgung und Tieren. Die neuen Tränkeautomaten von Förster-Technik erfassen bereits zahlreiche Daten wie Abrufmenge, Tränkezeiten und Sauggeschwindigkeit. Die Frage, die sich die Experten von Förster-Technik stellten, lautete: Wie können weitere Daten erfasst werden, um genauere und verlässlichere Informationen über die Entwicklung und den Gesundheitszustand jedes einzelnen Kalbs zu gewinnen und aus dem Verhalten eines Tieres Hinweise auf mögliche Krankheiten abzuleiten?

Smartes Transponderhalsband

Ein wichtiges Element für diese Diagnostik ist ein von NewTec entwickeltes Smart Neckband. Dieses Transponderhalsband zeichnet permanent das Aktivitätsprofil des Tieres im Stall auf. Aus dem Abgleich mit dem Verhalten der restlichen Herde ergeben sich so wichtige Hinweise für den Gesundheitszustand. Als zusätzliches Top-Feature wurde das Smart Neckband mit einer gut sichtbaren LED ausgestattet, die aufgrund von Alarmlisten automatisch per Funk eingeschalten werden kann – einfacher kann man Tiere im Stall nicht finden.

NewTec konnte aufgrund von Erfahrungen in Vorprojekten eine aktuelle Prozessorarchitektur und Bluetooth Low Energy (BLE) als Funkstandard empfehlen. Dies wurde dann in Verbindung mit dem Kunden in sehr kurzer Zeit umgesetzt und entwickelt – und zwar „stallproof“. Der NewTec-Partner FreshX übernahm den Aufbau der notwendigen Cloud-Infrastruktur und entwickelte die zugehörigen Apps und Bedieninterfaces.

Insbesondere entwickelte FreshX auch eine Befundungs-App „Calf-App VITAL“ für Landwirte mit einer Checkliste: Ist die Kälbernase trocken? Glänzen die Augen? Die Angaben in der App können dann mit dem Bewegungsprofil und den Daten aus dem Tränkeautomaten zusammengeführt werden. Resultierende Hinweise auf eine mögliche Krankheit kann der Landwirt seinem Veterinär zur Verfügung stellen. Dieser kann jetzt frühzeitig eingreifen und vor Ort mit der App das entsprechende Tier anhand seines Transponderhalsbands sicher identifizieren. Details zur erfolgten Behandlung können dann direkt in der App dokumentiert werden.

Security und Safety

Die Vernetzung von Transponderhalsband, Datenquellen und Smartphones erfolgt per Funk. Um die Informations- und Datensicherheit (Security) zu gewährleisten, werden die Daten verschlüsselt an ein sicheres Gateway auf dem Hof gesendet und von dort zu einer sicheren Cloud übermittelt. Aus der Cloud können die Daten beispielsweise per Smartphone-App abgerufen werden. Da die Tränkeautomaten weltweit im Einsatz sind, sind zudem schnelle, sichere Firmware- und Software-Updates „over the air“ (OTA) wichtig. Dies ist ebenfalls per gesicherter Verbindung möglich, bei der eine Datenmanipulation durch Unbefugte ausgeschlossen ist.

Darüber hinaus können die Automaten im Wartungsmodus weltweit ferngesteuert werden. Da die Kälbernahrung in den Tränkeautomaten mittels großem Messermixer aus Milchpulver und Wasser bereitet wird, ist dieses Feature relevant für die funktionale Sicherheit (Safety). Um Verletzungen von Mitarbeitern auszuschließen, wurde ein geeigneter Security-Safety-Prozess entwickelt: Soll die Fernsteuerung gestartet werden, muss erst vor Ort am Automaten ein Sicherheitstoken generiert und an die Zentrale übermittelt werden. Erst wenn dieser dort eingegeben ist, werden Wartungsmodus und Fernsteuerung für einen beschränkten Zeitraum freigeschaltet.

Industrie-4.0-Methoden für die Landwirtschaft

Mit der neuen Generation von Tränkeautomaten bietet Förster-Technik seinen Kunden einen umfassenden Mehrwert – und den Zugang zu den Daten von jedem Ort aus mit jedem Device. So konnte das Unternehmen mit seiner Strategie der Digitalisierung und Vernetzung seine Marktführerschaft weiter ausbauen.

Die intelligente Vernetzung von Tieren und Tränkeautomaten optimiert nicht nur die Kälberaufzucht und fördert die Tiergesundheit – die dabei gewonnenen Daten liefern auch nützliche Informationen für andere Akteure in der Tierhaltung. Weide-, Mast- oder Milchbetriebe können so erkennen, welche Futterprogramme während der Aufzucht zu gesünderen Tieren und einer besseren Entwicklung geführt haben, und diese Erkenntnisse für eine höhere Milchleistung nutzen. Auch für Futtermittelhersteller und Anbieter von Melkmaschinen können solche Daten von Interesse sein. So können Methoden der Industrie 4.0 auf die Landwirtschaft angewandt werden.

Inzwischen werden die digitalisierten Tränkeautomaten auch in Forschungseinrichtungen eingesetzt, unter anderem an Hochschulen in den Niederlanden. Viele aktuelle Publikationen über Kälberzucht basieren auf den Daten aus den Tränkeautomaten von Förster Technik.