Beleuchtungsdesign für Schweinefarmen: Das beste Licht für den Schweinestall

Beleuchtungsdesign für Schweinefarmen: Das beste Licht für den Schweinestall

Verzeichnis:
1. Der Einfluss von Licht auf Schweine
2. Beleuchtungsdesign für Schweineställe
3. Das beste Licht für Schweineställe

In den letzten Jahren hat sich die Schweinehaltung zunehmend in Richtung geschlossener und fabrikbasierter Systeme entwickelt, was zu erheblichen Fortschritten bei der Umweltkontrolle von Schweineställen geführt hat. Derzeit konzentrieren sich diese Systeme hauptsächlich auf die Kontrolle von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Schadgasen, während die Regulierung der Lichtverhältnisse oft vernachlässigt wird. Untersuchungen zeigen, dass die Lichtverhältnisse sowohl direkte als auch indirekte Auswirkungen auf die Produktionsleistung von Schweinen haben und somit die Gesamteffizienz von Schweinefarmen beeinflussen können. Der Einsatz künstlicher Beleuchtungstechnologie in Schweineställen, die den Schweinen geeignete Lichtquellen bietet, ist nach den Ventilatoren der zweitgrößte Energieverbraucher im gesamten Betrieb. Folglich ist die Entwicklung eines gut strukturierten Lichtmanagementsystems für Schweineställe entscheidend, um die Produktionseffizienz zu steigern sowie Energie zu sparen und Emissionen zu reduzieren.

1. Der Einfluss von Licht auf Schweine

Die Beleuchtungsverhältnisse in Schweineställen werden durch Lichtintensität und -dauer bestimmt. Im Gegensatz zum Menschen besitzen Schweine nur zwei Zapfenpigmente zur Farberkennung, sodass sie nur Blau und Grün sehen können und daher weniger empfindlich auf Lichtfarben reagieren. Der Europäische Tierzuchtverband schreibt vor, dass Schweine mindestens acht Stunden täglich mit einer Mindestbeleuchtung von 40 Lux versorgt werden müssen, was eine grundlegende Tierschutzanforderung darstellt. Um ein Gleichgewicht zwischen Produktionseffizienz und Tierwohl zu finden, sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich.

1.1 Einfluss von Licht auf Sauen

Ausreichende Beleuchtung kann die Brunst bei Sauen fördern. Eine längere Lichteinwirkung wirkt sich positiv auf das Fortpflanzungssystem der Sauen und die Entwicklung der Embryonen aus. Durch die erhöhte Lichteinwirkung wird der Hypothalamus bei Reservesauen stimuliert, was zu einer verringerten Melatoninsekretion und einer erhöhten Produktion des Gonadotropin-Releasing-Hormons führt. Dies wiederum veranlasst die Hypophyse, die Sekretion des follikelstimulierenden Hormons und des luteinisierenden Hormons zu steigern, wodurch die Follikelreifung beschleunigt und der Brunstbeginn vorverlegt wird. Untersuchungen von Peng haben ergeben, dass 16 Stunden Licht täglich die erste Brunst von Rongchang-Schweinen um 18,5 Tage vorverlegen und die Wurfgröße um 2,8 Ferkel erhöhen können. Anssi Tast und Kollegen fanden heraus, dass Lichtintensitäten von 200 Lux und 1.000 Lux die Melatoninsekretion bei Sauen im Vergleich zu 40 Lux nicht effektiv reduzieren. Dies deutet darauf hin, dass eine bloße Erhöhung der Lichtintensität bei Jungsauen keine Brunst auslöst. Daher ist eine angemessene Lichtintensität nicht nur für die Brunststimulation von Jungsauen von Vorteil, sondern senkt auch den Energieverbrauch in Schweineställen.

Die Wirkung von Licht auf Sauen zeigt sich in verschiedenen Faktoren wie Empfängnisrate, Wurfgröße und Milchproduktion. Tian stellte fest, dass eine Erhöhung der Lichtintensität in Zuchtsauenställen von 6 Lux auf 8 Lux und dann auf 70 Lux und 100 Lux zu Verbesserungen bei Wurfgröße, Geburtsgewicht, Wurfgewicht, durchschnittlicher täglicher Gewichtszunahme und Wurfgewicht beim Absetzen führt, mit Steigerungen von 4,5 % bis 8,5 %, 4,5 % bis 16,7 % (0,7 kg bis 1,6 kg), 5,6 % bzw. 5,1 % bis 12,2 %. Mabry JW und Kollegen stellten fest, dass eine Stunde Licht pro Tag während der Laktation im Vergleich zu 8 Stunden die Zahl der im Alter von 21 Tagen abgesetzten Ferkel signifikant erhöht (P < 0,05). Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass die längere Lichteinwirkung die Anzahl der Ferkel erhöht, die säugen können (P < 0,05), ohne dass es zu signifikanten Unterschieden in der Milchmenge der Sauen kommt. Die American Society of Agricultural Bioengineering geht davon aus, dass die ideale Lichtintensität für trächtige oder Reservesauen bei etwa 100 Lux liegt, wobei die Lichteinwirkung täglich 14 bis 16 Stunden dauert.

1.2 Einfluss von Licht auf Ferkel

Licht spielt eine entscheidende Rolle für die Immunfunktion und den Stoffwechsel von Ferkeln. Niekamp SR und andere haben darauf hingewiesen, dass der Einfluss des Lichtzyklus auf die Immunfunktion der Ferkel bereits während der Trächtigkeit der Sau beginnen könnte. Ferkel von Sauen, die während der Trächtigkeit täglich 16 Stunden Licht ausgesetzt waren, zeigten im Alter von 14 Tagen einen besseren Immunstatus als die Ferkel aus der Gruppe mit 12 Stunden Licht. In der Aufzuchtphase verlassen sich Wärmelampen, die üblicherweise zum Wärmen von Ferkeln verwendet werden, auf die thermische Wirkung von Infrarotlicht. Herkömmliche Wärmelampen erzeugen jedoch eine erhebliche Menge sichtbares Licht ohne thermischen Nutzen, was zu Energieverschwendung führt. Alternativen wie Heizplatten oder lichtlose Wärmelampen sind effizienter. Feng berichtete, dass eine Erhöhung der Lichtintensität von 10 Lux auf 60 Lux und dann auf 100 Lux die Häufigkeit von Gesundheitsproblemen bei Ferkeln um 24,8 % bis 28,6 % senkt, die Überlebensraten um 19,7 % bis 31,0 % erhöht und die tägliche Gewichtszunahme um 0,9 kg bis 1,8 kg steigert. Bei einer Lichtintensität von 350 Lux sind die Auswirkungen jedoch weniger günstig als bei 60 Lux. Es wird empfohlen, Ferkel einer Lichtintensität zwischen 50 Lux und 100 Lux auszusetzen.

1.3 Einfluss von Licht auf Mastschweine

Eine angemessene Erhöhung der Lichtintensität kann die Gesundheit und Widerstandsfähigkeit von Schweinen verbessern. Untersuchungen haben ergeben, dass Mastschweine, die 5 Lux künstlichem Licht ausgesetzt waren, einen deutlichen Rückgang der Körperfunktionen zeigten, verglichen mit Schweinen unter 40 Lux natürlichem Licht. Als das künstliche Licht jedoch auf 40–50 Lux erhöht wurde, normalisierte sich der Stoffwechsel der Mastschweine. Es wird empfohlen, die Lichtintensität für wachsende und Mastschweine generell zwischen 40 und 50 Lux einzustellen. Außerdem beeinflusst die Dauer der Lichteinwirkung das Wachstum und die Mast von Schweinen erheblich. Eine Studie von Martelli G et al. verglich zwei Lichtzyklen (70 Lux, mit Lichtperioden von 14:10 und 8:16). Die Ergebnisse zeigten, dass die Futterverwertungsrate für Schweine mit einer längeren Lichtperiode (4,3) erheblich niedriger war als die für Schweine mit einer kürzeren Lichtperiode (5,21) (P < 0,01). Untersuchungen von Han haben ergeben, dass bei einer Lichtdauer von 12 bis 24 Stunden kürzere Lichtperioden vorteilhafter sind, um die Wachstumsleistung von Mastschweinen zu verbessern, das Futter-Fleisch-Verhältnis zu senken und die Krankheitsrate zu reduzieren, wodurch signifikante Ergebnisse erzielt werden.

1.4 Einfluss von Licht auf Eber

Eine längere Belichtungszeit kann die Entwicklung der Keimdrüsen bei jungen Ebern fördern und ihre Geschlechtsreife beschleunigen. Bei der Erörterung der Auswirkungen von Licht auf Eber steht die Qualität des Eberspermas im Mittelpunkt. Während eine längere Belichtungszeit nur minimale Auswirkungen auf die Spermienqualität hat, verbessert eine höhere Lichtintensität diese deutlich. Untersuchungen von Cui zeigten, dass in vitro unter 100 Lux konserviertes Ebersperma eine deutliche Verbesserung gegenüber 50 Lux und 150 Lux aufwies. Basierend auf dieser Analyse und den praktischen Anforderungen von Schweinefarmen werden Empfehlungen für moderne Beleuchtungsstandards in Schweinefarmen zusammengefasst (Tabelle 1).

Tabelle 1 Empfehlungen zum Beleuchtungsindex für Schweinefarmen

2. Beleuchtungsdesign für Schweineställe

2.1 Auswahl der Lichtquellen

Licht besteht aus elektromagnetischen Wellen mit niedriger bis hoher Frequenz, darunter Radiowellen, Infrarot, sichtbares Licht, ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen. In der Schweinezucht wird ultraviolettes Licht hauptsächlich zur Sterilisation und Desinfektion eingesetzt, sichtbares Licht dient der Beleuchtung von Schweineställen und Infrarotlicht wird hauptsächlich zur Warmhaltung der Ferkel verwendet.

Bei der Auswahl einer Lichtquelle sind Lichtstrom und Lichtstärke wichtige Faktoren. Der Lichtstrom gibt die von der Lichtquelle im Laufe der Zeit abgegebene Gesamtenergie an (gemessen in Lumen (lm), während die Lichtstärke die innerhalb eines bestimmten Raumwinkels abgegebene Lichtenergie angibt, die die Bündelungsfähigkeit des Lichts widerspiegelt und in Candela (Cd) gemessen wird. Die Lichtstärke ist ein entscheidender Messwert zur Beurteilung der Beleuchtungseffizienz. Sie wird definiert als der Lichtstrom des pro Flächeneinheit empfangenen sichtbaren Lichts, auch Beleuchtungsstärke genannt, gemessen in Lux (Lux). Es ist wichtig zu verstehen, dass Lichtstrom und Lichtstärke intrinsische Eigenschaften der Lichtquelle sind und nicht von der Entfernung beeinflusst werden. Im Gegensatz dazu variiert die Lichtstärke mit der Entfernung; je weiter man sich von der Lichtquelle entfernt, desto geringer ist ihre Wirkung, was zu einer geringeren Lichtstärke führt. Darüber hinaus ist die Lichtstärke kumulativ, d. h. die Intensität an einem bestimmten Punkt ist die Summe aller Lichtstärken aller auf diesen Punkt gerichteten Quellen.

Bei der Auswahl von Lichtquellen für Schweineställe ist es wichtig, die Energieeffizienz verschiedener Lampen zu berücksichtigen. Diese bezieht sich auf die benötigte Leistung pro Lichteinheit. Tabelle 2 zeigt die Energieeffizienz gängiger Lampen. Ein Vergleich zeigt, dass Hochleistungs-LED-Lampen die beste Energieeffizienz bieten.

Tabelle 2 Energieeffizienzverhältnis gängiger Lampen

2.2 Anordnung der Lichtquellen

In diesem Abschnitt werden LED-Röhren (18 W, 2.100 lm, 6.500 K) als einzelne Lichtquellen für den Abferkelstall verwendet. Die erforderliche Lichtintensität für den Abferkelstall liegt zwischen 50 und 100 Lux. Die Lichtintensität in einem horizontalen Abstand von 2 Metern vom Mittelpunkt der Röhre beträgt 25 Lux. Um die gewünschte Lichtintensität zu erreichen, wird der horizontale Abstand zwischen den beiden Röhren auf 4 Meter eingestellt. Dadurch ergibt sich in der Mitte zwischen den beiden Röhren eine Lichtintensität von 50 Lux, die den Beleuchtungsanforderungen des Schweineabferkelstalls entspricht.

Mit der professionellen Lichtplanungssoftware DIALux werden die Lichtverhältnisse im Abferkelstall simuliert. Die durchschnittliche Beleuchtungsstärke im Stall beträgt 92,7 Lux und entspricht den vorgegebenen Anforderungen.

Zur Überprüfung der Simulationsergebnisse werden Feldmessungen durchgeführt, wie in Tabelle 3 dargestellt. Die gemessenen Werte sind im Allgemeinen niedriger als die von der Software vorhergesagten, was auf eine Lichtbehinderung durch Geräte wie Ställe und Futterleitungen im Stall zurückzuführen sein kann.

Tabelle 3 Vergleich der im Feld gemessenen Beleuchtungsintensitätsergebnisse mit den Simulationsergebnissen

Die Auswahl geeigneter Lampen und die Anordnung der Lichtquellen sind wesentliche Bestandteile der Beleuchtungsplanung in Schweineställen. Da diese Anlagen häufig gründlich gereinigt werden müssen, müssen auch die Haltbarkeit und der Schutzgrad der Beleuchtungskörper berücksichtigt werden. Eine auf verschiedene Schweinegruppen abgestimmte Beleuchtungsplanung kann die Produktivität von Schweinefarmen deutlich steigern. Darüber hinaus ist die Steuerung der Photoperiode ein entscheidender Aspekt der Beleuchtungsplanung in Schweinefarmen. Allerdings gibt es zu diesem Thema nur wenige technische Daten, und die besten Praktiken zur Regulierung der Photoperiode werden weiterhin diskutiert.

3. Bestes Licht für den Schweinestall

3.1 Schweinestallleuchten T21

Ceramiclite T21 Schweinelampen sind die ideale Lösung für Viehzuchtbetriebe und Lebensmittelverarbeitungsbetriebe. Sie wurden für spezielle Orte entwickelt, die Hochdruckreinigung erfordern, wie z. B. Autowaschanlagen und Bauernhöfe. Spezielle Keramik-LEDs, PC-Material und wasserdichtes Strukturdesign können Schwefelwasserstoffgas, Ammoniak und andere Korrosion verhindern. Durch den Einsatz von Keramik-LEDs ist die Beständigkeit gegen Schwefelwasserstoffgas mehr als viermal so hoch wie der Lichtabfall herkömmlicher LED-Lampen. Sie eignen sich aber auch für Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit, wie z. B. Pilzzuchträume, in denen oft viel Staub, Rauch und Wasserdampf entsteht. Sie können auch als herkömmliche dreifach geschützte Lampe verwendet werden.

3.2 Schweinestallleuchten T16

Ceramiclite T16 Schweineleuchten sind eine hervorragende Lösung, die speziell für Umgebungen entwickelt wurde, in denen Hochdruckreinigung erforderlich ist. Hergestellt aus Spezialkunststoff mit wasserdichter Struktur und keramischer Lichtquelle, reduziert ihre Langlebigkeit die Wartungskosten, während ihre lange Lebensdauer und Energieeffizienz eine hervorragende Beleuchtung bieten, die sich besonders für Viehzuchtbetriebe, Industrieanlagen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen eignet.

4. Verwandte Lösungen und Wissenschaft

Beleuchtungslösung für die Viehzucht

Beleuchtungswissenschaft für Schweine

5. Kontaktieren Sie Ceramiclite