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06.08.2019

Aufbau und Entwicklung einer Respirationsanlage zur Erhebung der Methanemissionen beim Wiederkäuer

Im Rahmen vom Projekt ClimCattle wurde im Forschungszentrum Raumberg-Gumpenstein eine Station errichtet, mit der Stoffwechselvorgänge und Emissionen von Nutztieren respirationsmesstechnisch sehr exakt untersucht und erfasst werden können. Die Anlage besteht aus zwei Kammern und ist für Rinder ausgelegt. Für Nutztiere wie Schweine oder Hühner ist eine entsprechende Adaption erforderlich. Die Anlage funktioniert nach dem Prinzip der Respirationsmessung und basiert auf einfachen Grundlagen. Im Wesentlichen ist es eine luftdichte Kammer mit kontrollierter Lüftung. Indem bei bekannter Lüftungsrate die Gaskonzentrationen der Frisch- und Abluft gemessen wird, können Emissionen berechnet und Stoffwechselvorgänge untersucht werden. Die Anlage ist so konzipiert, dass auch Stoffwechselprodukte wie Milch, Kot und Harn einfach zu erheben sind. Um konstante Umweltbedingungen sicherzustellen und die Körperwärme von den Versuchstieren sowie das Kondensat abzuleiten, sind beide Kammern klimatisiert und unabhängig voneinander regelbar. Die Leistung der Klimatisierung ist für Lufttemperaturen zwischen 5°C und 35°C sowie für eine Luftfeuchtigkeit von 30 % bis 100 % ausgelegt. Um die Voraussetzung für valide Ergebnisse zu schaffen, werden die wesentlichen Bauteile alternierend kalibriert. Mit den regelmäßig und für jede Kammer getrennt durchgeführten GasRecovery-Tests, wird das System einer zusätzlichen Qualitätskontrolle unterzogen. Zum Überwachen vom laufenden Betrieb sind mehrere Sicherheitseinrichtungen installiert. Vor Beginn eines Messdurchganges werden die Rinder für mehrere Tage an die Anbindehaltung gewöhnt. Im Zuge vom Aufenthalt in der Respirationskammer vereinfacht dies die Umstellung an die geänderten Umweltbedingungen. Aus sicherheitstechnischen Gründen müssen die Mitarbeiter Routinevorgänge wie Melken und Füttern gemeinschaftlich erledigen. Ein Messdurchgang dauert im Regelfall maximal vier Tage. Im Anschluss an das Ausstallen werden beide Kammern gereinigt, sodass diese über das Wochenende auftrocknen können. Im günstigen Fall startet am Beginn der nächsten Woche ein weiterer Messdurchgang.

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