Herrn Prof. Dr. Wenner danke ich für die Übertragung der Arbeit

und Herrn Prof. Dr. Karg für die Übernahme d~s Koreferates.

Bei Herrn Dr. habil. Worstorff bedanke ich mich für die wissenschaft­

liche Betreuung und bei Herrn Prediger für tatkrßftige Unterstützung

bel der Versuchsdurchführung.

Mein besonderer Dank gilt den Angestellten des Versuchsgutes Wild­

schwaige: dem Melkerehepaar Kistler und dem Verwalterehepaar Becher

für ihre Unterstützung.

Die beschriebenen Versuche waren nur durch die Arbeiten der Abteilung

Meßtechnik mit Hilfe von Herrn Dr. Stanzel, Herrn Schulz und Herrn

Bauer sowie durch den Bau des Melkwagens in der Institutswerkstatt

möglich.

Dank der Unterstützung von Herrn Dr. Auernhammer und seinen Mit­

arbeitern Herrn Stirner und Herrn Wendl wurde mir die Auswertung

der Versuchsdaten erheblich erleichtert.

Herrn Pöhlmann sei für die Anfertigung der zahlreichen Abbildungen

und Frau Rupprecht fUr die Anfertigung der AbzUge davo~ herzlich

gedenk t.

Herrn Balduhn danke ich für die kritjsche Durcheicht des Manuskrip­

t ss.

Die durchgeführten untersuchungen wurden durch den Sonderforschungs­

bereich 141 ·Produktionstechniken der Rinderhaltung" 1n dankens­

werter Ueise unterstützt und finanziert.

liJeihenstephan im [VIELi. 1961 Brigitte Heinl

2

2.1

2.2

2.3

2.4

3

3.1

3.3

3.3.1

3.3.2

3.3.3

3.4

3.4.1

3.4.2

3.~.4

3.5

3.b

INHALTsveRZEICHNIS

Verzeichnis der im 1ext verwendeten A~kürzungen

Verzeichnis der Tabellen

Verz~jchnis der AObildungen

EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG

BIOTECHNIK DER MILCHGEWINNUNG (SCHRIFTTUM)

Vakuum applikation und Milchabgabe

Vakuumapplikation und Eutergesundheit

Milchabgabe und Arbeitszeitbedarf

Zusamme~Fassende Betrachtung

MATERIAL UND METHODIK

Tierffi6terial

Erfassung der Versuchsdaten

Melkm3schinentechnische AusrCstung

Melkzeug konventioneller Bauart (Standardmelkzeug)

Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung im Abscheider­sammelstück (konstante Vakuumapplikation)

Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß (kontrollierteVakuumapplikation)

Versuchs"orbereitung und -durchführung

Umstellung auf die neue Melktechnik

Arbeitsablauf beim Melken

Individuelle Melkzeugspannung

EingewEhnungszeiten

Versuchsplan

AUSWEItung Der V2Tsuchsdaten

5

6

13

17

10

24

3D

38

40

LD

47

50

56

62

65

67

6B

68

73

81

4. 1

4. '1.2

4.2

4.2.1

ERGEBNISSE UND DISKUSSION

Ontimierung jer MElkparameter VakuumhBhe urdP~lsierung für dae Melkzeug mit Milch-Luft­Trennung im Abscl"iBidersammelstOck und Dber­prüfung oer Indifferenzbereiche

Vollst"ndigkeit des Mil=hentzuges bei unter­schiedlichen MElkparametern

Geschwindigkeit des Milchentzuges bei unter­schiedlichen Melkparametern

Zusammenfassende Betrachtung

Optimierung der Melkparameter Vakuumhöhe undPulsierullg FOr das Melkzeug nit periodischEmLufteinlaß

Vollständigkeit des Milchentzuges bei unter­schiedlichen Melkparametern

Eeschwindigkeit das Milchentzuges bei unter­Echiedlichen MelkoaramEtern

Seite

85

88

ge

99

109

120

4.2.3 Zusammenfassende 3etT8chtung 125

4.3 Vergleich der Melkzeuge mit Milch-Luft-Trennungim Abscheidersammelstück, periodischem Luftein-~a8 und konventioneller Bauart 127

~.3.1 Vergleich zwis~hen Milch-Luft-Trennung im Ab-scheidersamnelstück und period:schem Lufteinlaß 128

4.3.2 Vergleich zwischen periodischem LufteinlEG undMelkzeug konventioneller 8auart 135

L,.3.2.1 Kurzzeitvergleicl /"!3S

4.3.2.2 vergleich üjer 2 x 20 Tage 1L4

4.3.3 Vergleich zwischen Milch-Luft-Trennung im Ab­scheidersammelstück und Melkzeuo konver~io-

neller Bauart - 150

4.3.4 Zusammenfsssende 8e~recbtuTlg 156

5

St'hLUS52ETqAC~TUNG und Folqe~'ungerl fGr di2 Praxi~

ZUSI\M~IE~jFASSUI\i.

LITERPTU'VERZEICHNIS

158

165

~ 12

- 5 -

Verzeichnis der 1m Text ver~endeten Abkrrrzunben

Akh

DlN

D~IS

LEDIOr

ISO

\JA

kPa

5

al t.

slm ..

ArbeitskraFtstunde

Deutsches Institut für ruormung

Dehnungs-Meß-Streifen

Light-Emitting-Diodas

International Dairy Federation

Internationale Standard Organisation

Volt-Ampere

Kilopasca1 1

Zyklen je Minute

Saugphasenlänge

alternierend

simultan

2ur besseren Vergleichbarkeit sind alle Angaben zur Vakuumhöhe

in der Literatur Buf kPa (MilDpascal) umgerechnet.

- 5 -

Verzeichnis der TabellEn

Seite

Tab. 1: Empfehlungen für Vakuumhöhe, Pulszahl undSaugphasenlänge 19

Tab. 2: Überblick über die beim Melken anfallendenRou~inearbeiten 31

Tab. 3: Leistungsdaten, Alter, Milchentzug und Füt-terung (Stand 1979) 40

Tab.. 4: Technische Daten des MelkuJagens 46

Tab. 5: Auswirkung unterschiedlicher Verteilung desMelKzeuggewichtes auf die Vorder- unu Hinter-viertel auf wichtige Melkbarkeitsmerkmale 71

Tab. S: Versuchsablauf für Teil I: Optimierung vonVakuum und Pulsierung für das Melkzeug mitMilch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstückund Überprüfung der Indifferenzbereiche 76

Tab. 7: Versuchsablauf für Teil 11: Optimierung vonVakuum und Pulsierung für das Melkzeug mitperiodischem Lufteinlaß 78

iab. B: Versuchsablauf für Teil IIr: Vergleich der Melk­zeuge mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersam­melstück, periodischem Lufteinlaß und herkömm-licher Bauart 80

Teb. 9: MeGgenmerkmale, Zeit- und Flußmerkmale sowieprozentuale Milchmengenverteilung 82

Tab. 10: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für Milch­Luft-Trennung bei 45, 40 und 50 kPa, 50 Ziminmit 50 % 5 und 60 Z/mir mit 70 % 5 (Mittel derTagesgemelke) 89

Tab. 11: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Nachgemelk­mengen und -zeiten in AbhMngigkeit von Vakuum-höhe und PulsierLJng 91

Tab. 12: Mittelwertdiffernzen (absolut) der Nachgemelk­mengen und -zeiten in AbhMngigkeit von Pul-sierung und Vakuumhöhe 92

'ab. 13: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für Milch­Luft-T enn~ng bei 45, 40 und 50 kPa Vakuum,5Q Zirn n mit 50 % 5 und 60 Zimin mit 70 % 5(Mitte der Morgengemelke) 95

- 7 -

Seite

Tab. 14: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale fUr Milch­Luft-Trennung bei 45, 40 uno 50 kPa Nemn.ak~um.

50 Z/min mit 50 % Sund 60 Z/min mit 70 % S(Mittel der Abendgemelke) 96

Tab. 15: Mittelwertdiffernzem (absolut) der Nachgemelk­mengem umd -2.ei ten in Abhängigkei t von Vakuum-höhe und PulsiErung 97

Tab. 16: Mittelwertdiffernzen (absolut) Der Flußmerk­male in Abhängigkeit von Vakuumhöhe und Pul-sierung 9B

Tat. 17: Mittelwertoiffernzen (absolut) der Flußmerk­male in Abhängigkeit von Pulsierung uno Vakuum-nöhe 100

Tab. 18: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmerk­male in Abhängigkeit von Vakuumhöhe und Pul-sierung 107

Tab. 19: Mittelwerte und MitteluertdifTerenzen der Fluß­merkmale für Milch-LuFt-Trennung bei 40 kPa,60 Z/min mit 60 % Sund 60 Z/min mit 70 % S(Mittel der Tagesgemelke) 10B

Tab. 20: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für oeri­odisehen Lufteinlaß mit 40, 42,5 und 65 kPaN8nnvakuum bei 50 Zimin und 70 % 5 (Mittel derTagesgemelke) 111

Tao. 21: Mittelwerce der Melkbarkeitsmerkmale für peri­odisc~en Lufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPeNennvakuum bei 60 Z/min und 70 % 5 (Mittel dErTagesgemel.ke) 1/12

Tab. 22: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Maschinen­n3c~gEmelkmengen und -zeiten in Abhängigkeit vOrVakuumhöhe und PIJlsierung 114

Tab. 23: Mitt21~er,e der Melkbarkeitsmerkmale fUr peri­odischEn Lufteinlaß mit 40, L2,5 uno 45 kPaNennvakuum bei 50 Zimin und 70 % S (Mittel derMOTgengE~elke) 115

Teo. 2L: Mittelwerte der ~elkbarkeitsmerkm2le fOr peri­odischen Lufteinlaß mit 40, 42,5 und L5 kP8Ne~~vakuum bei 50 Zimin und 70 % 5 (Mittel der/.\cendgernElke) 116

;ab. 25: ~::t21wErte der Melkb rkeitsmerkmale für perl­oojsc~en L~ft jnlaß m t Le, L?,5 L~d ~5 k~?

'.e r nvf'!l,uLJnl be 5C l/rn n LILa 70 ~; S \~'iVte _~r

Morg2~gemelke '17

- 8 -

Seite

Tab. 26: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für peri-odischen Lufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPaNennvokuum bei 60 Z/min und 70 % 5 (Mittel derAbendgemelke) ~18

Tab~ 27: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Nochgemelk­me~gen und -zeiten in Abhängigkeit von Vaku~m-

höhe und Pulszahl 119

T~b. ~3: ~ittelwertdifferenze~ C2bsolut) der Flußmerk­male in nbh~ngigkeit von VRkljUm~Bhe lJnj Puls-zahl 120

!2b. 29: Mitteluertdifferenzen (absolut) der Flußme~k­

male in Abh!ngigkeit VOn Vakuumhö~e und Puls-7:::r1 123

'at. 30: Mittelw&rte ausgewählter Melkbarkeitsmerkmalebei ~G kPa Nennvakuum und un~ers2hiedlicher

P013z8h1 125

T~b. 31; ~ittelweTte der Melkbarkeitsmerkmale fOr dasMelkzeug mit periodischem Lufteinlaß (42,5 kPa,5Q Z/min, 70 % S) bzw. mit Milch-luft-Trennung(40 kPa, 60 Z/min, 70 % 5) (Mit~el der Morgen-und Il,bendgemelke) 129

r~b. 32: ~littelwBrtdifferenzen (absolut) der FJ,ußm~rk­

m31e bei Milch-Luft-Tr~nnung ~nd p~r~~di5ch8m

Lufteinlaß 30

-~h 33: MiTtel~2rte der Melkjarkeitsmerkmale bei Mel~­

ZEugen mit periodischem Luft~in18B (~2,5 kPa,SC Z/mtn, 70 % 5) und Milc~-Luft-lrennung (LO kP3,S8 Z/mlr'l, 70 % S) (Mittel der Morgen- bz~. ~~pnrl-

gemelke) 1JI.

Jb. ~ittel~~Tte der Melkbarkeit8mer~Male fO~ d?5Melkzeug mit oeriodischen Lufteinlaß (L2,5 kPa,SC i/min, '70 % S) ur,d das StandardmelkzEug(Sc; kPa, 6U Z/min, 7= S) (httel der Tagesc;e-m~lKe) 137

rab. 35: t~el~erte CabEolut) de~ Flu2merkmale bei aemrnelkzeLq mit periodischem LufteinlaR und demjtanQ3rdmelkzeug i3S

Tab. ':'6: ,\1 i l.."Celt.:Jerte derf")2~ l~ze:...:,~ ,r:J:l t pe~;O L/m i '""1 , )0 %<:=r kau, GO 21mJ Z '.cl. P :~ e r. d Ci eme 1

M21kb~rkeltsmEr~mGle für dasiodischem Luf'~einlaß (42,5 kD a .) und das StE~dardmelkzeug

n, 7~ % G) (~~~~el dor Mor;er­e)

Tab. 37: Mittelperiod70 % S60 Zlm

- 9

erte der M21kbdrkeitsmerkm~lE f~]T densehen Luft~lnlBß (l2,5 kFs, 50Z/~i~,

und das StandaIdmelkzeug (50 kPa,n, 70 % S) für Kuh 23 und 'Kuh 19 142

Tab. 38: Mittelwerte der MelkbaTkeitsmerkmale für dasMelkzeug mit periodischem LLfteinlaG (Lo kPa,50 Z/min, 70 % S) und das Standardmelkzeug(50 kPa, 60 Z/min, 70 % S) (Mit"el der MOIgen-bzw. Abendgemelke) 14~

Tab. 39: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für dasMelkzeug mit Milch-Luft-Trennung (4U kPa,60 Z/min, 70 % S) wnd das Standardmelkzeug(50 kPa, 60 Z/min, 70 % S) (Mittel der Tsges-gemelke) 151

Tab. 40: MittelwertdifferenzEn (aDsolwt) der Flußmerk­male für das Standardmelkzeug und das Melkzeugmit Milch-Luft-Trennung 152

Tab. 41: Mittelwerte der Melkbarkeitsnerkmale für dasStandardmelkzeug (50 kPa, 60 Zimin, 70 % S) unddas Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung (40 kPa,60 Z/min, 70 % S) (Mittel der Morgen- DZW.Abendgemelke) "54

lab. 42: Ausgewählte Mittelwerte dEr Melkbarkeitsmerk­male für das Standardmelkzeug (~O kPa, 60 Z/min,70 % 5) und das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung(40 kPa, 60 Zimin, 70 % S) (Mittel der Tagesge-melke) 155

- 10 -

Verzeichnis der Abbildungen

Seite

Abb. 1: Nenn- und Ist-Bedingungen am Euter (50 kPa,50 Z/min, 70 % 5, alt., hochverl. Melklei­tung, FIDssigkeitsdurchsatz 51/min) (123)(Nr. 782.242) 1

Abb. 2: Möglichkeiten des Transportes pathogenerMikroben durch den Strichkanal in Wechsel­wirkung zur spezifischen und unspezifischenInfektionsabwehr (102)

Abb. 3: Gefäß zur Sim ulation dEr Vakuumverhältnisseeiner hochverlegten Melkleitung

Abb. I,: Melkwagen

Abb. 5: Meßeinrichtung des Melkwagens (Blockschalt­bild) (87) (Nr. 792.234)

Abb. 6: Pulsgenerator des Melkwagens (Blockschalt­bild) (87) (Nr. 792.233)

Abb. 7: Zweiraumbecherprinzip (Nr. 802.428)

Abb. 8: Phasen eines Pulszyklus nach DIN 11845 (123)

Abb. 9: Länge der Saugphase in Abhängigkeit von Ein­faltdruck und Vakuumhöhe (120) (Nr. 75/554)

21

28

42

43

44

48

Abb. 10: Standardmelkzeug nach dem Zweiraumbecherprinzip 51

Abo. 11: Vakuumverlauf am Euter in Abhängigkeit vomFlüssigkeitsdurchsatz (hochverl. Melkleitung,60 Z/min, 70 % 5, alt.) (123) (Nr. 782.351) 52

Abb. 12: Zyklische Vakuumschwankunqen (Pulszahl 32 Z/min,nach C.C. THIEL) (123) (Nr. 77!15) 53

Abb. 13: Zyklische Vakuumschwankungen und ZItzengummi-bewegung (123) (Nr. 75/32) 55

Abb. 14: Abscheidersammelstück zur Trennung von Milchund Luft 57

Abb. 15: Vekuumverhältnisse im Melkzeuo mit Milch-Luft­Trennung im AbscheidersammeJstück (123) (Nr.77!73) SB

'Numenklatur Zeichnungsbüro der Lsndtechnik in Weihenstephan

- 11 -

Seite

Abb. 15: Membranventil ("Stabilisator") (Nr. 812.3) 60

Abb. 17: Spitzenmelkbecher (links) und Normalmelk-becher (rechts) 51

Abb. 18: Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß 52

Abb. 19: Schema eines Standardmelkzeuges und des Melk-zeuges mit periodischem Lufteinlaß (Nr. 802.442) 53

Abb. 20: Durchschnittliche Vakuumverluste in der Milch­flußphase bei verschiedenen Melkzeugen (50 kPa,50 Z!min, 70 % S, alt.) (123) (Nr. 792.362) 64

Abb. 21: Vakuumverlauf im Melkzeug mit periodischem Luft­einlaß (hochver1. ~lelkl.eitung, 50 kPa, 60 ZIrnin,70% S, alt.) (123) (792. 364) 65

Abb. 22: a) Spannvorrichtung für Melkzeuge in Rohrmelk­anlagen

b) Parallel zum Euterboden ausgerichtetes Melk-zeug 69

Abb. 23: Kennwerte für die Merkmale der Melkbarkeit(Nr. 802.437) 82

Abb. 24: Versuchsablaufplan für Gewinnung und Auswertungvon Milchflußkurven (Nr. 802.350) 85

Abb. 2"' Nachgemelkmengen und -zeiten in Abhängigkeitvon Nennvakuum und Pulsierung (Nr. 802.438) 90

Abb. 25: Ver!nderungen der Nachgemelkmengen in Abh§ngig-keit von der Vakuumhöhe (Nr. 802.450) 98

Abb. 27: Vakuumapplikation bei Milch-Luft-Trennung undperiodischem Lufteinlaß (Nr. 812.2) 101

Abb. 28: Einfluß der Vakuumhöhe auf ausgew!hlte Flu8merk­male bei unterschiedlicher Pulsierung(Nr. 802.448) 104

Abb. 29: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteübe~ den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn in Abhängigkeit von Nennvakuumund Pulsierung (Nr. 802.520) 105

Abb. 30: Maschinennachgemelkmengen und -zeiten in Ab­hängigkeit von Nennvakuum und Pulszah1Un. 802.439) 113

Abb. 31: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteüber den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn in Abhängigkeit von Nennvakuumund Pulszahl (Nr. 802.515) 122

- 12 -

Seite

Abb. 32: Maschinennachgemelkmengen und -zeiten bei Melk­zeugen mit periodischem Lufteinlaß und Milch-Luft-Trennung (Nr. 802.514) 128

Abb. 33: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteüber den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn bei Melkzeugen mit periodischemLufteinlaß und Milch-Luft-Trennung (Nr. 802.480) 132

Abb. 34: Nachgemelkmengen und -zeiten für das Melkzeugmit periodischem Lufteinlaß und das Standardmelk-zeug (Nr. 802.512) 138

Abb. 35: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteüber den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn bei periodischem Lufteinlaßund einem Standardmelkzeug (Nr. 802.481) 1LO

Abb. 36: Entwicklung von Maschinennachgemelk und Gesamt­gemelk für die Melkzeuge mit periodischem Luft-einlaß und konventioneller Bauart (Nr. 802.451) 147

Abb. 37: Verlauf des gleitenden Mittels (über 5 Tage) fürhöchsten Milchfluß, Maschinengesamtgemelk und dasdurchschnittliche Minutenhauptgemelk bei Melk­zeugen mit periodischem Lufteinlaß und konven-tioneller Bauart (Nr. 802.449) 1L8

Abb. 38: ~'achgemElkmengen und -zeiten für das Standardmel~­

zeug und das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung(Nr. 802.513) 150

Abb. 39: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteüber den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn bei dem Standardmelkzeug und demMelkzeug mit Milch-Luft-Trennung (Nr. 802.478) 153

- 13 -

EINLEITUNG UND PPOBlEMSTElLUNG

Neben Züchtung, Fütterung und Tierpflege gil~ der regelmäßige und

vollständige Milchentzug als wichtigster leistungsfördernder Fak­

tor i~ der Milchproduktion. Von ihm nängt die Aufrechterhalcung der

Laktation (Gelaktopoesls) und letzlieh der Erfolg der erstgenannten

Bemühungen ab (69).

Der maschinelle Milchentzug erfolgt seit mehr als 75 Jahren mit dem

Zweiraumbecher. Charakteristisch ist das in die Becherhülse einge­

zogene Zitzengummi, welches zyklisch durch Differenzdruck bewegt

wird (Pulsierung), so daß je eine Saug- und eine Entla8tungsphas~

aufeinanderfolgen.

Seit der Erfindung von Zweiraumbecher und Pulsator konnten sich keine

prinzipiellen Alternativen zum Zweiraumbecher durchsetzen. Melkver­

suche mit dem Einraumbecher liegen - abgesehen von jüngsten Bemü­

hungen einiger Forscherteams (26, 49, 67) - weit zurück. Für dessen

Einsatz konnte jedoch bisher keine befriedigende lösung gefunden

werden, so daß der Einraumbecher in der vorliegenden Schrift nicht

behandelt wird.

Normierungsbestrebungen seitens der Internationalen Standardorgani­

setion (ISO) und des Deutschen Institutes für Normung (vgl. DIN

11 845 (127» un"erstützen den Trend zu einem weitgehend verein­

heitlichten Melkanlagenangebot, was grundsätZlich positiv zu beur­

teilen ist. Dem Landwirt ist mit dem Kauf einer den DIN-Normen ent­

sprechenden Melkanlage mit ihrem weitgehend konstanten leitungs­

vakuum zwar eine wesentliche Voraussetzung, jedoch keipe Garer.tie

für euterschonendes, vollständiges und schnelles Melken gegeben, da

siell oie geforderten IJerte auf den Luftdurchsatz der Vakuumpumpe,

die Dimensionierung des leitungssystemes, den Pulsator u.a.m. be­

ziehen, jedoch ~icht auf die unmittelbar sm Euter wirkende Kombi­

natIon aus Vakuum und Pulsierung (Vakuumapplikation). Durch hydro­

statische und hydrodynamisch bedingte Druckverlu5te im Melkzeug

entstehen erhebliche Abweichungen von den eingestellten Nennwerten,

die über 50 % beim Vakuum und etwa 30 % bei der länge der MilchfluB­

phase betragen können (90, 123).

- 14 -

Nenn- und Ist-Werte weichen aufgrund technischer Unzulänglichkeiten,

insbesondere im Melkzeug,stark voneinander ab. Darüberhinaus muß

festgestellt ~erden, daß die Hersteller mit ihren Empfehlungen für

die Nennwerte weit auseinanderliegen: Für die VakuumhBhe z~ischen

43 und 51 kPa, für die Pulszahl zwischen 40 und cD (vereinzelnd Bo)

Zyklen je Minute (Z/min) sowie für die Länge der Saugphase zwischen

50 und Bo %. In den letzten Jahren zeichnete sich eine Einengung

der Saugphasenlänge auf 50 bis 70 % ab, um der Gefahr von Euterer­

krankungen und schlechtem Ausmelkgrad zu begegnen. Bei den firmen­

seitigen Angaben für das Nennvakuum wird häufig kein Unterschied

zwischen hoch- und tiefverlegter Melkleitung gemacht, obwohl hin­

sichtlich der Vakuumverluste durch die unterschiedliche FBrder-

höhe erhebliche Differenzen bestehen. Das Vakuum in tiefverlegten

oder Eimermelkanlagen sollte aufgrund des Wegfallens der Hochför­

derung um ca. 5 kPa niedriger als in hochverle~ten Melkanlagen ein­

gestellt werden.

Die genannten Indifferenzbereiche spiegeln den Stand wissenschaft­

lichEr Erkenntnisse und praktischer Einsatzerfahrunger viele, Jahr­

zehnte wieder:Es hat sich gezeigt, daß man sich bei der Zweiraum­

bechertechnik innerhalb dieser Grenzen bewegen muß, um vollständigen

Milchentzug und möglichst unbeeinträchtigte Eutergesundheit einer­

seits und schnellen Milchentzug andererseits miteinander in Ein­

klang zu bringen. Entsprechend finden sich - je nach firmenspezi­

fischer Zielstellung - Maschinen, die langsamer aber angeblich

vollständiger arbeiten und solche, die den Schwerpunkt mehr auf

einen schnellen Milchentzug legen. Die Unterschiede sind jedoc"

bei konventionellen Melkzeugen in der Melkarbeit und insbesondere

hinsichtlich der Eutergesundheit oft nur marginal, wie ~issenschaf:··

liehe Untersuchungen (39, 52, 62, 76) und die gleichzeitige Präsenz

am Markt zeigen. Auch Bemühungen mit übergroßen Sammelstücken, sehr

großen Leitungsquerschnitten und extrem hohen Luftdurchsätzer h3ben

keinen Ausweg aus der grundsätzlichen Problematik gewiesen.

Neuere Arbeiten von Forschung und Industrie konzentrieren sich da­

her auf eine Weiterentwicklung der bewährten Zw~iraumbecher-Tcchno­

logie: Auf der Basis strömungsmechanischer Verbesseru~gen am Melk­

zeug mochte man durch kontrollierte Vakuum- und Strömungsbedingunge.n

- 15 -

zu einer weitgehenden Obereinstimmung von Nenn- und Ist-Werten am

tut er und so zu einem biotechnischen Optimum bei der Milchgewinnung

unter GewBhrung der Eutergesundheit kommen. ~in Melkzeug mit Milch­

Luft-Trennung im Abscheidersammelstück sowie ein Melkzeug mit peri­

odischem Lufteinlaß im Zitzenbecher erschienen derzeit von der Kon­

zeption her als einzige in der Lage, Vakuumstabilität und damit

eine entscheidende voraussetzung für vollständiges, schonendes und

schnelles Melken zu erreichen; sie wurden daher in dieser Arbeit näher

untersucht.

Die Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück ist durch das Mel­

ken mit zwei verschiedenen Vakuumstufen gekennzeichnet, wovon die

niedrige zum Milchentzug und die hohe zum Milchabtransport dient;

die Trennung der Vakuumstufen erfolgt durch einen Schwimmer. Das

Verfahren gewährleistet ein Vakuum am Euter, das sowohl in der

Milchflußphase a18 auch in der Entlastungsphase praktisch unabhängig

vom jeweiligen Milchfluß auf Nennhöhe bleibt, wie zahlreiche Ver­

suche nachweisen (1, 94, 100, 123, 128). Es wird daher in der vor­

liegenden Arbeit als "konstante Vakuumapplikation" definiert.

Das zweite Verfahren unterscheidet sich von Standardmelkzeugen be­

sonders durch einen ventilgesteuerten Lufteinlaß, der während der

Entlsstung8phase etwa 2 1 Luft je Zitzenbecher und Minute in das

Schauglas gibt,und durch strömungsmechanisch abgestimmte Leitungs­

wege. Durch die zeitliche Abstimmung von Milchentzug und -abtrans­

port wird die kineti8che Energie des davonströmenden Milchpfropfens

nicht in Zusatzvakuum und RückfluG verwandelt sono8rn gezielt zur

Stützung des zitzenendigen Vakuums in der Milchflußphase eingesetzt,

so daß dieses nur geringfügig von den Nennwerten abweicht (21, 32,

123). In der Entlastungsphase dagegen wird das Vakuum am Euter durch

die eingelassene luft weitgehend abgebaut, um eine schonende zir­

kulatorische Entlastung des Zitzengewebes zu gewährleisten. Der ge­

nannte charakteristische Vakuumverlauf wird unsbhängig vom Anlage­

system erreicht und aufgrund seiner Reproduzierbarkeit und an­

nBhernder Obereinstimmung von Nenn- und Ist-Werten in der Milchfluß­

phase ,.i~ dem Terminus "kontrollierte Vakuumapplikation" versehen.

- 16 -

Für herkömmliche Melkzeuge bestehen aufgrund der besc~lriebenen

Diskrepanz zwischen Nenn-Werten und tatsächlIcher Vakuumapplika­

tion am Euter, weite Indifferenzbereiche für die Melkparameter

Vakuumhöhe, Pulszahl und Saugphasenlänge.

Erst bei Melkzeugen, die konstante bzw. kontrollierte Vakuumverh!lt­

nisse an der Zitze gew~hrleisten, kannen die einges~ellten Melk­

parameter am Euter realisiert werden und erst damit 1st die Voraus­

setzung für eine Optimierung gegeben. Bei den Versuche~ ZGr vor­

liegenden Arbeit wurde diese Voraussetzung durch den [in6a~z eines

Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung im "AbscheidersammelstUck bz~.

mit PEriodischem Lufteinlaß erfüllt.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, für die neUEn Melksvsteme erst­

malig eine Optimalkombination von Vakuum und Pulsieru~g zu ermitteln.

Gleichzeitig wurde mit dem Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung über­

prüft, welche Auswirkungen ein Melken bei konstanter V3kuumapplika­

tion mit Grenzwerten der Indifferenzbereiche herkömmlicher Melk­

zeuge Buf die Milchabgabe hat. Es wurde das Milchabgsbeverh2Iten

dpr Tiere bei unterschiedlichen Parameterkombinationen aufgezeichnet

u~d hinsichtlich der Kriterien !IVollst~ndigkeit" und '!GEschwindig-

keit des Milchentzuges" analysiert (Versuchsteil und 11). In Ver-

auchateil 111 wurde daa Milchabgabeverhalten beim Melken mit de0

Melkzeugen mit Milch-Luft-Tre~nung im Abscheidersammelstück, mit

periodischem Lufteinlaß und herkömmlicher Bauart bezügliCh der ge­

nannten Kriterien miteinander verglichen. Für die neuartigen Melk­

ZEuge wurden dabej die zuvor ermittelt2n Optimalparameter, für das

herkBmmliche Melkzeug die firmenüblichen Werte ejr'gestellt, da die

Optimalparameter der neuen Mslksysteme nicht auf herkömmliche Melk­

zeuge auf grund der Vakuumschwankungen übertragbar aind.

Die Jntersuchungen wurden ~m KL1Tzzeit-Change-Over an Hochleistungs­

tieren der Rasse Deutsche Schwarzbunte X Holst~ln cr'slan Im Rahmen

des Sonderforschungsbereicres 1~1 I'ProduktionstE~t-,rlikender Rinder­

haltung" der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DF~) am Institut

fUr Landtechnik der Technisctlen Ufliversit§t Münch~n-Weihenst~phan

durchgeführt.

- 17 -

2 BIOTECHNIK DER MILCHGEWINNUNG (SCHRIFTTUM)

Um dem Euter Milch entziehen zu können, sine Kräfte erfcrderlich,

die den Strichkanal entgegen der Kontraktionskraft des Zitze~­

schließmuskels öffnen.

Beim Handmelken wird der Milchdruck in der Zitzenzisterne durch die

melkende Hand erhöht, bis der Innendruck der angesammelcen Milch

größer als die entgegenwirkende Kraft des Schließmuskels ist. Melk­

maschinen arbeiten dagegen unter Anwendung negativen Druckes außer­

halb der Zitze (105). Zur Öffnung des Strichkanals ist, je nAch Melk­

barkeit der Tiere, ein Differenzdruck von etwa 20 kPa erforderlich.

Die ersten mit Unterdruck arbeitenden Melkmaschinen wurden gegen

Ende des vorigen Jahrhunderts entwickelt, sie hatten Einraumbecher

und melkten mit kontinuierlich wirkendem Vakuum (15). Diese Art des

Milchentzuges hatte eine Reihe schwerwiegender Nachteile:

- milchflußbeeinträchtigender Blut- und Lymphstau in der Zitzenspitze,

- unzureichende Reizung der Zitzenrezeptoren,

- keine maximale Dehnung des Strichkan8ls durch fehlerde periodische

Weitung und

- schmerzhaftes Melken.

Mit der ~onstruktion des Pulsators in Verbindung mit dem Einraum­

becher konnte die Saugwirkung des Vakuums an der Zieze In regel­

m§ßigen Abständen unterbrochen werden. Die Erfindung des Zweiraum­

bechers um die Jahrhundertwende war ein weiterer entscheidender

Fortschritt in der Entwicklung des maschinellen MiJcnentzuges;

dieses PrinzIp wurde bis heute beibehalten (15). Der Zweireumbecher

besteht aus einer Metallhülse, in die ein Gummischlauch (Zitzengummi)

bestimmter Größe, Form UGd Elastizität eingezogen ise. Der Zitzen­

becher wird dadurch in einen Innen- und einen Pulsraum (in dem der

pulsatoryesteLerte Druckwechsel stattfindet) unterteilt. Herrscht

im PLisr8um Unterdruck, so ist das Zitzengummi offen, oie Zitze

ist dem Vakuum ausgesetzt, der Strichkanal wird geörfn~c. u~d die

Milcn kann fließen (Saugphase). Jn der Entlastungsphase strömt

atmosph!rische Luft in den Pulsraum, die Zitzenspitze wird durch

dAS kollabierende Zitzengummi mechanisch zusammengeoreßt, Blut

uno Lymohflljssigkeit werden so ili die Zitzenbesis zurückgedTückt.

- 18 -

Für die optimale Funktion des Melkzeuges isc i~soesondere das

Zusammensoiel von Vakuumhöhe, Pulszahl uno Saugonasenlänge

(Vakuumapolikacion) von Bedeutung. Die in der Literatur empfohlenen

werte für diese Drei Faktoren sowie deren Ei~fluß auf die Milchab­

gabe, die Eutergesundheit und den Arbeitszeitbedarf sollen im fol­

genden aufgezeigt werden.

2.1 Vakuumapplikation und Milchabgabe

U~ter Vakuumsoplikation wjrd die an der Zlt?8 wjrk2~de ~omDination

vo~ vakuum und Pulsierung verstanden. Zur EJmittlung einer für Voll­

stä~digkeit und Geschwindigkeit der MilchabgaDe und für die Euter­

gesund~eiL gleichermaßen optimalen Vakuumaoclikation w~rden zahl­

T~iche Versuche durchgeführt (z.B. 19, 26, 39, 46, 6~, 106).

~ach McDONALD (46) ist das effektivste Vakuum dann erreicht, wen~

schnellster Milchfluß ohne Euterschädigung und Beeinträchtigung der

Eutergesundheit sichergestellt ist.

3elbat neuere Angaben Ober die H~he dieses "effektivstenil Vakuums

streuen ebenso stark wie diejenigen für oie Pulsterung (vgl. TaD. 1),

so daß sich nur ein oreites Band heraustelien läßt.

- 19 -

fab. 1: Empfehlungen für VaKuumhöhe, PLlszarl und Saugphasenlänge

Vakuum- Pul s- Saugphasen-Autor Jahr höhe zar] länge

kP,a Z/rni n %

CLoUGH, P.A. (14) 1963 38 - 50 60 !DODD, F.H. ( 18) 1963 44 - 50 ! I

LANGELÜODEKE, H.u. l'l. KLoTH (9) 1%4 I 60 I

RABOLD, K. (68) 1957 50 E,O 75

GUTHY, K. (26) 1958 43 - 47 ca.50 60 - 7&

WORSTORFF, H. (116) 1970 46 - 51 ~O - 60 51 - 70

SCHRÖOER, H. (84) 1974 45 - 51 40 - E,4 50 - 70

PAIZS, L. (65) 1974 44 - 50 40 - E,O 50 - 75

Mielke, H. LI.

J. SCHULZ (51) 1975 45 - 48 40 - 60 50 - 75

McDONALD, J.S. (46) 1975 40 (an der I 50 - 60Zitze)

JJEBER, W. ( 106) 1977 50 50 max,. 80

Indifferenzbereiche (38) 43-51 40 - E,~ 50-75(80)

Die häufigsten Empfehlungen liegen für die Vakuumhöhe zwischen 43 und

51 kPa, für die Pulszahl z.wisch,en ~O und 60 Z/min, und für den Saug­

phase~anteil zwischen 50 und 75 %. Diese weitgeFaßten indifferenz­

bereiche haben sich im Laufe der Zeit empirisch und experimentell als

Grenzen herausgestellt, in denen schnell, vollständig und möglichst

schonend gemolken wird. Einigkeit unter den Autoren (vgl. Tab. 1) be­

steht darin, daß ein Vakuum über 50 kPa - besonders in Verbindung mit

einer ueiten Pulsierung - das Nachgemelk sehr stark erhöht und aufgrund

der starken Belastung des Zi~zengewebes negB~ive Auswirkungen auf die

Eutergesundheit haben kann (50, 76, 94, 1C5). ein untersc~reiten des

- 20 -

unteren Vakuumgrenzwertes (43 kPa) hat hingegen, besonders bei

schwermelkenden Tieren, eine erhebliche Verlängerung der Melkzeit

zur Folge und begünstigt das Abfallen der Melkzeuge.

Die große Spannweite der experimentell gefundenen Empfehlungen zu

Vakuumhöhe und Pulsierung hat verschiedene Ursachen: Es wurden an

Tieren nicht einheitlicher Rassen und Milchleistungen unterschied­

liche Versuchstechniken mit Melkmaschinen verschiedener Fabrikate

und Typen (hoch- bzw. tiefverlegte Rohrmelkanlage, Eimermelkanlage,

VierteIgemelkmaschinen) angewendet. Eine weitere entscheidende Ur­

sache abweichender Versuchsergebnisse ist die meist alleinige Ver­

änderl,ng eines Parameters, 2.B. der Vakuumhöhe; Wechselwirkungen

wurden damit. nicht berücksichtigt.

Die Interaktionen zwischen den Parametern sowie die Bedeutung einer

Optimierung der Parameter als Kombination, nicht als Einzelfaktoren,

waren bis vor kurzem unbekannt. Ebenso unbekannt waren die Zusammen­

hänge über die Inkonstanz des zitzenendigen Vakuums und damit die

Tatsache, daß die eingestellten Nenn-Werte nicht mit den tatsäch­

lich am Euter wirksamen Ist-Werten übereinstimmen.

Erst in neuerer Zeit gelang es, Art und Ausmaß der Abweichung von

Nenn- und Ist-Werten sowie die Zusammenhänge darzustellen (35, 95,

123): Die Inkonstanz des zitzenendigen Vakuums wird bedingt durch

die Doppelaufgabe der milchableitenden Wege, nämlich Transport von

Milch und Luft. Der Milchtransport hat besonders bei hohem Milchfluß

und hochverlegter Melkleitung eine Absenkung des DurchschQittsvakuums

zur Folge. Ursache dafür sind Strömungswiderstände und hydrostatische

Druckverluste beim Hochfördern der Milch. Hinzu kommen bei allen

herkömmlichen Melkanlagen mehr oder ~eniger starke zyklische und

unregelmäßige Vakuumschwankungen: Zyklische Vakuumschwankungen ent­

stehen im Zitzengummiinnenraum durch die pulsierungsbedingte Pump­

bewegung des Zitzengummis. 1 Unregelmäßige Vakuumschwankungen werden

durch starke Lufteinbrüche, Undichtigkeiten, unzureichende Pumpen­

leistung, mangelnde Funktion des Regelventils und schlechte Strö­

mungsverhältnisse im Leitungssystem hervorgerufen (35, 95, 121, 123).

1Auf die Entstehung der zyklischen Vakuumschwankungen wird bei Be­schreibung der Konstruktionsmängel konventioneller Melkzeuge imKapitel 3.3 ausführliCh eingegangen.

- 21 -

Ebenso wie bei der Vakuumhöhe ist die GrundbEding~ng fUr eine opti­

male Abstimmung von Pulszahl und 5augphasenl§nge das Einhalten der

eingestellten Werte an der Zitze. Da die Zitzengummibewegung (Pul­

sierung) durch Differenzdruck gesteuert wird; ist sie in starkem

~~Maße von den Vakuumverh§l tnissen im ZI tzenbecherinnenraum abh§n,gig

(90, 120, 122). Bei inkonstantem Betriebsvakuum verl§uft ~emnach

auch die Bewegung des Zitzengummis unkontrolliert. So ist z.B. bei

Vakuumabfall an der Zitze das Zitzengummi in jedem Pulszyklus auf­

grund geringerer Druckdifferenz länger als eingestellt geöffnet;

dabei kann es zur Ausdehnung 'tel' Saugphase Uber den !len~annten

Grenzwert von 75 % kommen (v,gl. Abb. 1). Ein Vakuumabfall an der

Zitze gegen Ende der Saugphase und damit ein höheres Vakuum im

Pulsraum als im Becherinnenraum bewirkt zudem eine Vorspannung des

Zitzengummis (balooning). Bei zu schnellem Übergang zur Entlastungs­

phase wird nun das vorgespannte Gummi sehr schnell mit hartem Auf­

prall die Zitze treffen (snappy-pulsstion) (89, 120, 123).

'boLooning't

Gummi offen

~SChließen

kPo NennILQ-kuu'!t::---~ ~~"''''';~"'V-?hi'/?,/?,);'l..~03.'7'79///nY/$Z;.~~.0...7»).~~·&: Ist-VokulJmamEuler(BelriebsvQkuvm)~ ..~g 30 '% .~

~ 20~ 10

ol.--- ~====::.-_

Ap k.Pa30

&: 20l:!~-g 10-"'~ 0

~.~ 10~$ 20j;!! 300'" 40

50

Abb. 1: Nenn- und Ist-Bedingungen am Euter (50 kPa, 60 Z/min, 70 % S,alt., hochverl. Melkleitung, FIUssigkeitsdurcbsa·tz 61/niin)(123)

- 22 -

Neben den unterschiedlichen versuchsbedingungen erklärt die In­

konstanz von Vakuum und Zitzengum~ioewegung die weltgefaBten In­

differenzbereiche für die Melkparameter. Unter den geschilderten

unkontrollierten Bedingungen am Euter war eine exakte biotechnische

Optimierung der Parameter durch Veränderung der Nennwerte also

nicht möglich.

Ebenso wie die Vakuumbedingungen an der Zitze wurden erst in

neueren Grundlagenarbeiten die physiologischen Zusammenhänge

oeim Milc~entzug untersucht und teilweise erklärt (6, 47, 48,

83, 91, 115). Dabei stand die Wirkung von Vakuum, Pulszahl und

Saugphasenlänge sowie die Kombination dieser Parameter auf Zitze

und Milchabgabe im Vordergrund.

Die Wirkung des Vakuums beim maschinellen Melken wird wie folgt

erklärt: Die relativ hohen, radial wirkenden Kr3fte des Unterdrucks

bewirken zunächst die Öffnung der proximalen Region des Strichkanals.

Der radialen Ausdehnung der Zitzenspitze sind durch die Zitzengummi­

wand Grenzen gesetzt. Ein Ring hoher"longitudinaler und tangentialer

Kräfte bewirkt gleichzeitig eine weitere Öffnung des Strichkanals

bis auf mehr als 60 % seiner maximalen Weite (6). Die Zitze selbst

wird dabei um ca. 40 % ihrer Länge gestreckt (47, 48, 83). Die

Höhe des erreichten Milchflusses ist abhängig von p~ysiologischen

Faktoren des Tieres (Durchmesser und Dehnbarkeit des Strichkanals

sowie Stärke der Zitzenwand) und von physikalischen caktoren der

Maschine (Vakuumhöhe und Pulsierung). Der MilchfluB steigt miL

größerem Strichkanaldurchmesser, gröBerer Strichkanaldehnberkeit

und dünnerer Zitzenwand an (3, 6, 43, 64). Bei gegebener Strich­

kanalkonstitution wird durch Erhöhung des Vakuums bzw. durch Er­

weiterung der Pulsierung ein stärkerer MilchfluB erreicht (39, 56,88).

Das in der Saugphase auf die Zitze wirkEnde Vak~um nat nic~t nur

das Einsetze~ des Milchflusses, sondern auch 2ine Ansammlung VD~

Blut und Lymphe in der Zitze~spitze zur >olga. Dieser Flüssigkeits­

anstau vermi~dert den Querschnitt des 5trichkana~s und damit die

MilchfluBintensität. Durch frühzeitige Drosselu~g bzw. Abklemme~

der Verbindung zwischen Euter- und Zlt7e nzisterne erhcht sich das

Nechgemelk (8, ~9, 56, 90). Einer Steigerung der Vskuumhöhe und

einer Erweiterung der Pulsierung sind aufgr'Jnd dies~r Zusammenhänge

Grenzen gesetzt.

- 23 -

Das Verhalten der Zitze in Abhängigkeit von Pulsierung und Vakuum­

höhe während eines Pulszyklus wurde eingehend von TRIEL u.a. (91, 95)

und in. jüngster Zeit von WILLIAMS und MEIN (115) untersucht. Sie

erklären die Erhöhung des Milchflusses bei ~esteigerter Puls~ahl

folgendermaßen: Der Sphinctermuskel des Strichkanals benötigt eine

gewisse Zeit, um sich nach der Öffnung in der Saugphase wieder

selbsttätig zusammenzuziehen. Bei einer Pulszahl von mehr als

50 Z/min reicht die Dauer der Entlastungsphase dazu nicht mehr aus,

der Strichkanal wird passiv durch den hlemmdruck des Zitzengummis

gesLhlossen. Nach Kollabieren des Gummis zieht sich der Sphincter­

muskel weit·er aktiv zusammen, Dei häufigem Zykluswechsel verb.leibt

ihm dazu wenig Zeit. Bei Beginn der nächsten Saugphase wird ein

nicht vollständig geschlossener Sphincter weniger Öffnungswiderstand

bieten und die Milch eher ~ließen. Zudem erschlafft der Muskel bei

gesteigerter Pulszahl eher (slow-hysteresis), d8rausergibt aöch

ein geringfügig gesteigerter MilchfluB (3, 39, 56, 88, 113).

Bei Versuchen mit 16 Zlmin zeigte sich, daß der Milchfluß während

Einer Saugphase nicht konstant ist: Nach einem sehr schnellen

Anstieg in 0,5 s fiel er im Verlauf von 1,5 s auf die Hälfte des

lnitialwextes und blieb dann bis zum Ende der Saugphase auf diesem

Niveau (91, 95, 115). Die KDmbination einer langen Saugphase mit

einer hohen Pulszahl ruft durch eine gröBere Anzahl von Milchfluß­

spitzen einen schnelleren Milchfluß hervor (62, 86, 91, 95). Ein

zu langsamer Zykluswechsel fUhrt bei langer Saugphase dagegen durch

vermehrten Blut- und Lymphstau in der Zitze zu einer Verlangsamung

des M~lchflusses. Zur Vermeidung des Anstaus \ion Ge"',,!Jeflüssigkeit

ist Art und Dauer der Entlastung von Bedeutung. Eine Entlastung der

Zitze kann auf mehrere Arten erreicht werden: Durch mechanis~hes

Auspressen \ion Blut und Lymphe mittels Klemmdruck des Zitzengummis

bei Betriebsvakuum (Konventionelles Melkzeug, Milch-Luft-Trennung

im Abscheidersammelstück) , durch gesteuerte VGkuumabsenkuhg (P~ri­

odischer Lufteinlaß) und durch kurzzeitigen vollständigen Vakuum­

abbau (Happel-, 3-DTA-System) und selbsttätige hontraktiBn der

Zitze. Nach WILLIAMS u.a. (114) muß das Zitzengummi ~um mechanischen

Zurückdrücken von Blut und Lymphe einen Klemmdruck mit eirer ver­

tikalen Komponente auf d.ie Zitze ausüben. Dabei spielt die Höhe des

- 24 -

Klemmdruckes eine größere Rolle als Dauer und Häufigkeit der Ent­

lastung. Wird der Zitze die Möglichkeit zur ~ontraktion gegeben,

kann in der Zitzenspitze angestaute BlLt- und Lymphflüssigkeit

von sich aus wieder zirkulieren. Dies ist dann der Fall, wenn das

Vakuum an der Zitze während der Entlastungsphase unter 20 kPa

sinkt (11L). Zur zirkulatorischen Entlastung ist bei nicht unter­

stütztem Gewebe ein Zeitraum von 160 bis 180 ms erforderlich (83).

Für die Milchabgabe sind also nicht allein die Einzelparameter von

Bedeutung, sondern die Kombination von Vakuum~Bhe, Pulszahl und

Saugphasenlänge: Besonders negativ wirkt sich hohes Vakuum bei hohem

Saugphasenanteil und langsamer Pulszahl aus, da dos hohe Vakuum

länger an der Zitze wirksam wird (105, 106).

Aus dieser Betrachtung des Zitzenverhaltens kann auf mit der

Vakuumhöhe in Zusammenhang stehende Optimallängen von Saug- und

Entlastungsphase bei gegebener Pulszahl geschlossen werden (123).

Unterschiedliche Versuchsbedingungen und vor allem die Abweichung

von Nenn- und Ist-WerLen machten jedoch bisher eine biotechnische

Optimierung der Melkparameter und damit eine Abstimmung von Technik

und Physiologie unmöglich.

2.2 Vakuumapplikation und Eutergesundheit

Nach Untersuchungen von TOLLE (102, 103), FLÜCKIGER (20) und NOOR­

LANDER (55) sind die Euterentzündungen des Rindes die verlust­

reichste Krankheit in der Milchviehhaltung. Am häufigsten treten

Euterentzündungen in Form der äußerlich nicht erkennbaren sub­

klinischen Mastitis auf. Sie ist 20 bis 40mal häufiger als die mit

sichtbaren Erscheinungen (VeTändeTungen der Milch, Schwellung und

Rötung des Euters) verbundene klinische Form. Bei der Entwicklung

einer Mastitis handelt es sich um einen dynamischen Prozeß, der

sowohl die Umweltfaktoren und die Faktoren des Milchentzuges, a18

auch die Empfindlichkeit der Tiere gegenüber Erkrankungen und die

körpereigenen Abwehrkräfte einschließt (102). In nahezu allen Fällen

stellt die Gegenwart eines Infektionserregers im milchsekretieren­

den Gewebe die Voraussetzung für eine Mastitis dar. Die Entwicklung

der Krankheit ist mit dem Wachstum von Bakterien ,m E"ter verbunden,

- 25 -

nachdcm sich durch den Strichkanal in die Zitzengänge eingewanderte

M~kroorganismen im Eutergewebe angesiedelt haben.

Die E~reger der subklinischen Mastitis sin~ in erster Linie (über

90 % der Fälle) Streptokokken und Staphylokokken. Infektionen

durch Enterobacteriaceen und durch Cornebacterium pyogenes treten

meist nur sporadisch oder epidemisch begrenzt auf (102).

Die subklin,ische Masti tis wird überwiegend aus ökonomischen Gründen

bekämpft. Voraussetzung für eine gezielte Bekämpf9n9 ist die InfOr­

mation des Landwirtes über die Gesundheitssituation der Herde. Auf­

grund der engen Beziehung zwischen Milchleistung und Zellzahl kön-

nen mit Hilfe elektronischer Zellzählverfahren die wirtschaftlichen

Schäden hinreichend sicher eingeschätzt werden. Eine Leistungsdepres­

sion im Drüsenviertel beginnt nach TOLLE (103) bei etwa iOD 000

Zellen/mI Milch. Subklinisch kranke Viertel zeigen eine Minderleis­

tung von im Mittel etwa 20 % und da durchschnittlich zwei Viertel

je Tier erkrankt sind, ergibt sich eine V,erringerung der Gesal!lt­

milchleistung von ca. 10 %. Monetär ausgedrückt beträgt ,der Leistungs­

verlust bei subklinischen r~astitiden je Tier und Jahr also mindestens

200 DM. Hinzu kommen bei klinischen Fällen Mindereinnahmen durch die

Ablieferungssperre während der Behandlung, 99f. eine bleibende Be­

einträchtigung der Milchleistung , verringerte. Nutzungsdauer , 'Ün­

kosten für die Behandlung und erhöhte arbeits.wirtschaftliche Belas­

tung beim Milchentzug (103).

Das Reservoir der Mastit1serreger Staph. aureus und Str. agalac­

tiae - in geringem Maße auch für Str. dysgalactiae - ist die in­

fizierte Milchdrüse. Hier vermehren sich die Keime und werden mit

der Milch ausgeschieden. Die Verbreitung der Keime kann durch die

Hand des Melkers, durch Euterlappen und durch das Melkzeug erfol­

gen. Da die Mehrzahl der Euterinfektionen von nicht beweglichen

Bakterien hervorgerufen wird, muß es entweder einen physikalischen

Mechanismus geben, der sie durch den Strichkanal transportiert,

oder es muß ein Wachstum durch den Strichkanal erfolgen.

- 26 -

Das mit der Aktion der Melkmaschine einhergehende Infektionsrisiko

konnte erst in den letzten Jahren teilweise aufgeklärt werden. fine

Übertragung von Bakterien kann als RückFluß aus der Melkleitung von

Tier zu Tier erfolgen. Weiter besteht die Möglicnkeit, daß durch

Naßmelken oder Rückspray innerhalb des Melkzeuges Mikroorganismen

von infizierten auf gesunde Euterviertel desselben Tieres übertragen

werden (58, 111). Das als Folge einer Überschreitung der Kapa­

zität der ableitenden Wege vor allem bei hohem Milchflu8 durch Zu­

rücksaug~n der Milch beobachtete "Naßmelken" (teat-washing) wurde

durch angeoaßte Melkzeuggestaltung (z.B. größere Durchmesser der

kurzen ~ilchschläuche, großes Sammelstück) weitgehend ausgeschal­

tPt (56, 85, 118), die Gefahr der Übertragung durch hochbeschleunig­

ten Spray damit jedoch eher geförder~ eIs unterbunden.

Viele Wissenschaftler weisen auf die hochs;gnifikante Beziehung

zwiscnen Vakuumschwankungen und Zellgenalt bzw. Neuinfektionsrate

"in (56, 5tl, 76, 94, 110, 116). Zwar haben nach neueren Untersu­

chungen (95, 99) weder die zyklischen noch die unregelmäßigen Vakuum­

schwankungen alleLn einen Einfluß auf Zellgenalt und Infektions­

raten, in ihrer Kombination zeigten sie jedoch im Experiment eine

enge Beziehung zur Mastitis. Die Gefahr dieses ?~sam~~ntrefferD

ist gegen Milchflußende wegen des häufigeren AbgJeltens der Zitze~­

oech~r (liner-slip) und bei Abnahme des Melkzeuges ~esonders grc8.

Die mit dem Abgleiten und unsachgemäßer Melkzeugabnahme verbunden~'

LufteinbrGche fGhren zur Entstehung von möglicherweise infi?ierien

Spraypartikeln (Aerosole, dropJets). Ein stabiles Vakuum ist also

eine wichtige Voraussetzung aber keine Gewähr für oLe Vermeidung

von Rückspra, (impact), da zur Beschleunigung der geringen Massen

bereits geringste Druckdifferenzen auszureichen scheinen. Die Spre,­

partikel werden mit hoher Geschwindigkeit (über 15 m/s) entgegen

der Milchflußrichtung übertragen und können den Strichkanal durcn­

dringen (16, 57, 60, 93, 99, 102).

rHlfL (95) und GRIFFIN u.a. (25) versuchten in neuestel Zeit durch

MetallschIldchen (snieJds), die am Eingang zum kurzen Mllchs~hlBUC~

eingesetZt wurde~, die Dbertragung von lrregern durch ROcksPIdY Zl'

unterbinden. Der praktische [jrsatz dieser Ilshields1r ~gttp a 1, 1

dings r"Jur /UiTl Teil den qewünSCht:en Erfolg, da SH~ ar, dE'l' ll'ir!<llnt.,;,

abE'r nicht an der Ursache des UbertTagungs~echanlsmu~ pn'se1L'r-r.

- 27 -

Für das EiQdriQgeQ iQ oder aQ der DrüseQöffQuQg verbleibeQder Er­

reger werden folgende Möglichkeiten diskutiert: Sie sollen in der

ZwischeQmelkzeit oder während der Laktation~ruhe durch Diffusion,

KapillarakcioQ oder aktiv durch Wachstum in die Zitze gelangen

(20, 99, 103). Beim Melken werden diese Erreger vermutlich - vor

allem vor Einsetzen des Milchflusses und beim 8lindmelken - durch

die aufwärtsgerichtete Zitzengummibewegung bzw. durch das rhyth­

mische Zusammenziehen der Zitze in der Entlastungsphase in die

Euterzisterne gedrückt (57, 96, 99, 102). Darüberhinaus soll bei

extrem hoher Pulszahl die Gefahr bestehen, daß der erschlafftp

Strichkanal in der Entlastungphase nicht schnell genug geschlossen

wird, und so MilchpaTtikel vom sich schließenden Zitzengummi in

den geöffneten Strichkanal zurückgedrückt werden (113).

Haben Mikroben die Barriere des Strichkanals überwunden, so können

sie von dort aus durch die Bewegungen des Tieres oder durch die

beschriebene Aktion der Maschine tiefer in die Drüse transportiert

werden.

Voraussetzung für Eindringen und Manifestataon der MHstitiserreger

ist immer eine Schwächung der Infektions.abwehr. Eine besondere Rolle

bei der Abwehr spielt die schützende Keratinschicht des Strichkanals:

Das Keratin wird in konstanter Menge von einem mehrschichtigen Epi­

thelgewebe gebildet und normalerweise in etwa gleicher Menge beim

Melken verbraucht. Die Keratinschicht kann durch Pulsierungsfehler

(zu lange Saugphase bei hohem Vakuum, zu hoher Klemmdruck des

Zitzengummis) oder auch beim Blindmelken innerhalb wenjger Puls­

zyklen ebgeb8ut werden (102, 114). Weiter können durch die beschrie-

benen Melkfehler trichterförmige Einstülpungen oder zerklüf-

tete Hyperkeratosen am Strichkanalentstehen. Diese Läsionen be­

günstigen die Kolonisierung des Strichkanals mit Mastitiserregern.

Neben maschinell bedingten Beeinträchtigungen treten häufig offen­

sichtliche traumatische Einwirkungen, wie Zitzentritte, Quetschun­

gen und 3~acheldrahtverletzungenauf (102).

Eine infektjBse Mastitis entwickelt sich nur, wenn eine wirksame

Dosis von Bakterlen den Strichkanal durchdringen wnd in der DrDse

wachsen kann. Die zur Infektion führende DosIs wlrd durch Art, An­

zahl und Virulenz der Erreger und von der zellulären und h~morBlen

- 28 -

Abwehr des DrUsenorgans bestimmt. Gegen eingedrungene Erreger re­

agiert der Organismus mit einer exponentiellen Ausschwemmung von

Leukozyten und durch Produktion und Freisetzung von Antikörpern

(Serumaloumine, Immunoglobulinel. Häufig provozieren niedrige Er­

regermengen ~eine adäquate Abwehr und bieten somit gute Möglich­

keiten für eine chronische Manifestation der Erreger. Mastitis­

erreger fUhren zunächst zu entzündlichen Gewebsveränderungen, die

den Prozeß der Milchsynthese quantitativ (Milchbildungl und quali­

tativ (Milchzusammensetzung) beeinträchtigen. Das Krankheitsge­

schehen wird wesentlich durch Umwelteinflüsse bestimmt. Befindet

sich ein Tier z.B. durch fehlerhafte Behandlung in einer Streß­

situation, ist die Reaktion durch die Infektion Eehr viel inten-

siver als in einer streßfreien Umgebung (102).

Abbildung 2 gibt abschließend eine Übersicht Uber die geschilderten

komplexen Zusammenhänge von ErrBgertransport und Infektionsabwehr.

unspu.: leukozyten,lactofe"in. lysozym U.<l.spu.: Immunglobuline...kre\. IgA. IgG,.lgGZ.lglo4

V

Invasions - Risiko bei kontaminierter Drüsenöffnung<luOerhalb des Milthentzugs

.. Passiv.r Transport df-r Mikrobrndurch k<lpilla,en Milchspalt

- Aktives Eindringen durchWachstum

Weg derinvadiHendQn

Mikroben

...

tInvasion in die Zitzen:z:istt"tnv

•Invasion in den Zitzenkanal

•Kontamination

t

mech. Heraus­schwemmender eingedrvngt:nenMikroben beim Milch­e-ntzu

Chemische Borriere(Kerotin, FFA I

Biologische Barriere(Ubiquitin. Leukozyten)

während des Milchentzugs- Passiver Transport der Mi kroben durch

Pumpellekt bei PulsierungRücktlun bei HysteresisRückspray

Abb. 2: Möglichkeiten des Transportes paU,ogener MikrDben durch denStrlchkanal in WechselWirkung zur spezifischen und unspezi­fischen Infektionsabwehr (102)

- 29 -

Zjel der Msstitisbek§mpfung is~ ES, die [bertragu~gsgefahr DLJJC~

r-ller,5ch lind lVielkzeug Zu verringern LJrJC! die Ar,zatll VC'r\ 9okterier',

die elne Infekticn der Dr 6se hervorrufen k5nnte~ zu reduzieren.

Dazu wird folgendes lllrias" an Pr§ventiv- uno Therapiema8nahmen

empfohlen:

1. Korrektur der Melktechnik,

2. Zitzendesinfektion,

3. Therapie, vorzugsweise zu Beginn der Laktationsruhe (102).

Wie not~endig die BemUhungen ~m die Verbesserung des Milchentzuges

sied, haben umfangreiche Erhebungen deutlich gezeigt (B4): In Mas­

titisplcblembetrlEben mußten mehr als BO % der überprüften Melk­

maschinEn wegen gravierender Mängel beanstandet weraen, Melkarbeit

und Melkhygiene Weren in mehr als 30 % der Betriebe grob fehlerhaft.

Als erste Gegenmaßnahme sollte Oie gesamte Melkanlage geprUft,

die Parameter der DIN 11 845 entsprecnend elngesLellc und dem Land­

wirt ggf. eine den Normen entsprechende Auslegung der Anlage em­

pfonlen werden. Der Melkablauf sollte so geplant werden, daß aus­

reichend Zeit zum Säubern der Euter, Vormelken lJnd Stimulieren ge­

geben ist; Wartezeiten bis zum Ansetzen der Melkzeuge und Blind­

melkzeitBn sollten vermieden werden.

Zur Verbesserung der Melkhygiene wird diE Säuberung der Euter mit

in Jodlösung getränkten EinwegtUehern emprohlEn. Die absc~ließende

Zitzendesinfektion soll die auf die DrUsenöifnungüberLragenen Mas­

titiserreger inaktivieren. Diese DesinfektionsmitLei (mii JOdophoren

und Aktivchlor) enthalLen auch hautpflegende Komponenten (Glyzerin

und LaCloli n).

Die in Punkt 3 angesprochene Therapie kann die Dauer vorhanoener

Infektionen verkUrzen~ dabei hat sich fUr die Behandlungen sub­

klinischer Fälle die antibiotIsche Versorgung z~ Beginn aer Lakta­tionsrune bewährt (102).

Im Trias der Ma8titisbekämpTungsmaßnanmen stellt die Korrektur deI

MelktEchnik den wichtigsten Faktor dar. Neben der AusleguClg und

Eln8tell~Clg der Melkanlage enlsorecnend der DI~ 11 845 ~Ird ~ls

technische Lösung des ÜbercragungsproDlems eine getrennte ADleitung

der t-1ilch aus jedem DrUsenvi e:rtel L:nd der Verz ict.l allf ej Tl he.r-

kömmliches Sammelstück hervorgehoben (32, 102). 0, eS8

- 30 -

Verbesserungen können aufgrund der StrömungsverhältnissE (zyk­

lisshe Vakuumschwankungen) nicht bei konventionellen Melkzeugen

angEwE~det weTden~ Das in der vorliegenden Arbeit untersuchte

Melkzeu~ mit periodischem Lufteinlaß unterbindet hingegen durch

den gesteuerten Luftschub in der ~ntlastungsphase einen RGckfl~B

der Milch (vgl. Kap. 3.3.3). Dadurch ist die Vorauasetzung für

eine getrennte Ableiturg der Milch und ein Sammelstück ohne Puffer­

volumen gEgebe~.

D~rch die ire~nung von Milchentzug und -abtransport (~ilch-Luft­

Trennung im ADscheidersammelstOck) bzw~ durch die zeitliche Ab­

stimmung bei der Funktionen (Periodischer Lufteinlaß) wird airl ste­

biles Vakuum am Euter und damit eine exakt gasteuarte Zitzen­

gummiDe~egung erreicht (21, 25, 32, 46, 78, 85, 92, 94).

Damit sind nicht nur die Bedingungen für eine bessere Eutergesund­

heit sondern auch für eine Optimierung der Vakuumapplikation ge­

geben.

2.3 Milchabgabe und Arbeitszeitbedarf

Die Melkarbeiten beanspruchen, unabh§ngig vom Stallsystem, ca. 2/3

der gesamten Stallarbeitszeit. Arbeitswirtschaftliche Verbesserungen

sollten daher vorrangig bei der Milchgewinnung ansetzen (80, 109).

Der für die Milchgewinnung erforderliche Zeitaufwand gliedert sich

in

- Rüstzeit vor dem Melken,

- Zeitaufwand für das ~elken und

_ Zeit für Rüst- und Folgearbeiten nach dem Melken (12).

Die Rüstzeiten vor und nach dem Melken sind von der Herdengröße

relativ unabh§ngig und nur in geringem Maße ver§nderbar. Eine Ver­

~ingerung des Gesamtarbeitszeitbedarfes läßt sich vorrangig

durch Verkürzung des Zeitaufwendes für das Melken erreichen.

- 31 -

Der Zeit aufwand für das Melken setzt sich aus Wege-, Warte- und

Foutinezeiten zusammen. DiE Arbeitswege sind in erster Linie von

der Stallform abhängig; sie betragen z.B. im Anbindestall 15 bis

17 m, im Melkkarusell hingegen nur 3 bis 5 m je Kuh und Melkvor-

gang (109). Eine Einsparung an Wegen läßt sich auch im Anbindestall

durch Milchflußanzeiger oder Abschaltautomaten erreichen. Warte-

zei ten entstehen, we.nn die Routinearbei ten nicht in zusammenhängen­

der Folge ausgeführt werden. Unterbrechungen im Routineablauf sind

insbesondere durch die Kombination von kürzeren und längeren Milch­

entzugszeiten gegeben, die zwangsläufig Pausen für die Arbeitskraft

verursachen (104). Eine Verringerung der Wartezeiten ist durch Aus­

merzen extrem schwer melkender Kühe und Durch Einsatz von Melkzeugen,

die zügig ausmelken, zu erreichen. Überwiegend bestimmt jedoch der

Zeitaufwand für die Routinearbeiten den Arbeitsablauf beim Melken.

Routinearbeiten sind alle Arbeiten beim Melken, die das Mitwirken

des Melkpersonals erfordern (vgl. Tab. 2).

Tab. 2: Überblick über die beim Melken anfallenden Routinearbeiten (12)

L fd. Nr. 1 2 J 4 5 6

Bezeichnung Stand- Kraftf .- Euter- Vor- An- MZ Bn-wechsel zuteilung reinigung melken rüsten hängen

Zei tbedcr'f 4-155 1-35 0-305 6-155 0-405 8 ... 156

Lfd. Nr. """7 """" B 9 10 11

Bezeichnung Milch- Ausmelk- Nach- MZ ab .. MilCh-entzug kontrolle melken nehmen transport

Zei tbedarf 150-4006 13-126 0-120s 5-105 40-90s

Beim Maschinenmelken übernimmt die Maschine den Milchentzug (siehe

obige Tabelle Lfd. Nr. 7), die Routinezeit "Milchtransport" ent­

f611t bei Rohrmelkanlagen. Die Routinezeit "Nachmelken", die Ober­

wiegend vom Tier bestimmt wird, zeigt die größte Variation unter den

Routinezeiten (vgl. Tab. 2). Diese Streuu~g ist verantwortlich für

Störungen im Arbeitsablauf beim Melken. Eine Verkürzu0g der Routine­

zeit "Nachmelken" und eine Verringerung ihrer Variation hat eine

Steigerung der Arbeitsleistung zur Folge (12, 23, 69, BO, 100).

- 32 -

Das Nachgemelk wird allgemein definiert als die nach dem Absinken

des Milchflusses unter 200 g/min im Euter verbleibende Milchmenge,

die nur durch Hilfen des Melkers, oder in j~ngster Zeit durch eine

automatische Nachmelkvorrichtung, gewonnen werden kann. Die Höhe

des Nachgemelkes ist abhängig von Melkbarkeit, Euterform, Alter

und Laktationsstand der Tiere (94, 105) sowie von der Arbeitstech­

nik, vom Melkzeug und den eingestellten Melkparametern (8, 37, 71,

80).

Nachgemelk entsteht, wenn durch die Passage zwischen Euter- und

Zitzenzist~rne keine zur Auff~llung der Zitzenzisterne ausreichen-

de Milchmenge aus dem Euter nachfließt, und sich durch Fortpflan­

zung des Unterdruckes in die Zitzenzisterne das Gewebe im Bereich

der Passage verengt. Dabei vermindert sich durch Erschlaffung der

Zitze die Reibung zwischen Zitzengewebe und Zitzengummiwand. Die

~iederherstellung des Kräftegleichgewichtes erfolgt durch Hinein­

saugen der Zitze in den Zitzenbecher; der Becher "klettert" und

verstärkt den beschriebenen Gewebeverschluß, so daß sich die aus

den Milchgängen nachfließende Milch als Nachgemelk in der Euter­

zisterne staut (8, 48, 59, 71). Das Klettern der Becher beansprucht

nur wenige Pulszyklen, nachdem die Reibungskräfte zwischen Zitze

und Gummiwand sich verringert haben (59). Der Gewebeverschluß kann

nur durch den Eingriff des Melkers (Belastung des Melkzeuges) auf­

gehoben und die angesammelte Milch durch Herausstreichen gewonnen

werden. Während dieser Handgriffe ist der Melker an das Tier ge­

bunden,der Melkablauf wird qestört und der Arbeitszeitbedarf nimmt Zu.

Das Ziel, möglichst viel der nachfließenden Milch mit der Maschine

ohne Zutun des Melkers zu gewinnen, läßt sich nur durch ein mög­

lichst langes Hinauszögern der abrupten Positionsand2rung des

Zitzengummis gegen Ende des Milchflusses erreicher, (71, 95). Wird

das ~elkzeug bereits an ein schlaffes, unvollständig angerüstetes

oder auch nesses Euter angesetzt, so ist ein tiefes Einsaugen der

Zitzen schon zu Milchflußbeginn gegeben. Damit wird die Passage

zwisctlen DrUsen- ~nd Zitzenzisterne ei~geengt, die Folge ist ein

erhöhtes Nachgemelk (31, 59).

- 33 -

Eine Verringerung des Nachgemelkes und damit eine Verkürzung der

Rou.inezeit läßt sich durch

_ ausreichende Vorstimulation und Erhaltung der Melkbereitschaft,

- Ausgewogenheit von Vak~umapplikation, Zitzengummikcnstruktion

und Melkzeuggewicht sowie durch

- einen ruhigen Melkablauf erreichen.

Für eine ausreichende Ejektion und ein vollständiges Ausm~lken

und damit höchstmögliche Laktationsleistung sind eine vollwertige

Vorstimulation ebenso wie eine Stimulation während des Melkens

wichtige Voraussetzungen (33. 74). Über die erforderliche Art und

Dauer des Anrüstens bestehen derzeit noch unterschiedliche Auf­

fassungen.

Die 8e~rteilung des Stimulations effektes erfolgt vorwiegend durch

Messung des Milchabgabeverhaltens (74. 108). der Latenzzeit, des

Euterinnendruckes und der Freisetzung von Prolaktin. Die Ent­

wicklung eines speziellen Radio-Immuno-Assays (RrA) erlaubt seit

wenigen Jahren die gen aue Erfassung des für das Ejektionsgesche­

hen zentralen Hormons Ocytocin (125). Neuere. z.T. mit Erfassung

des Ocytocins durchgBführte Versuche (33, 74, 108, 125) bestätigen,

daß konventionell arbei tende r~elkmaschinenallein kBine ausreichende

Stimulation bewirken. und so keine optimale Melkwilligkeit gege­

ben ist.

EinB konditionierte, reflBktorische Stimulation durch Geräusche

oder Kraftfuttergaben vor d~m Melken wurde nur ~er~inzBlnd beob­

achtet (10) und erfolgtE meistens zu früh (74. 108, 125). Die

besten Ergebnisse wurden übereinstimmend durch die Handvorsti­

mulation von ca. 1 Minute Dauer erzielt (33, 112, 125). Dabei

ist zu beachten, daß die Zitzen selbst reizempfindlicher sind

als der Euterboden; zwischen der Reizwirkung an Zitzenbasis oder

Zitzenspitze bBstehen anschBinBnd keine Unterschiede (28).

Da diB Binminütige Vorstimulation von Hand BbBnso wie das Nach­

melken den Routineablauf start und damit den Arbeitszeitbe-

darf erh~nt, wird in der Praxis die Vorstimulation oft unzu-

reichend ausgefÜhrt. Versuche, die Routinezeit "Handstimulation"

durch angewärmte Zitzenbecher. Euterduschen oder einen warmen L~f~­

strom zu ersetzen. fünrtBn zu keinem bBfriedigBnden Ergebnis

(28. 33, 108). Nach WEHOwSKY u.a (108) kann nur eine intensive

- 3" -

taktile Reizsetzung, z.8. durch DruckwassprdusLhen oder Druckluft

im Pulsraum, eine vollwertige Stimul8tio~ bewirken. Bei milch­

flußgesteuerten Maschinen mit Stimulationsphase lst dabei von Be­

deutung, daß der Milchentzug nicht beginner ;ollte, bevor eine

vollwertige O"ytocinPreisetzu~g eI'fulqt .st (125). Une vollwer­

tige Stimulation vor dem Melken und d.e lrn81tung der MelkbereIt­

schaft bewi.rker ~lcht nUI" ~jne signifikantp \/errlngerung der

Nachgemelkmenge und m6glicherweise sogar cer ResiduAlmIlch, son­

dern durch Erh6hung des Euterinnendruckes auch einen sc~nelleren

r'lilchfluß.

- Weiter ist fUr die vOLlst~ndige MilL~Abgabe Der Kuh die Ausgewogen­

hei t von Vakuumapplikatton, Zi tzenqurnmtkon!::;trukt i Ilr, und Melkzeug­

gewicht erforderlich (48, 56, 90, 95, 123).

Eine Dberh6hung des Vakuums bzw. eine übermäßige f [weiterung der

Pulsierung hatten neben einer Steigerung des MilchfJ 18ses Buch Lu­

nehmende Nachgemelkmengen zur Folge. Der kritische ~unkt,an dem der

Gewebeverschluß stattfindet, wird dann eher erreicht, da der /u­

F]uß von I~ilch I.n die Zitzenzister!12 gerjnger ist als die Sau~­

wirkung der Masch neo Bei hohem Vakuum behindert luDem ein AnstR~

von Blut und Lymphe den Milchfluß durch den Strichkanal. Die Milch

sollte demnach nur so schnell entzogen werden, daß ein Verschluß

deI' Passage von Dr[lsen- ~nd Zitzenzisterne nicht vorzeitig auf­

treten kann (8, 69); außerDem muß eine streßfreie zirkulatorische

Entlastung der litze gewährleistet sein. Eine Abstimmung der Melk­

parameter karln also nur ei~ KompEomi2 zwischen Geschwirldigkeit und

Vollständigkeit des Milchentzuges sein, der auch die Eutergesund­

heit einschließt.

Versuche mit unterschied] Jeh 8dsgE'dildete:- ZitL~engummi8 ergahen,

daß die Nachgemelkme~ge vorwiegend durch diB Gestaltung des Zitzen-

gummikopfes (37) und die Elasti,jt§t de. Gummis beeinflußt cd

(8,69,70).

Eine Erh6hung des Melkzeuggewichtes soll ein längeres [jffenhalten

der Passage vOn DrOsen- und Zit,en,isterne bewirken. Dem Melkzeug­

gewicht sind jedoch durch die Gefahr des Abfallens der litzenbecher

Grenzen gesetzt. Eine ausgeglichenere Gewichtsverteilung des Melk­

zeuges auf Vorder- und Hinterhälften bei ungleicher Euterform und

- 35 -

damit ein gleichmäßigeres Ausmelken läßt sich mit einer Span~­

leine (vgl. ~ap. 3.4.3) oder durch Verkürzen der kurzen Milch­

schläucre für die Hinterviertel erreichen.

Untersuchungen ergaben, daß ein ruhiger, gleichmäßiger und s"ö­

rungsfreier Melkablauf mit ausreichender VorstimuJation und zeit­

gerechter ßedienung der Tiere unter Umständen mehr Einfluß euf de­

ren Milchabgabe und Leistung als eine Änderung der I"Jelktechnik

haben kann. Bei Schreck und Schmerz verminoert sich die Tonus­

lockerung und der Spiegel des Hormons AdrenalIn im Blut erhöht

sich. Da Adrenalin ein Anthagonist zum Ocytocin ist, wird die

Milchabgabe gestört. Der Einfluß des Melkpersonals darf also

keinesfalls unterschätzt werden (75).

Da die Routinearbeit "Nachmelken" die meiste Arbeitszeit im Melk­

ablauf beanspruchen ka"n und durch die starke Streuung der Nach­

gemelkzeit (0 - 120 s, vgl. Tab. 2) den Arbeitsablauf stört, wird

sei t la"gem versucht durch Automatisieru ~g oder gar durch Weglassen

dieser Routi~albelt eine erhebliche Zeit- und Arbeitsersparnis zu

erreichen.

Unterschiedliche PUffassungen bestehen über die Auswirkungen eines

Verzichtes auf das Nachgemelk. Diese Frage is" vor allem für den

Einsatz automatischer Abnahmevorrichtungen von entscheidender Be­

deutung: Nach Untersuchungen einiger Autorenteams (5, 23, 77)

sind mit Unterlassen des Nachmelkens keine schwerwiegenden Nach­

teile zu erwarten. Die Eutergesundheit soll sich sogar bei Ver­

zicht auf das Nachgemelk verbessert haben. Die Autoren führen die­

sen Umstand darauf zurück, daß kein hohes, zitzenschBdigendes

Vakuum an den Zitzen ~irksam wird, und die gegen Milchflußende er­

höhte Übertragungsgefahr durch Rückspray nicht gegeben ist (77).

Die Einsparung von Arbeitszeit war naturgemäß erheblich (ca. 25 %);

es ,onnten mehr Kühe je Arbeitskraft und Stunde gemolken werden

(5, 77).

Nach Ansicht anderer Autoren sind aber mit dem Verzictlt auf das

Nachmelken auch NachtBll~ v~rbunden (10, 73, ~6, 105). So wurden

z.8. Milchverluste von 8 ~ und Fettmindecerträgs von 9,3 % im Jahr

festgestellt; dabei verschlechterte sich oer Eutergesundheitsstatus

- 35 -

ebenFalls (73, 75). BRA~DSMA (10) und WALSER (105) stimmen darin

überein, daß das Verbleiben einer geringen Menge loser Restmilch in

der Drüsen-und Zitzenzisterne keine Leistungseinbußen zur Folge

hat. Wird dagegen das Euter so unvollständig ausgemolken, daß an­

stelle des üolicherweise im Euter verbleibenden Residualmilc~an­

teils (ca. 10 %) unphyaiologisch hohe Milchmengen in den Alveolen

verbleiben, ist durch Hemmung der Milchbildung eine Leistungsde­

pression nicht auszuschließen. Trotz einer Verkürzung der ~elk­

dauer und der Arbeitserleichterung wird von diesen Forschern eIn

Unterlassen des Nachmelkens oder eine automatische Melkzeugab­

nahme bei der bisherigen Melktechnik nicht uneingeschränkt em­

pFohlen. Weitere Untersuchungen unter Zugrundelegung moderner

Melktechnik scheinen daher dringend erforderlich.

Eine Automatisierung des Arbeitsganges "Nachmelken" wäre von Vor­

teil, weil der Verzicht auf das Nachgemelk nicht uneingeschränkt

empFohlen werden kann. ~OHLSCHMIDT u.a. (37, 38) beschreiben eine

automatische Nachmelkvorrichtung für den Einsatz im Melkstand:

Nach ~bsinken des MilChflusses auf 0,5 kg/min beginnt das auto­

matische Nachmelken, indem ein Melkarm mIt einer Zugkraft von

4 bis 5 kp das Melkzeug rhythmisch nach unten zieht. Nach einer

Verzbgerungszeit von 12 bis 20 s nach Abfallen des Milchflusses

unter 0,15 kg/min wird das Melkzeug automatisch abgenommen. Inner­

holb von vIer Erprobu~gsjahren wurden keine signifikanten Unter­

schjede zwischen dan Leistungen VOn automatisch und konvencionEIL

nachgemolkenen Tieren festgestellt. Durch Automatisierung des

NaChmelkens ko~nte dIe Arbeitsleistung Des Melkers um ~O bis 60 %

gesteIgert werden. Der Melkablauf blieb unbeeinfluß[ (81), sch§d­

liehe 8lindmelkzeiten wurden auf ein Minimum reduziert (46, 66, 71).

Durch die ~esentllch ver~inderte BerUtlTung von Ewter ~nd Zitzen

durch diE Melkerhand sowie durch das automatische Nachmelken selbst

~ird 08S ÜberLr3gunqsrisiko verri~gert (38). Dip beschriebe~e ~Rch­

melkv~rricrtu~g ist bisher jedoch nicht im Handel erhältlich,

sie wild 3ufgru~d vo~ Gewicht u~d 8auhbne ledigliCh ih ~elkständen

einsetzbar sein.

Mit der AutomatIsiErung des Arbeitsganges "Nachmelken" erfolgte ein

luei~erer Scrritt z~r Mecranisierung des Gesamtmelkvorgargesj tech­

nisch bereitet leGLglic~1 noch das Q~setzen des Melkzeuges Sch~lerig­

keiten (61). [s erscheint jedoch zwei~Elhaft, ob die Ei~spgrIJ~g

- 37 -

dieses Arbeitsganges wünschenswert ist. Das Ansetzen der Melkzeuge

erfordErt ei~en relativ geringen Zeitaufwsnd (8 - 15 ~, vgl. Tab. 1);

eine aufwendige Automatisierung bringt damit wenig Zeiteinsparung,

und der einzig verbleibende Kontakt des Melkers zum Euter und da-

mit die Gesundheitsküfltrolle bei jeder lV,elkzei t gellen verloren.

Generell sollten alle Bemühungen um den RoutinsRrbeitagang "Noch­

melken~ darauf gerichtet sein, ihn zu eliminierEn statt ihn zu

automatisieren. Dieses Ziel erscheint mit Tieren, die genetisch

bedingt kein oder nur sehr wenig Nachgemelk hab.en, durchaus erreich­

bar, wenn dazu Melkzeuge eingesetzt werden, die vollständig aus­

melken.

Eine allgemeine Selektion auf MElkb~rkeit erfolqt schon seiL lan­

ger Zeit. Die direkte Beeinflussung des r~erkmals "Nachgemelkz"it"

hat jedoch auf grund der geringen Heritobilität (h2~ 0,08 - 0,10)

wenig Aussicht auf Erfolg. Das durchschnittliche Minutengemelk, in

welches auch das Nachgemelk eingeht (vgl. Definition in Kap. 3.6),

zeigt eine höhere Erbl.ichk.eit (h 2 = 0,31) und ist z·udem positiv mit

der Gesamtmilchmenge k.orr.eliert (1'2= 0,78), so daß eine zü.chterische

Beeinflussung dieses Merkmals mallr Erfolg verspricht (7, 54).

Die zwei te wichtige Voraussetz·ung fOr geringe Nachgemelkm8ngen und

-zeiten sind MelkzelJge, die vollständig und schonend ausmelken.

Durch niedriges, kontrolliertes Vakuum un.d ei ne schonende zi rku­

latoTische Entlastung des Zitzengewebes (geringer K1 emmdruck)

wird die Aufrechterhai tung der Melkbereitschaft offenbar geför­

dert und glei.chzei tig Zitzenverhärtungen , d1 eden MilchfluB ver­

langsamen und von daher zu einem hohen Nachgemelk fünren können,

vürgebeugt (3, 43, 501.

Die Arbeitszeiteinsparung durch Melkzeuge, oie oas Hauptgemelk

schnell ermelken und dazu vollständig ausmelken, ist beachtlich.

Einige Autoren (66, 81) vertreten jedoch die Ansicht, daß die Haupt­

qemelkzei t von untergeordneter Bedecrtung ist, da der I~el ker durch

die Bedienung zusätzlicher Melkzeuge einen Ausglei.ch schaffeM kann.

I'bgesenen von dem höheren Kapi tee,laufwand bes Lell t eber die Gef3hr,

dai3 bei Zu bohel' [-}est'·ückung mi t r-ielkzeugen di E' Qu'eli t'ät der

ArbEitsausführung leidet (42, 10L): Reinigen, Vormelken und

- 38 -

Stimulieren werden verkürzt oder gar ganz unterlassen, die Blind­

melkzeite~ werden länger, u~d die ~ervliche Belastung des Melk­

perso~als ~immt zu. vorzuziehen ist eine der Melkbarkeit der Herde,

den 6rtlichen GegeDe~heite~ (Länge der Wege, Ar~ und Automati­

sierungsgrad der Melkanlage) und den Ipdlviduellen F~hlgkej ten des

Melkers aGgepaßte Ausstattung mit Melkzeugen (42).

SCHÖN (80) bestätigt, daß mit scnneLlerer Milchabgabe bei geringen

Maschinennachgemel~enmit weniger Melkzeugen bzw. kleineren Melk­

stä~den una aamit geriGgerem ~apitalaufwand eine Steigerung der

Arbe; tsleistung m6glicn wird.

2.L Zusammenfassende Betrachtung

Unterschiedliche Versuchsbedingungen und die inkonstante~ Vakuum­

ver~l§ltnlsse am Euter sind a15 Ursache fUr die weltgefaßtPn lrdif­

ferenzbereic~e der Melkparameter für herk6mmliche Melkmaschinen

anzusehen. Erfahrungen und experimentelle Untersuchungen haben ge­

zeigt, daß gewisse weitgefaßte Grenzwerte (vgl. Tab. 1) einge­

halten werden ~.~ssen, um die Foraerungen nach einem qleiLhermaGen

schnellen, vollständigen und schonenden Milchentzug zu erfüllen.

Die angegebenen Werte sind als Kompromiß anzusehen: wenn z.B. mit

hohem Vakuum schnell gemolken wird, geschieht aas 8uf Kosten von

Vollständigkeit und futergesundhelt; andererseits wird mit nledri­

gem Vakuum UGd enger Pulsierung z~ar vollst§ndiger und schonenoer

gemolken, aber u.U. zu langsam. Bei zu langsamem Milchentzug kann

dann sogar die Vollstänaigkeit leiden, da die Melko~Teitschaft der

Kuh nicht unbegrenzt anh§lt.

In neueren Untersuchungen ~uraen das Verhalten der litze während

des Melkens, die Vakuumappllka~ion am Ewter und ~je Rolle des Melk­

zeuges bei oer Doertrag~ng von Mostltiserregern näher analvsleJt.

Die Ken~t~is dieSEr kümplexe n Zusa~menhäng~ ist die Grundlage für

VerbeSSErungen a~ Melkzeug. Dwrc~ strBmungstechnlsche Ver§nderunqen

a~ lwelraumcecher und durctl die Trennung (Mllc~,-Luft-lrennung im

Absc~eidersamme]sti~ck) bzw. durch die zeilliche Pbstimm~~g ~on

Mjlcrentzu~ und -2btr~nsport (PeriOdischer luftein128) ~urden dip

- 39 -

Grundvoraussetzungen für eine Stabilisierung der Vakuumappli,kation

sm Euter geschaffen und teilweise sogar d8sÜbe.rtra,gL!ngsrisi~0

verringert. Damit sind wasentliehe Bedingung,en für ei'ne e'~akte Zu­

ordnung von Ursache (eingestellter Nenn-Wert'in der Anlage = Ist­

Wert am Euter) und Wirkung (Milchabgabeverhalten) erfüllt, so daß

sich anhand das Milchabgaoeverhaltens eine definierte Dptimalk()m­

bination der Melkparameter anstelle des brei tgefaßlan Indifferenz­

bereiches entwickeln lassen sollte. Weiterhin stellt die Einhaltung

kontrollierter Verhältnisse eine entscheidende VorausEetzung

die Weiterentwicklung teil automatisierter Melkanlagen dar.

Eine optimale Abstimmung Cler Melkparameter sollte es einersei,ts er­

möglichen, ausreichend schnell, anderersei ts aber auch vollständ'ig

auszumelken und 50 die ArbeItsproduktivität zu steigern. Zudem

dürfte durch Schonung der Zitzenspi tze und verringB'rte ÜbertrragDngs­

möglichkei ten gleichLei'tig e'in gu'ter" EutergesundhBi tSstatUB eT-"

halten bzw. geschaffen werden können.

- 40 -

3 MATERIAL UND METHODIK

3.1 Tiermaterial

Die Versuche wurden 6~ insgesamt 15 Kühen der Rasse Deutsche

Schwarzbunte X Holstein-Frisian des Lehr- und Versuchs gutes Wild­

schwaige der Technischen UniversitMt München-Weihenstechan in der

Zeit von April bis Dezember 1979 durchgeführt.

1m Versuchsverlauf mußte eine Kuh wegen Krankheit ausgetauscht

werde~. Durch trockenstehende Kühe verminderte sich die Anzahl dEr

jeweils zum Versuch herangezogenen Tiere in unterschiedlichem Maße,

so daß die Gruppengröße zwischen 2 X 5 Tieren und 2 X 4 Tieren

schwankte.

Eine Übersicht über Leistungsdaten und Alter der zum Versuch heran­

gezogenen Kühe, sowie über Milchentzug und Fütterung gibt Tabelle 3:

Tabelle 3: Leistungsdaten, Alter, Milchentzug und Fütterung (Stand1979)

Merkmal Durchschnitts- Minimal- r'-1aximalwert

Jahresmilchleistung

Fettgehalt

Eiweißgeha~t

Alter

5 240 kg 4 449 kg

4,17 % 3,31 %

3,32 % 3,12 %

4,7 Jahre 3,0 Jahre

B 756 kg

4,75 %3,43 %

9,0 Jahre

Fütterung

lViiichentzug

Zwischenmelkzeiten

Sommer: Weidegang (Kraftfutter und Maissilage

während des Melkens im Stall)

Winter: Maissilage, Heu, Kraftfutter und Ge­

treideschrot im Stall

Hochverlegte Rohrmelkanlage bzw. Versuchs­

melkwagen

Tags jeweils 11 Std. - nachts jeweils 13 Std.

'--- ..L- -'

- 41 -

Für alle Kühe der Herde und damit auch für die zwei Verauchs­

tiergr'uppen (1 und 2) waren di e Fütterungs';'- und Umwel tÖedin­

gungen gleich.

3.2 Erfassung der Versuchadaten

Da 1n der

mit einer

werden

diesen Anlagen

tung und der da

reitet (vgl. Ka

liegenden Arbei

Bedingungen

gende Vakuumver

tief ver legte

entfallenden

zustellen.

Im Anbindestall

der Gemelkfraktione

grBßte Sohwierigkeiten

unmBglioh. Allenfalls

üblichen

die meisten Kühe

stall gemolken

lken gerade in

h in die Melklei­

Bte Probleme be-

vor-

e hier befriedi­

Ergebnisse für

wegen der

ise einfaot sioher-

das Messen

Milchflußk,urven,

'gen Stand der Technik

~lchmenge mit einsm

sowie die Zeiten mit

einer Stoppuhr ermitteln. Durch diese Art der Messung ginge jedoch

einerseits viel Information verloren (z.8. hBchster Milchfluß, Zeit

zum Erreich,en deaseJbe"1) , ander,eraei.ta würdsn die r~.ess.ungen durch

erhebliche Fehler beeinträchtigt: ~Iefdunsicherheit des Gerätes, Be­

einträchtigung der Vakuum applikation duroh geräte eigene Vakuumver­

luste, Ableaefehler, insbesondere bei kleinen Fraktionen wie Naoh­

gemelk und duroh Zeitnahmefehler. Auf derartige PrObleme ist

- 42 -

WEBER (106) näher eingegangen. Um diesen Nachteilen begegnen zu

können, wurde ein mODiles, Für den Anbinoestall konzipiertes Meß­

gerät (Abb. 4) im Institut Für Landtechnik in Weihenstephan ent­

wickelt und gebaut. Durch den Einbau von Gefäßen (Hignline-Simula­

toren, siehe Abb. 3)konnten die Vakuumverhältnisse einer hocnver­

legten Melkanlage simuiiert werOen. Die Gemelke w~rden durch Wä­

gung bestimmt, mit einem Linienschreiber wurde der Milchflußver­

lauf in Form einer Kurve (vgl. Abb. 23) auFgezeichnet.

Abb. 3: Gefäß zur Simulation der Vakuumverhältnisse einer hochver­legten Melkleitung (Highline-Simulator)

- 43 -

Abb. 4: Melkwagen

_ L.L. _

Mit diesem als Melkwagen bezeichneten Versuchsgerät ließen sich,

unabhängig von der Stallmelkanlage, jeweils zwei hühe mit unter­

schiedlichen Melkparametern und Melkzeugen melken. Der Wagen wurde

dazu hinter die Tierstände gefahren und vakuumtechnisch von eigenen

Leitungen versorgt. Die ermolkene Milch gelangte von aen Melkzeugen

über die langen Milchsc~läuche zunächst jeweils in die Simulatoren

mit eigener Vakuumversorgung, dann in die Melkeimer. Die Melkeimer

hingen an Wägezellen mit DMS-Technik (Abb. 5). Die mit der Milc~menge

steigende Gewichtskraft F wurde hier in ein proportionales Spannungs­

signal U umgeform~. Ein Verstärker brachte das Signal auf eine nor­

mierte Höhe, das die Anzeige im Bereich von 0 bis 20,00 kg übernahm.

Tm Anzeigegerät erfolgte noch eine weitere Aufbereitung des Signals:

Es wurde in einem Tiefpaßfilter geglättet und dann mit einem Dif­

ferentiator auf seinen Ansti.eg hin analysiert. Das Ergeonis oU/dt

war dem Milchfluß propor~ional und wurde auf einem Anzeigefeld im

Bereich vDn 0 bis 10,00 kg/min angezeigt. Verstärker und Anzeigege­

rät besaßeh analoge Ausgänge für die Signale der Milchmenge und des

Milchflusses, die der Linienschreiber über die Zeitachse registrieren

konnte. Anzeigefelder und Schreiber ließen sich jederzeit kontrol­

lieren (87).

,---------j [IJJ

ITID

Milchmpngp0 20kg

MilchfluB0... 10kgYmin

MilchltuB ­kurvp

Abb. 5: Meßei~richtung des Melkwagens (Blocksc haltoild) (87)

- 45 -

Oie Zuordnung der Milchflußkurven zu Kühen, Tag und Versuch er­

folgte durch Markierung auf dem Registrierstreifen des Schreibers:

ebenso wurden Randbedingungen wie Brunst, tierärztliche Unter­

suchungen und Witterung festgehalten.

Da unterschiedliche Pulsierungen in die Fragestellung der Arbeit

aufgenommen werden sollten und diese unabhängig von der Vakuumhöhe

elektronisch leichter zu steuern sind, erfolgte die Pulsierung

mittels Elektropulsatoren und einem speziell entwickelten Pulsge­

nerator (Abb. 6). Durch diesen kann die Pulszahl auf 50 Z/min bzw.

60 Z/min eingestellt werden. Die Saugphasenlänge uno die Zyklusver­

schiebung lassen sich in 5 %-Schritten zwischen 50 und 90 % vari­

ieren.

Zy klusverschiebung

Abb. 6: Pulsgenerator des Melkwagens (Blockschaltbild) (87)

Die Vakuumversorgung des Melkwagens erfolgte, unabhängig von der

StallmeJkanlage, über zwei Vakuumpumpen (eine Pumpe erzeugte über

ein Differenzventil zwei Vakuumstufen) mit drei Vakuumleitungen.

Oie Vakuumhöhe war für alle drei Leitungen mittels Servoventil im

Bereich von 40 bis 70 kPa fein einstellbar und infolge guter Ventil­

charakteristik, der starken Vakuumpumpen und der 1 Zoll starken

Leitungen im Stall während des Betriebes innerhalb der Anfcrder­

ungen der DIN 11 845 konstant~

- 46 -

Die technischen Daten des Melkwagens sind in Tabelle 4 zusarnrnenge­

faßt:

Tab. 4: Technische Daten des Melkwagens

.8.l.l.gemejoes

Länge 580 rn rn Radstand 330 rnrn

Breite 800 rnrn Leergewicht 162 kg

Höhe 830 rnm Versorgungssp. 220 V, 50 Hz

Tischhöhe 900 rnm Leistungsaufn. 100 VA max.

Spurweite 650 rnm zulässige

Einlaufzeit 20 rnin Umgebungstemp. 0 - 40 oe

Pulsfrequenz

Saugphasenlänge

Zyklusverschiebung bei

alternierender Pulsierung

Schaltstrom

Milchmengenmessung_

50 und 60 Zlmin

50/55/60/65/70/75/80/85/90%

50/55/60/65/70/75/80/85/90%

12 V 6 A

der Periode

Melkeimerinhalt

Anzeige

Meßbereich

MeBfehlergrenzen

Milchflußmessung_

Meßbereich

Anzeige

Meßfehlergrenzen

20 1

4-stellig LED 14 rnrn

Obis 20,00 kg

:!: 100 9 v. M.

Obis 10,00 kg/rnin

4-stellig LED 14 mm

:!: 0,2 kg/rnin

- 47 -

3.3 Melkmaschinentechnische Ausrüstung

Da die ,drei in dieser Arbeit untersuchten Melkmaschinen (Milch­

Luft-Trennung im Abscheidersammelstück, periodischer Lufteinlaß

und Standardmelkzeug) nach dem Zweiraumbecherprinzip arbeiten,

sollen zunächst die Charakteristika dieses Prinzips vor einer De­

tailbeschreibung der im Versuch eingesetzten Melkzeuge anhand der

Abbildung 7 aufgezeigt werden.

2

3

CD Zitzenbecher

® ZitzengummiCD Becherinnenraum@Pulsro'um

Abb. 7: Zweiraumbecherprinzip

- 48 -

In den Zitzenbecher (1, Abb. 7) ist ein flexibles Zitzengummi

(2, Abb. 7) eingezogen, das den Becher in zwei Räume unter­

teilt. Der Becherinnenraum (3, Abb. 7) nimmt die Zitze auf, er

steht während des Melkens unter Betriebsvakuum. Im Puls raum

(4, Abb. 7) zwischen Zitzenbecher und Zitzengummi herrscht

pulsatorgesteuert abwechselnd Vakuum und atmosphärischer Druck.

Der wechselnde Differsnzdruck zwischen Puls- und Innenraum

steuert die Gummibewegung: Bei Vakuum im Pulsraum wirkt keine

Druckdifferenz auf das Zitzengummi, so daß es aufgrund der

elastischen Spannung seine natürliche Offenstellung einnimmt,

und die Milch aus der Zitze entzogen wird (Saugphase). Läßt der

Pulsator atmosphärische Luft in den Pulsraum, bewirkt der ent­

stEhende Differenzdruck ein Kollabieren des Zitzengummis. Dabei

wird allein durch das Zusammendrücken des Strichkansls der Milch­

fluß unterbrochen, die Heilkraft des Gummis bewirkt ein Zurück­

drücken von angestautem Blut und Lymphflüssigkeit aus der Zitzen­

spitze (Entlsstungsphase). Das Betriebsvakuum bleibt bei kon­

ventionellen Maschinen auch in der Entlastungsphase voll an der

Zitzenspitze wirksam.

Wie in Abbildung 8 dargestellt, bilden Saug- und Entlastungs­

phase einen Pulszyklus.

Ci.a.... EVQkuierungsphase (a)cc'

Vakuumphase lb)

Belültungsphase (cl

E Ci Druckphase (dl:> .a:> .... Q+ b = Saugphase~ c" c'>

c+ d : Entlastungsphase

a b c d

Zeit --Abb. 8: Phasen eines Pulszyklus nach DIN 11 B45

- 49 -

Die Saugphase setzt sich zusammen aus Evakuierungs- (Phase a,

Abb. 8) und Vakuumphase (Phase b, Abb. 8), die Entlastungsphasa

aus Belüftunga- (Phase c, Abb. 8) und Druckphase (Phase d, Abb. 8).

Bei Simultanpulsierung werden Saug- und Entlastungsphase gleich­

zeitig in allen vier Zitzenbechern gesteuert. Bei alternierender

PulsieTung befinden sich jeweils paarweise zwei Zitzenbecher in

Saug- bzw. Entlastungsphase. Im europäischen Raum ist die alter­

nierende Pulsierung vorherrschend; sie wurde daher auch für die

Versuche in dieser Arbeit gewählt.

Der zum Schließen und Öffnen des Gummis erforderlichE Differenz­

druck wird Einfaltdruck genannt und wesentlich durch Härte, Dicke

und Elastizität des Gummimaterials bestimmt; er liegt meistens

bei 13 kPa. In Abbildung 9 ist die Zitzengummi-Offen-Phase für

einen Pulszyklus dargestellt, wie sie sich in einem Modellversuch

(120) ergab.

Eintaltdruck0,25

[bar]

0,20

0,15

0,10

0,050+-0...I\..--r--+--~-L-I-...L---r'~~--=.:..:::.:;.:a.=..:..::..,.c......::.~r-~;'"-

50 55 60 65 70

Abb. g: Länge der Saugphase in Abhängigkeit von Einfaltdruck undVakuumhöhe (120)

- 50 -

Die Abbildung 9 läßt erkennen, daß sich die Offen-Phase mit zu­

nehmendem Einfaltdruck bzw. zunehmendem Vakuumabfall im Becher­

innenraum verlängert. Der Grad dieser Veränderung wird entschei­

dend durch die Öffnungs- bzw. Schließzeiten des Zitzengummis

(Flankenwinkel der Pulskurve) beeinflußt: Er ist bei langen Öff­

nungs- und Schließzeiten größer als bei kurzen. Die Abweichung

der sich aus der Zitzengummibewegung ergebenen Zitzengummi-offen­

Phase von der eingestellten Saugphasenlänge kann ca. 3D % be­

tragen und sich damit erheblich auf den Milchfluß auswirken, der

bei etwa halber Zitzengummiöffnung beginnt bzw. endet (90, 95, 122).

3.3.1 Melkzeug ~onventioneller Bauart (Standardmelkzeug)

Zunächst soll das fUr die Vergleichsversuche herangezogene Melk­

zeug konventioneller Bauart (Standardmelkzeug) beschrieben werden,

da es derzeit praktisch ausschließlich eingesetzt wird, und da sich

an dieser Maschine Unzulänglichkeiten, die Anlaß fUr die Entwick­

lung neuer Systeme waren, gut aufzeigen lassen.

Das in dieser Arbeit eingesetzte Standardmelkzeug (Abb. 10) weist

ein Sammelstückvolumen von über 100 ml und ein annerkannt gut

melkendes Zitzengummi auf. Das Fabrikat kann aufgrund seiner welt­

weiten Verbreitung als repräsentativer Vertreter dieser Technolo­

gie in moderner Ausführung gelten.

- 51 -

Abb. 10: Standardmelkzeug nach dem Zweiraumbecherprinzip

Da die Milch beim konventionellen Melkzeug mit demselben Vakuum

entzogen und transportiert werden muß, beeinträchtigen sich Milch­

entzug und Milchtransport folgendermaßen: Reibungs- und Strömungs­

verluste in den ablei te.nden Wegen (hydrodynamische Druckverluste)

und bei hochverlegten Anlagen das zusätzlichB Hochfördern der

Milch (hyd,rostatischer Druckverlust) haben ein Absinken des i\Ienn­

vakuums in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdurchsatz zur rolge

(Abc. 1'1). Weiterhin schwankt d.as Ist-V;:;kuum am Euter im Rhythmus

der Pulsierung (zyklische Vakuumschwankungen).

- 52 -

')Tll~ ,mrp,,,m,m L-.l1

I15

: I-+ -- -:

. Vakuum am Euter!

I In J\--J'J~~~ 4t/mln I _~_in~_j

Flüssigkeitsdurchsat z

20

10

0

kPSO

40

30

20

10

0Ot/min

Abb. 11: Vakuumverlauf am Euter in Abhängigkeit vom rlüssigkeits­durchsatz (hachverlegte Melkleitung, 60 Z/min, 70 % S,alt.) (123) .

Um den hydrodynamische~ Druckverlust in Grenzen zu halten, haben

alle Standardmelkzeuge einen Lufteinlaß im Sammelstück. Die konti­

nuierlich eingelassene Luft (S - 10 l/min) durchperlt die Milch,

verringert ihr spezifisches Gewicht und erleichtert so ihren Ab­

transport. Der Gesamtluftmenge sind Grenzen gesetzt, weil bei ei­

nem sehr hohen Luftanteil (>20 l/min) die hydrodynamischen Strö­

mungsverluste deutlich ansteigen (35, 92, 119).

In hochverlegten Melkanlagen sind hydrostatische Vakuumverluste

bei einem Flüssigkeitsdurchsatz von z.8.2 l/min etwa 7 kPa höher

als bei tiefverlegten Rohrmelk- oder Eimermelkanlagen. Die Vakuum­

verluste beeinträchtigen wiederum den Milchfluß und erfordern ei­

nen AusgleiCh durch Erhöhung des ~en~-Vakuums, damit der Betriebs­

druck beim Melken nicht zusammenbricht; gerade bei hohem Milchfluß

steht andernfalls kein ausreicnendes Melkvakuum an der Zitze zur

Verfügung. Bei Milchflußende dagegen - und bei unzureichender

- 53 -

Eutervorbereitung auch bei geringem MilchfluB zu Melkbeginn - wird

das erhöhte Nenn-Vakuum voll an der Zitze wirksam und förde.rt e.in

Kletter.n der Zitzenbecher, bevor das E.uter ausgemolken ist; als

Folge erhöht sich zwangsläufig der Z.ei taufwand für die Gewinnung

des Nachgemelkes. Zudem zieht das hohe Vakuum das empfindlicne

Zitzengewebe in Mitleidenschaft, die natürliche Abwehrbereitschaft

des Gewebes wird vermindert und das Eindringen von Krankheitser­

regern u.U. erleichtert (46, 50, 53, 94).

Darüberhinaus muß beim Einstellen des Nennvakuums der Typ der Melk-)

anlage (Eimer- bzw. tiefverlegte oder hochverlegte Rohrmelkanlage)

berücksichtigt werden. Bei Eimermelkanlagen und tiefverlegten Rohr­

melkanlagen ist der hydrostatische Druckverlust um 5 - 7 kPa gerin­

ger als bei hochverlegten Rohrmelkanlagen.

Neben dem Vakuumabfall treten im Standardmelkzeug prinzipbedingt

zyklische Uakuumschwankungen auf, die ihre Urssche im pulsierend

stoßweisen Milchentzug haben (Abb. 12).

0,8bar0,7

0,6

E0,5

:::>0,4:::>

.xCl> 0,3

0,2

0,1

0,00 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

Zeit (sek)

Abb. 12: Zyklische Vakuum schwankungen (Pulszahl 32 Z/min, nachC.C. THIEL) (123)

- 54 -

Nach Ende der Saugphase verkleinert sich durch das Kollabieren des

Zitzengummis der Raum zwischen Zitze und abfließendem Milchpfropfen;

das Vakuum sinkt (Phase 1, Abb. 12). Das kollabierende Gummi übt

einen Impuls auf den soeben ermolkenen Pfropfen aus, er wird in

Richtung Melkleitung beschleunigt und baut dabei im abgeschlossenen

Raum hinter sich ein Zusatzvakuum auf (Phase 2, Abb. 12), das das

Nennvakuum um ca. 40 % überschreiten kann. Diese Vakuumspitze wird

gerade in der Entlastungsphase erreicht. Das Zusatzvakuum bewirkt

nun ein Abbremsen und Zurückströmen der Milch; gleichzeitig baut

sich das Zusatzvakuum wieder ab (Phase 3, Abb. 12). Das Öffnen des

Zitzengummis zur neuen Saugphase verstärkt durch Volumenvergrößer­

ung die Rückflußbewegung (Phase 4, Abb. 12). Dieser Rückfluß be­

reits ermolkener Milch kann die Zitze entweder mit großer Masse

und geringer Geschwindigkeit (1 - 2 m/s), oder bei ungünstigen 8e­

dingungen (z.8. Lecklufteinbruch, liner slip) aber auch als Spray

mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten (ca. 20 m/s) treffen. Durch

dieses "Naßmelken" bzw. durch den gefährlicheren "Rückspray" be­

steht die akute Gefahr einer Übertragung von Krankheitserregern

durch den Strichkanal. 1 Der Rückfluß ist beendet, wenn das Melk­

vakuum in der Saugphase sein Minimum erreicht hat und der alte

Pfropfen ZUSammen mit der gerade ermolkenen Milch davonströmt

(Phase 5, Abb. 12).

Der gesamte Vorgang wiederholt sich prinzipbedingL mit jedem Puls­

zy~lus und wird daher als zyklische Vakuumschwankung bezeichnet.

Das Ausmaß der zyklischen Vakuumschuankungen im Melkzeug ist vom

Milchfluß, der Art der Pulsierung (alternierend, simultan), dem

Lufteinlaß, dem Sammelstückvolumen sowie den QuerSChnitten der kurzen

Milchschläuche sbhängig (95, 123).

Die Melkmaschinenhersteller bemühen sich, eine Dämpfung unkontrol­

lierter Vakuumschwankungen durch Vergrößerung des Innendurchmessers

der kurzen Milchschläuche sowie durch Schaffung eines Puffervolumens

in Form eines vergrößerten Sammelstückes zu erreichen. Diese Verän­

derungen bewirken jedoch durch Austrittsverluste im Sammelstück

Die Bestrebung, diesen Übertragungsmechanismus zu verhindern, warein wesentlicher Anlaß für die umfangreic~en Forschungsarbeiten amEinraumbecher (28, 49, 67) sowie für die Entwickluno einer Jiertel­gemel~smasc~ine ~it periodischem Lufteinlaß (32). -

- 55 -

eine w.ei tere Minderwn g . des durchschni ttli.chen.8.:triebsvakuums,

welche.s nicht unwe}Ojentlich v.on der Aufrechterhaltung de.r

tischen,Energie abfließender Milchpfropfen wird.

Ausschalten von zyklischen Schwankungen, und 'vor allem des Rünk-

flusses, auf diese'mWege, insbesoridere bei "hochverl.egter

~1elkleitung, n1cht sinnvoll erreicht w.erden

Durch inkonstante Vakuumapplikation weicht diE' differenzdruckge­

steuer.te Zi tzengummib;.weg.ung, w.~ederg;.geben im unteren "Elildteil

von Abbildung 13, von der eingestellten Pulsierung ab. Diese Ab­

weichung ist in dem hier gezeigten (extremen) Beispiel so stark,

daß sich die Zeitanteile von Saug- und Entlaetungsphase um­

kehren.

0,8

(bor

o~-,.-J~~_-..L_--L_-L---":!!!!oJVI VI 25 i""""'i~-.--~_ ---r---"J.;....-~----,

-8'E(mmCl E 'If-------'\:t-~r_-+--f+--A~

c: j 15j Cl I--T--+--+-++---+--.J~-J~~~~

co N 50::;---;:;-':;;;--:~--:l=---:-L:---L..--I0.4 0;6 0.8 1,0 1.2

Zeit (sek)

Abb. 13: Zyklische Vakuumschluankungen und Zi tz.engummibew,egung (123)

- 56 -

Da selbst bei konstantem Leitungsvakuum - also ohne zusätzliche

unregelmäßige Vakuumschwankungen - die Vakuumverhältnisse am Euter

derart unkontrolliert von den Ne~n-werten abweichen, verwundert

es nicht, daß trotz großer fabrikatspezifischer Unterschiede in

den empfohlenen Nenn-Werten für Vakuum und Pulsierung das Milchab­

gabeverhalten der Kühe weitgehend gleich ist und dementsprechend

auch innerhalb der weiten Grenzen des Indifferenzbereiches (vgl.

Tab. 1) keine fabrikatspezifischen Unterschiede in der Euterge­

sundheit festgestellt worden sind (39, 52, 62, 76).

3.3.2 Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück

(konstante Vakuumapplikation)

Bedingt durch die pulsierende Milchabgabe und den gleichzeitigen

Abtransport von Milch und Luft treten in konventionellen Melkan­

lagen also Vakuumverluste sowie unregelmäßige und zykllsche Vakuum­

schwankungen auf. ~onstante Vakuumverhältnisse am Euter lassen sich

_ unter Beibehaltung des Zweiraumbechers - nur durch eine Trennung

von Milch und Luft direkt unter der Zitze, also im Aoscheidersammel­

stück, errelchen (1, 94 , 100, 123). [in getrennter Abscheider auf

Euterniveau dagegen eliminiert in erster Linie nur die Probleme der

Hoc~förderung der Milch. Das Vakuum am Euter verhält sich jedoch

bei einem Abscheider auf Euterniveau ähnlich wie bei einer Rohrmelk­

anlage mit tiefverlegter Melkleitung. Da für die Untersuchungen

zur [jberorüfung und Eingrenzung der bisherigen Indifferenzbereiche

von Vakuum und Pulsierung mit möglichst konstanten Bedingungen am

Euter gearbeitet werden sollte, kam nur ein Melkzeug mit Milch­

Luft-Trennung im Abscheidersemmelstück für die Versuche in Frage.

Das Sammelstück des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung zeigt Ab­

bildung 14.

- 57 -

Abb. 14: Abscheide'rsammelstück zur Trennung von Milch und Luft

Die Milc'h fließt auch - durch,

die kurzen Mi.1chscpläuC;p,l', in das S,ammelstück. An d,ies,em",befindet

sich oben ein AnscnlUß"f'üf"das Melkvakuum , darunter, dUrch einen

Schwimmer getrennt, Die,ei,nga",

latlfene Milch staut sich kurz und gibt dadurch dem Schwimmer Auf-,

trieb; die Verbindung zÜm Transportvakuum wird perin.disch freige­

geben.

Zum Fördern der weitgehend luftfreien Milch in die hochverlegte

Melklei tung (nur hier erscheint der Einsatz dieses Melkzeuges we­

gen der hohen hydrostatischen Druckverluste sinnvoll) ist zwischen

Melk- und Tr'ansportvakuum ",ifl Differenzd'rbck von oa.25 kPa er­

forderlich, um den vollen hydrostatischen Druckverlust eIner Milch­

säule von ca. 2 m Höhe und die Fleibungswiderstände zu kompensieren.

- 58 -

Großvolumige kurze Milchschläuche mit 12 mm Innendurchmesser be­

wirken eine geringe Beschleunigung der Milchpfropfen und tragen

damit zu einer Stabilisierung des Vakuums im Abscheider bei; zudem

ist die Gefahr eines Milchstaus in den kurzen Milchschläuchen kaum

mehr gegeben, so daß Vakuumspitzen, die beim Öffnen des Zitzengum­

mis durch Ansaugen von Milchresten entstehen, nur unter sehr un­

günstigen Bedingungen auftreten. Eine "weiche" Pulsierung, d.h.

ein langsames Öffnen und Schließen des Zitzengummis (flacher Flan­

kenwinkel der Pulskurve) kann, wenn eine relativ kurze Saugphasen­

länge gewählt wird, die Stabilisierung des Vakuums zusätzlich unter­

stützen.

Die mit den genannten Maßnahmen zu erreichenden Vakuumverhältnisse

im Melkzeug sind für Flüssigkeitsdurchsätze von 0 l/min und 5 l/min

in Abbildung 15 einander~gegenübergestellt.

lsIs

Vakuum im Abscl~ammelstuck ....--

'--O-I-/-m-i"-' SI/mi" II

Vakuum an der Zitzenspitze~-----·I-.......,""""-~~~--'""",,-,,,-----

IVakuum im Pulsraum

r--'-_Zi,.\....m~~~ t=1 Cl+--f---J V V

kPa

504030

2010okPa

~~j-40

kPa

:~~-40 ~

Abb. 15: Vakuumverhältnisse im Melkzeug mit Milch-luft-Trennungi~ Abscheidersammelstück (50 kPa, 45 Z/min, 70 % S,slm.) (123)

- 59 -

Es wird deutlIch, daß das Vakuum sowohl im Sammelstück als auch

an der Zitzenspitze unabhängig vom Milch,fluß praktisch konstant

auf Nennhöhe bleibt, Nenn- und Ist-Warte stiJllmen nahezu überein.

Durch getrennten Abt.ransport fli eßt ~Iilch ruhig unQ gleichmäß,ig

in die Endeinheit, wes sich in einem sehr niedrigen Gehalt an

freien Fettsäuren aUSdrückt (101, 117, 128).

Schuierig ist derzeit noch die Handhabung des Melkzeuges. Die

Trennung von Milch und Luft durch einen Schwimmer erfordert ein

so großes, ausreichendes Volumen des Sammelstückes, daß ein Übe.r­

riß von Milch in die Vakuumleitung wird. Bei Tieren mit

tiefen Eutern steht

auf, waS eine Erhöhu.J;19 des

Trotz der Größe des

sich ein Überriß

austrieb

bei

beim Melken am Boden

zur Folge haben kann.

cb'e'so!fiders bei Weide-

Die erste ~löglichkeit wären drei getrennte Vakuumlei tungen : eine

Trensportleitung und je eine Leitung für Melk- und Pulsvakuum.

Diese aufwendigste Lösung erfordert einen gesonderten Milchab­

scheider für die Übe,rrißmilchmenge. Die Speiseleitung für das

Melkvakuum< ist wegen der Milchreste (Überriß) in deT L!edt'ung an

den Spülkreislauf anzuschließen. Der Reinigungserfolg scheint

trotzde!T1 in Frage ge,,;tellt, da die relativ geringen Überrißmilch­

mengen im Luftstrpm schnell antrocknen. DIe SQ entstehendenf"li1ch­

verluste betragen nach Beobachtungen auf der Vers'uchsstation

Vei tshof d,er Südd!;ut"Qhen Versuchs- und Fprschungsanstal t fÜr

Milchwirts.chaft zwischen 0 und 2 I je Kuh (119).

- Bei der zweiter) Möglichkeit, die für die Vers'uche dieser Arbeit

berücksichtigt wurde, greift e.in Membranventil ("StabiLisator")

- 60 -

einer handelsüblichen Melkeinheit (127) (vgl. Abb. 16) das Melk­

vakuum aus dem Transportvakuum ab; das Pulsvakuum dient dabei als

Steuervakuum. Der Milchüberriß gelangt auf diese Weise in oie

Transoortleitung.

Steuer­vakuum

ane

i ~ Transport-i/ vakuumI

I ,/'_'~ I ~Membr

... ~

l ~

-'-'fMelkvakuumund Überrift

Abb. 16: Membranventil ("Stabilisator")

Da gewisse Druckdifferenzen zur Steuerung des Membranventils er­

forderlich sind, kann das zitzenendige Vakuum bei dieser Lösung

nicht völlig konstant sein: Wie Messungen ergaben, bewegte sich

das Vakuum am Euter etwa! 1 kPa sinusförmig um die Nennhöhe und

erfüllte damit nicht nur im Vergleich zur Standardtechnik, sondern

ouch absolut die für diese Arbeit gestellten Anforderungen in be­

friedigendem Maße. Da der im Versuch verwend.te Stabilisator noch

fOr ca. 15 Jahre patent rechtlich geschützt ist, besteht vorerst

keine Möglichkeit,diese hygienisch vorteilhafte Lösung allgemein

in der Praxis einzusetzen.

- 61 -

Um unterschiedliche Zoi tzenbecher als weitere VersuchsvariablE' aus­

zuschließen, wurden die in den USA mit der Milch-Luf,t-Trennung kom­

binierten Spi tzenmelkbecher (narow borf? liners) (in Abb. 17 links)

für di e Versuche gegen StEndardmelkbecher mi t Zi tezengummis' aus Si­

likonkautschuk getauJ;3cht, wie siE' für das Melcf<zeug mit periodischem

Lufteinlaß verwendet werden. Im Gegensatz zur Sotandardtechni'k kön­

nen die hochelastischen Zitzengummis aufgrund d'es exak,ten Oi fferenz­

druckes durch die Zitzengummiwand problemlos mit dem ,Sammelstück

ä:eT' Mile'h- L U'ft-Tr,e nn'Crngkomb i n''J.:ieT't UJE Tt:dt:::Tl.. P'[j i: Cb;:fS Gxt'c (tU-d-.1.,uill,td"1>kLCt::D,Y

wurden in den Vergleichsversuchen 'die firmenüblichel1 Zi'tzengummis

verwendet.

- 62 -

3.3.3 Melkzeug mit periodischem Lufteiniaß (kontrollierte

Vakuumapplikation)

Das bereits im Handel erh~ltliche Melkzeug mit periodischem LufL­

einlaß (siehe Abb. 18) baut auf die bekannte Zweiraumbechertechnik

auf; äußerlich unterscheidet eo sich von herkömmlichen Melkzeugen

in erster Linie durch ein Ventil in jedem Zitzenbecher und durch

ein Spezialsammelstück ohne Puffervolumen mit einer nach Euter­

hälften bzw. Eutervierteln getrennten Ableitung. Für die Versuche

wurde die üblicherweise eingesetzte, nach EuterhälflEn getrennte

Ableitung gew~hlt.

Abb. 18: Melkzeug mit periOdischem Lufteinjaß

- 63 -

Da der Lufteinlaß durch die Ventile im Zitzenbecher gesteuert wird,

weist das Sammelstück keinen eigenen Lufteinlaß auf. Weiterhin wil'd

das Melkzeug serienmäßig mi t einem Zitzengummi aus Silikonkautschuk

_ im Gegensatz zu den für konventionelle Mel~zeuge verwendeten Neo­

prengummis - ausgerüstet. Seine Vorteile sollen nach Angaben des

Herstellers (32) besonders in der hohen Elastizität, der gerLngen

Leckluftrate am Zitzengummikopf und der längeren Lebensdauer ~ie­

gen.

Während beim Melkzeug mit Milc·h-Luft-Trennung durch Funk tionstren­

nung von Milchentzug und -abtransport ein konstantes Vakuum erreicht

wird, ist für den periodischen Lufteinlaß eine exakte zeitliche

Abstimmung von Milchentzug und -:-t'ransport charakteristisch, SI) daß

sich diese Funktionen nicht gegenseitig stören sondern stützen.

Dieses Zusammenspiel wird, im Vergleich zur konventionellen Tech­

nik mit kont.inuierlichem Lufteinlaß , anhand von Abbildung 19 deut­

lich:

o =Vakuum

1=Zitzenbecher2=Zitzengprnmi3 =kurze Milchschlguche

l, =Sammelstück

.~=Atmosphäre

5 =langer Milchschlauch6: Putsschläuche7= Pulsator8= Pul.sraum

9 =kont.inuierlicher Lut!:~.inlaß

10 =periodischer LUfteilllaß11 =getrennteAbleitun~li.wege

Abb. 19: Sch.ema eines Standardmelkzeuges und des Melkzeuges mi tperiodischem Lufteinlaß

20

- 64 -

Das vom u~tardruck im Pulsraum gesteuerte Ventil (10, Abo. 19)

läßt Luft direkt unterhalb der Zitzenspitze ein, jedoch nur wäh­

rend der Entlastungsphase, also periodisch. Die i~sgesamt einge­

lassene Luftmenge liege - bei der Verwendung eines Pulsators mit

70 % Saugphasenlänge - mit weniger als 10 l/min und Melkzeug nicht

höher als bej konve~tionelle~ Melkzeugen. Der exakt gesteuerte

Luftschub nach jeder Milchflußphase unterstützt die Pumpkraft des

sich schließenden Zitzengummis, so daß die ermolkene Milch jedes­

mal zügig und rückflußfrei abgeführt wird. Im langen Milchschlauch

befinden sich so abwechselnd Pfropfen aus Milch bzw. Luft (11,

Abb. 19),statt wie beim herkömmlichen System permanent iuftdurch­

perlte Milch (5, Abb. 19). Wie bei einer konventionellen Maschine

verkleinert das kollabierende Zitzengummi zunächst das Volumen

unterhalb der Zitze, was einen Abfall des Vakuums zur Folge hat.

Der gleichzeitig beim Kollabieren ausgelöste Impuls treibt den

Milchpfropfen in Richtung auf das ableitende System. Jedoch kann

kein Zusatzvakuum auftreten, da hinter dem Milchpfropfen gezielt

belüftet und das Vakuum abgesenkt wird. Diese Belüftung sichert

durch Erhaltung der kinetischen Energie den rückflußfreien Ab­

transport der Milch und minimiert die Vakuumverluste in der Milch­

flußphase.

Betrlebsv'okuumin der

MilchfluAphase(kPal

50 Nennvakuum

=L~~~:~=·========~erjO~fteinlaOIOW~7kPa .-. ----2:--;;:::- _

40 ..........~ ...----__ --0 perlod. LutteinlaO hlghlJne--f---------- ................ --....- ... Standard lo,wllOe......

30 111111I111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!lIlllllllllllllllilllliiiillm~.I'lllllll'llll11111111111111111111111I1111111111111111111111111111111I11111I11111111I11111111111111111111111111111IGrenzbereich des· .......... Haftvakuums

........................... Standard hlghllne

10

O-'-------.---~--~-__.~-~--.----,---------

F IUS SI gkeit sd urehsat z(I/mini

Abb. 20: Durchscnnittliche VBkuumverluste in der Mjlchflußphasebel verschIedenen Melkzeugen (50 kPa, 50 Z/min, 70 % 5,alt.) (123)

- 65 -

Wie aus Abbildung 20 hervorgeht, wird durch den gezielten Luftein­

laß .., b.ei hochverlegter Melld.e.i tung. - ein durqQsc.hn:lett.l,i9he§ .. B!'\7

triebsvakuum in. de.r Mi:J.phjjl\lßphase .er,reicht ,das .mindeste[l§..,.aujje

der Höhe .herlstlmmlicher.yti·efv'E.!rlegter n<1elk.an.1Etgen liegt •. Dement­

sprechendmuß·d'as Nennvak.wum:fFlr .das Melkze\l.g mit periodischem

Lufteinlaß gegenüber den·.QbliG;hen 50 kPa erl:t.eblich gesel'lkt werden;

die Ermittlung der optimalen Vakuumhöhe für dieses Melkzeug war ein

Ziel der vorliegenden Arb.ei.t.

Aus Vakuumstützung in der Milchflußphase und Be.lüftung in der. Ent_

lastung§pha§J' ergibt si.ch der. für den .periodisc,hen Lufteinlaß

charakteristische Vakuumyerlauf am .E.uter (Abb. 21):

kPa50+---..-__.,..-----,

kP

50~i

'0 '-J30

20

10

o"--_",Q-::I/",,m~. '-::"'-'-..-'"Flüssigkeit!>durth!>otz

Abb. 21: V.Cikuumver.l auf im Me.lkzeug f!li t periodische m .Luf'te:·inl.aß(hochverlegte Leitung, 50 kPa, 6.0 Z/mi.n, 70 % S, alt .• ) (123)

In der Milohflußphese bleibt des Vakuum annähernd konstant auf Nenn­

höhe, in der Entlastungsphase dagegen erfolgt ein deutli.cher V'eku­

umabbau. Sich während der Saugphase in der Zi tzenspi tze 8Qge§,13.l)h

meltes Blut und Lymphflüssigkeit können dadurch bereits von sich

aus zur Zitzenbasis zurückströmen, so daß der mit der Vakuumabsenkung

- 66 -

verbundene geringere Differenzdruck durch das Zitzengummi zur zir­

kulatorischen Entlastung ausreicht. Ein geringer Preßdruck in Ver­

bindung mit der sich entsprechend dem Vakuumverlauf verlängernden

und verkürzenden Zitze soll die Melkbereitschaft der Kühe fördern

und eine schonende Entlastung der Zitzenspitze bewirken (32).

Das im Sinne der Mastitisprophylaxe erwünschte Unterbinden der

Übertragung von Mikroorganismen wird durch einen kontrollierten

Druck- bzw. Strömungsverlauf im Melkzeug erreicht, der den bereits

genannten rückflußfreien Abtransport der Milch und eine Nichtver­

wirbelung im Sammelstück gewährleistet (32, 85, 92, 94). Die im

Versuch verwendete Sammelstückausführungbesaß einenach Euterhälften

getrennte Milchableitung; für Mastitisproblembetriebe kann eine

Spezialviertelgemelkmaschine eingesetzt werden, die eine Über­

tragung von Bakterien völlig ausschließen soll (32).

Ein Sammelstück ohne Puffervolumen sowie die nach Euterhälften bzw.

-vierteln getrennte Ableitung der Milch sind nur in Verbindung mit

dem periodischen Lufteinlaß möglich, weil herkömmliche Systeme

(vgl. Kap. 3.3.1) aufgrund von Vakuumschwankungen nicht ohne zit­

zennahes Puffervolumen auskommen.

3.4 Versuchsvorbereitung und -durchführung

Bei Versuchen mit Groß ti eren mit begrenzter Anzahl je Versuch muß

in besonderem Maße auf gleiche Bedingungen bei den Einzelversuchen

und genaue Datenerfassung Wert gelegt werden, da jeder Fehler der

Stichprobe multiplikativ auf die Grundgesamtheit übertragen wird.

Mit den nachfolgend unter 3.4.1 bis 3.4.4 beschriebenen Maßnahmen

wurde die gewünschte Gleichheit der Versuchsbedingungen sicherge­

stellt.Dazu gehörte:

- Umstellung der Versuchskühe auf die neue Melktechnik 8 Wochen

vor Versuchsbeginn,

- gleichbleibendes, ablaufgerechtes Melken,

- individuelle Melkzeugausrichtung und

- Verzicht auf Eingewöhnungszeiten an neue Behandlungen bei den

Change-Over-Versuchen.

- 67 -

3.4.1 Umstellung auf die neue Melktechnik

In Praxisbetrieben, in denen mit der konvli1nti.one.llen Technei k gemol­

kien wi rd, sind Zi tzenverhärtungen wei t ver,brei tiet. O1..e Ursachen der

dami;c eir.hergehenden 5chwermelkbarkei t dU'l'ch Ansammlung von 8·inde­

geweba in der Zitzenspitze sind zu suchen in überhöhtem Vakuum;

technischen Mängeln der Melkmaschine (ihcrherKlemmdI'Glck dEis zitzen­

gummis, b'8100niog, ung·eoaue Pulsi,arlmg) sowie1.n fieh'l.erh.after

Melkr.o:utine (ungenügende Vorstimul,;at·ioni, lanqe.s Blindmelken und

zu' langes Nachme.lken ohne Ausme.lkgri ffe). Die Bi.ndegewebs ans amm­

lungen hemmen die Elastizität dES Strichk..nals so, daß s.ich der

MiJci>fluß verlangsamt und sich dam.it die Melkdauer erhöht (50, 83,

94, 105).

Derartige Zi tzenverhärtun~e.:T1 waren auch hei Ve.rsuchiskühen f.ühl-

bar vorh anden, so daß Ver,sueme mit niedrigem Vakuum zu überl anger

Melkdauer geführt hätten. Oarl\berhinaus ~~tten Variat.ionen der

Vakuumhöhe im niedrigen, Vakuumbereich kaum meßlJ.are Unterschiede

in der Melkgeschwindigkeit gebracht. Neuere Versuche 06 113)

und mehr jährige Praxi§beobachtqng,!'n haben gezeigt, dEliB Melk-

zeug mit periodischem LufteinlaB aufgrltpd,sEiner ge;ziEltfCD Vakuum­

absenkung in dEI' Entt~J>tung7Phase,~;I;;rel2n,?;Enmit" s~ipem, pank

minimier~eI' Strt,%lJ)H!Jgsv~r.lIJ!,FI;!,~ n;ieomg!,)!':,,~eni!yakuum ypn 40 bis

43 kPa (vgl. l"iap. 3;.;~.3) in d!,r L~gfil.ißt. ZitzenvErhä1'tul]gEfl vor­

zubeugen. bzw. b!'stehende wied,er rüti's.,Q!ting~.\l zu machen. De.1', Abbau

der genannten erworbenen Verhärtungen durch schonendE Melktechnik

so11 'innerhalb von ca.6 Wochen erfoTg·e.n.

Aufgrund dieser Erkenntnisse \lgrs;lJchsstal) vPFhan-

denen f1elkzeuge ca. 8 Wi\3che~ vor Versuc)1SbEij'~pn gE'gen M!,l~;~.eugemit periodischem Lufteinlaß ausg",taqscht und dss N.ennva.kuum. in

der hochverlegten Leitung schrittweise ayf 40 k,Pa gesenkt. Bei

Versuchsbeginn waren keine fühlbaren Zi tzenverhi§rtungen ,mehl' vor­

handen.

Zur Gewöhnung an den Melkwagen wurden die Versuchskühe b,er.e.i ts

drei Tage vor Versuchsbeginn mit dem Melkwagen gemolken, auch

nach 1 ängeren V.ersuchspausen(max·. 5 Tage) wurden zwei MeYkzei ten

zur Gewöhffung dem Versuch vorgeichaltet.

- 58 -

3.u.2 Oroeitsablauf bei~ ~elken

Um d~r beka0nten Problemen 8uszuwejc~en. oie beim [insatz eines Be­

rufsmelkers in uiss~nschaftlichen Versuchen durch den Konflikt Lwi­

sehen Arbeitsaufwand und erforderlicner Exakthejt be,stehe~, wuroer

di~ Mühe für alle im Rahmen dieser Arbeit bEschriebenen Versuche vonder Verf2sserin selbst gemolken. Somit entstanden auch keinE Pro­

bleme mit lJEchselndew Personal, sich ~ndernder Melkroutine und

njcr,t ze!.tgerechter 6eoie,,~ng der Versuchskühe (StiPlulation, An­

setz~n d2r Melkzeuge ohne Verz6ger~ng, ~achmelker). inSbesondere

wurde eine Verf~lschung der Nachgemelkmengel' durch ~onseouentes

AusschaJten der llindnlelkz.eiten unterbunden, da e:~e ELlerkon­

trolle I'zw. das ~achmelken sofort erfolgte, wenn oie Digjtalan­

zeige am Melkwsgen einen Milcr,fluß unter 200 g/min anzejgte. Es

~erging mit etwa 0,2 Minuten nur die Zeit zwischen Endsignal und

~irkung der Nachmelkgriffe.

Individuelle Melkzeugspannung

Nach herrschender Lehrmeinung soll beim maschinellen Melken mit

einer Eimermelkanlage auf gerade SchlauchfUhrung unter der Kuh

wnd leichte Spannung des Melkzeuges durch die Eimerstellung geach­

te~ werden. Bei Rohrmelkanlagen ist diese Möglichkeit der Melkzeug­

spannung nicht mehr gegeben, so da8 man suf andere Hilfsmittel aus­

weichen muß: Für das Melkzeug mit periodischem Luftejnlaß wird eine

Spannleine geliefert (Abb. 22 a), die es ermöglicht, das Melkzeug

so zu hängen, daß es beim Melken auf die Hinterviertel leichten

Zug 'lusübt. 1

Bei der Empfehlun~ das Melkzeug wie oben beschrieben auszuriChten,

wird dsvon ausgegangen, daß bei den meisten KUhen deT Milchanteil

mit etwa 55 % in den Hintervierteln größer als in den Vordervier­

taln ist (45 I). Bei lose hängendem Melkzeug wirkt dessen Gewichts­

verteilung so, daß auf die VordeTviertel mehr Zug ausgeübt wird,

1Eine ähnliche Einrichtung zur Melkzeugausrichtung ist auch für dieMelkeinheiten im Ryholm-Stall bekannt.

- 69 -

so daß diese schneller ausmelken. Die 5pannleine soll die un­

gleiche Geweichtsverteilung korrig~erenc.

a) b)

Abb. 22: a) Spannvorrichtung für Melkzeuge in Rohrmelk'l\1la'genb) Parallel Euterboden au~gerichtets Melkzeug

Die Posi tc:j.onieTcung Melkzeuges decrart, daß

becherobecrkanten mit des Euterbodens übere~nstimmt

Abb. 22 b), bewirkt eine Stcreckung des Zitzengewebes, so

Passage von der Drüsen- zur Zitzenzisterne länger eiffen

wird. Außerdem wird das Hbchklecttern der Zi t'zenb(echer bei'Nach­

lassen deI' Haftreibung zwischen Zitzengummi und Zitze verioQ'ert.

Insgesamt soll durch eine sorgfäl ti ge indi v i due 11e Me1kzeUg'­

spannung das Nachgemelk spürbar verringert werden. Diese Erfah"­

rungen wurden in einem 'Jorverc8uch bestätigt: Zwei Gruppen zu je

4 Tieren wurden nach dem Change-Over-Design zwei Tage mit lose

- 70 -

h~rqendem und zweI Tage mi t tierindividuell gespantem Melkzeug

gemolken. Der 8ehandlungseinfluß auf die Melkbarkeitsmerkmaie

bei den eInzelnen Kühen geht aus Tabelle 5 hervor.

Die Maschinengesamtgemelke waren zwischen den Behandlungen nicht

signifikant verschieden. Die Ergebnisse zeigen, daß Kühe mit

großen, tiefen Hintervierteln und genetisch bedingter Neigung

zu Nachgemelk am stärksten positiv auf das Spannen reagierten.

So zeigte sich bei den KOhen 31, 19, 26 und 23 ein relativ großer

Einfluß auf die HBhe dea Nachgemelkes: Die absolute HBhe der Nach­

gemelke war im Mittel mit 0,16 kg erheblich geringer als bei lose

hängendem Melkzeug (0,23 kg). Die hBheren Nachgemelkwerte von

Kuh 22 und Kuh 29 , trotz des gespannten Melkzeuges, waren jeweils

nur auf eine Melkzeit zurückzuführen, so daß hier zufällIge Ein­

FlOsse nicht 8bSZusctllieBen sind.

Kur, 31 >ei gte die stär~ste Reaktion auf das Spannen bezü.glich

des durchschnittlichen Minutenhauptgemelkes, nämlich einen An­

stieg von 2,18 auf 2,55 kg/min. insgesamt unterachieden sich die

Mittelwerte rür dieses Merkmal mit 1,79 kg/min bei gespanntem Melk­

zeug gegenüber 1,69 kg/min bei hängendem Melkzeug nicht signifikant.

Auf den höchsten Milchfluß hatte das Spannen der Melkzeuge mit im

Mittel 2,bg kg gegenüber 2,65 kg erwartungsgemäß wenig Einfluß,

weil der Milchfluß zu Melkbeginn vor allem vom Querschnitt dee

Strichkanals und der herrschenden Druckdifferenz geprägt wird

<3, 17, 72).

Die Versuchsergebnisse der Tabelle 5 ließen sich im paarweisen

T-Test aufgrund der geringen Werteanzahl nicht statistisch sichern;

es besteht aber kein Zweifel, daß bei genügend langer Versuchs­

dauer für Tiere mit ungleicher Viertelverteilung ein signifikantes

Ergebnis eingetreten wäre.

Aufgrund der Ergebnisse des Vorversuches wurde die Spannvorrichtung

tierindividueil über die gesamte Versuchsdauer für alle Versuchs­

melkzeuge so cingese"zl, da8 die Ebene der Melkbecheroberkanten mit

der des EGterbooens übereinstimmte.

Tab •.5: ALlswir~,ung L\nterBch,~edli.ch",.;rVez:tep',\ng . das Melkzeuggewichtes Buf di.e Vorder- und Hin ter­vierte~, auf.wichj;ige Milchflußmepkmal,e$S=§pannen. H = Hängen)(Mi ttelwerte über je 4 Melkzeiten) n =' 56 Milchfluß.kurven

- 72 -

3.~.L fingewöhnungszeiten

Alle Versuche der vorliegenden Arbeit sind nach dem bei Großtier­

versuchen vorzugsweise verwendeten Change-Over-Design über jeweils

10 Tage angelegt worden. LI (40) schreibt " ••• diese Versuchsan­

stellung 1st speziell für Versuche an einer geringen Anzahl groBer

Tiere geeignet, wenn zwei oder mehr Behandlungen durchgeführt werden.

Gewöhnlich unterscheiden sich die Individuen sehr ln Konstitution

und ihrer Reaktion auf die Behandlung: Der Versuchsfehler würde

groß und ein Vergleich der Behandlungen wenig empfindlich sein.

Darum ist es wünschenswert, die Ungleichheit zwischen den Indivi­

duen von dem Vergleich der Behandlungen auszuschließen. Dazu müßten

die Individuen selbst w~e Blöcke behandelt werden, vorausgesetzt,

die Behandlungen sind derart, daß sie am selben Individuum - zu

verschiedenen Zeiten - anwendbar sind. Es sollte eine Wartezeit

zwischen den beiden Behandlungen liegen, damit der Effekt der ei-

nen Behandlung nicht auf die nächste übertragen wird. Die Reihen­

folge der Behandlungen sollte zufällig sein, so daß eine gleiche

Anzahl von Individuen erst Behandlung B, dann b (die a,b-Sequenz)

oder erst Behandlung b, dann a (die b,a-Sequenz) erhält, z.B.:

Periode I

Periode 11

Individuum 1

a

b

Individuum 2

b

a

Das wäre ein einfaches lateinisches Quadrat (2 X 2); also kombiniert

das Change-Over-Design die Merkmale von kleinen randomisierten

Blöcken mit denen von kleinen lateinischen Quadraten."

Fehler, die bei gleichzeitiger Anwendung bel der Behandlungen durch

Unterschiede im geringzahligen Tiermaterial zwischen den Behand­

lungsgruppen entstehen würden, sowie Fehler, wie sie bei aufein­

anderfolgender Behandlung an denselben Tieren durch den Zeittrend

gegeben sind, werden durch die Change-Dver-Versuchsanstellung eli­

miniert.

- 73 -

RPBOLD (68) hat sich mit der FragE der wartezeiten, wie sia von

LI (40) bei den Change-Over-Versuchen gefordert wurden, näher be­

schäftigt. Er ermittelte in seinen VersucheQ mit verschiedenen

Melkparametern das Fehlen einer gesichertEn Interaktjon zwischen

dem FaktoT "Tage" (Versuchslänge) und dem faktor "Behandlungen".

Er schloß daraus, daß die Aus.wirkung einer Änderung oer Behandlung

auf die Variation der Melkbarkeitsmerkmale unabhängig von der Zeit

nach der Veränderung war. Eine Umgewöhnung an neue Behandlungen w.ar

somit nicht nötig. Weiterhin konnte er eine Anpassung dEr TieTe an

die Behandlung ausschließen, da die Varianzanteile zwischen Tieren

und Tagen gleich blieben, bei einer Anpessung an die Behandlung hin­

gegen müßten sich die Varianz anteile verringert haben.

SAGI (74) übertrug diese Erkenntnisse teilweise sogar auf Phvsio­

logieversuche, in dEnen der EffEkt unterschiedlicher Vorstimulation

auf die Hormonausschüttung von Kühen untersucht wurde.

Wegen der fein abgestuften, meist nur geringfügig unterschiedlichen

Behandlungsvarianten wurde in der vorliegenden Arbeit in Anlehnung

an RABOLD (68) und die Versuchspläne anderer Wissenschaftler (11,

19, 74) auf Warte- bzw. Eingewöhnungszei ten im Change-Over-Block

verzichtet.

3.5 Versuchsplan

Der Gesam~versuch gliedert sich in drei Teile mit aufeinander auf­

bauenden Fragestellungen:

Teil I: Optimierung von Vakuumhöhe und Pulsierung für das Melk­

zeug mit ~ilch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück

und Überprüfung der Indifferenzbereiche

Teil 11: Optimierung von Vakuumhöhe und Pulsierung fOr aas Meik­

zeug mit periodischEm Lufteinlaß

feil 111: Vergleich der Melkzeuge mir Milc h-Luft-lrennung, oErio­

dischem Lufteinlaß und konventioneller Bauart

- 74 -

Aufbauend auf diese Versuchs gliederung wird zunächst auf das in

dieser Arbeit verwendete Change-over-Design, dann auf den Versuchs­

ablauf näher eingegangen.

Aus melktechnischen Gründen (vgl. Kap. 3.2) konnten nur jeweils

zwei Behandlungen (a,b) gleichzeitig durchgeführt werden. Zu Be­

ginn wurden daher die Versuchskühe in zwei gleichstarke Gruppen

(1 und 2) eingeteilt; diese Einteilung blieb über die gesamte Ver­

suchsdauer bestehen. Der Wechsel zwischen den Behandlungen a und

b erfolgte jeweils nach 5 Versuchstagen (10 Melkzeiten). Das hier

angewendete einfache Change-over-Design entspricht dem Beispiel

von LI (40) aus Kapitel 3.4.4:

Gruppe

a

b

Gruppe 2

b

a

Dauer

5 Tage

5 Tage

Zwischen den einzelnen Versuchsabschnitten lagen jeweils fünftägige

Kontrollphasen, die mit den stallüblichen Melkzeugen und Melkpara­

metern (Periodischer Lufteinlaß bei 40 kPa, 50 Zimin und 70 % S) ge­

molken wurden. Der Sinn dieser Kontrollphasen lag in einer Überprü­

fung des Tiermaterials auf eventuelle versuchsbedingte Veränderun­

gen.

Nachstehend folgen die Überlegungen, die zur Auswahl der Parameter­

werte geführt haben, sowie in Tabellenform die Versuchsabläufe der

Teile I, 11 und 111:

Teil I: Optimierung von Vakuumhöhe und Pulsierung für das Melk­

zeug mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück

und Überprüfung der Indifferenzbereiche

Wie schon in Kapitel 3.3.2 dargestellt, eignet sich das Melkzeug

mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück mit seiner nahe­

Zu vollkommenen Übereinstimmung der Nenn-Werte mit den Ist-Werten

am Euterbesonders für die Versuche zur Überprüfung und Optimierung

von Vakuum und Pulsierung. Diese technische Möglichkeit wurde in

dieser Arbeit genutzt, um die breiten Indifferenzbereiche

- 75 -

herkömmlicher Melkz2uge für Vakuumu~d Pulsierunq (vgl. Tab. 1)

zu überprüfen und ggf. einzugrenzen. Zu dies~m Zweck wurden Ver­

suche mit den herkömmlich bekannten Eckwerten für die Vakuumhöhe

von 45 ull.d 50 kPa gEmolken, ergänzt. LJm eine 40 kPa-Stufe. Unter

Berücksichtigung einer Ausschaltung strömungsbedingter Vakuum­

verluste in herkömmlichen Melkzeugen War zu erwarten, daß Dei

40 kPa das optimale Nennvakuum für das Melkzeug mit Milch-Luft­

lrEnnung liegt.

Zu jEder Vakuumstufe (40, 45, 50 kPa) wurden Versuche mit der

Pulsierung 50 Z/min und 50 % 5 im Vergleich zur Pulsierung

60 Z/min und 70 % S gemolken. Der aUS Tabelle 1 bekannee untere

Grenzwert für die Pulszahl (40 Z/min) wurde für die Versuche nicht

eingestellt, da er zu einer verzögerten Milchabgabe führt und aus

diesem Grund auch in der Praxis nic~t eingestellt wird.

Die Pulskombination 50 Z/min mit 50 % S kann bei konventionellen

Melkzeugen und evtl. auch bei der Milch-Luft-Trennung wegen oer

erhöhten Gefahr einer Übertragung von Mikroorganismen auf die ge­

genüberliegende Euterhälfte durch Rückspray, gerade bei alter­

nierender Pulaierung, nicht uneingeschränkt empfohlen werden

(116, 120, 123). Für die Versuchsfragest·ellung war jedoch weniger

das Übertragungsrisiko sondern in ,erster Linie das Melkergebnis

interessant.

Mit Versuchsvarianten außerhalb des genannten Spektrums ",urde nicht

gemrrlken, da ExtremE Melkparameter zu verschlechteter Milchabgabe

und zumindest langfristig zu einer negativen Beeinflussung der

EutErgesundheit führen würden.

Der Versuchsablauf für Teil 1 geht aus Tabelle 6 hervor.

,

- 76 -

Tab. 6: Versuchsablauf für Teil I:Optimierung von Vakuumhöhe und Fulsierung fUr das Melk­zeug mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstr]ckund Uterprüfung der IndifferenzbEreiche

Dauer

Gruppe 1 Gruppe 2 [TageJ

i

Kontrolle (Per. Lufteinl. , 140 kPa, 50 Z/min, 70 % S) 5

45 kPa, 50 Z/min, 50 % S 45 kPa, 60 Z/min, 70 % S 5

I45 kPa, 60 Z/min, 70 % S 45 kPa, 50 Z/min, 50 O! 5 5;0

40 kPa, 50 Z/",in, 50 % S I 40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 5

40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 40 kPa, 50 Z/min, 50 % S 5

50 kPa, 50 Z/min, 50 % S 50 kPa, 60 Z/min, 70 % S 5 1

50 kPa, 60 Z/min, 70 % S 50 kPa, 50 Z/min, 50 % S 5

Kontrolle (Per. Lufteinl. , 40 kPa, 50 Z/min, 70 % S) 5

~40

Versuchsdauer:

Versuchstiere:

Versuchsurrfang :

40 Tage

8 (4 je Gruppe)

640 Milchflußkurven

Der Versuch mit 50 kPa VakuumhBhe mußte wegen der Gefahr von Zitzerl­~ch~der ~3L~ 2 ~ 2 1agen abgebrochen werden. Die dadurch freige­wordcne eit (2 X 3 Tage) wurde durch die PrUfung der PulskolTIbina­tion ~O Imin ~~t 60 S gegen 6C Z/min ~it 70 % S tei ~O kPa aus-gefüllt äheres in Kap. !.".,,,'1).

- 77 -

Teil [1: Optimier~ng von LBkuumhB~e und Pulsierung fDr das Helk­

2eug mit periodischem Lufteinlaß

Die Dptimlerungsarbeiten fUr ~as Melkzeug mi[ periodischem luft­

einlaß konnten a~f ein sehr sch~ales Parameterspektrum begrenzt

werden, da

- die MBglichkeit bestand, den Jndifferenzbereich herkBmml;cner

Melkzeuge bereits in Versucnsteil 1 mit defn Melkzeug mit Milcn­

Luft-Trennung wEitgehend EinzugrenzEn und

- nur Im Bereich der Pulsatorkenndaten 50 bzw. 60 Z/min und 70 % 5

die für das Melkze~g mit periodischem Lufteinlaß typis8he Vakuum­

applikation sm Euter erreicht wird, wie WORSTORfF (123) in Labor­

versuchEn zeigte~

Aufgrund der geringen VakGumverluste in der Milcnflußphase konnte

der untersuchte Bereich des Nennvakuums sehr niedrig gewlnlt wer­

den (40 bis 45 kPa). Da in diesem Bereicn eine feinop~imiErung

angestrebt wurde, lagen die Vakuumstufen mit 40, 42,5 und 45 kPa

n~r jeweils 2,5 kPa auseinander. Zu diesen Vakuumstufen wurde zu­

nächst die Pulsierung 50 Z/min mit 70 % 5 eingestellt, danach dIE

Pulsierung SO Z/min mit 70 % S.

TacellE 7 zeigt den Versuchs ablauf fDr leil 11.

- 78 -

Tab. 7: Versuchsablauf für Teil 11:Optimierung von Vakuum und Pulsierung für das Melkzeugmit periodischem Lufteinlaß

Daue~~Gruppe 1 Gruppe 2 [Tage)

Kontrolle (Per. Lufteinl., 40 kPa, 50 Z/min, 70 u 5) 5;0

40 kPa, 50 Z/min, 70 % S 45 kPa, 50 Z/min, 70 % s 5

45 kPa, 50 Z/min, 70 % 5 40 kPa, 50 Z/min, 70 % s 5

I40 kPa, 50 Z/ mi n, 70 % S 42,5 kPa, 50 Z/m in, 70 % s 5

42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % S 40 kPa, 50 Z/min, 70 % S 5 III!

Kontrolle (Per. Lufteinl. , 40 kPa, 50 Z/min, 70 0; S) 5/0

40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 45 kPa, 60 Z/min, 70 % s 5

45 kPa, 60 Z/min, 70 % s 40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 5

40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 42,5 kPa, 60 Z/min, 70 % s 5

42,5 kPa, 60 Z/min, 70 % S 40 kPa, 60 Z/min, 70 % s 5

I

I"\ontrolle (Per. Lufteinl., 40 kPa, 50 Z/min, 70 % S) 5 !I

..=r .L 55I

II

Versuchsdauer: 55 Tage

Versuchstiere: 10 (5 je Gruppe)

Versuchs umfang: 1100 Milchflußkurven

Teil Tl}:

- 79 -

VergleiLh der Helkzeuge mit Milch-luft-Trennung im

Abscheidersammelstück, periodisc~em lufteinlaß und

konventioneller Bauart

Für di~ Versuche in Teil 11] war die 8bgesc~lossenc Auswertung der

Versuchsteile I und 11 Voraussetzung, da die drei Melkzeuge

(Milch-Luft-TrEnnung, Periodischer Lurteinlaß und Stendardmelkzeug)

unter jeweils optimalen Melkpar2metern (Vakuum und Pulsierung) im

Vergleich geprüft werden sollten.

Es sclite ein direkter Vergleich von je~eile zuei der drei Melk­

zeuge erfolgen. Die schon Ln den VersuchsLeilen I und Tl beim Mel­

ken mit den OptiMalparametern der neuen Melksysteme gewonnenen

Melkergebnisse können nicht direkt miteinonder in Bezug gesetzt

werden, da sich das Milchabgabeverhalten, beoingt durch den Lak­

tationseinfluß 8ndert und das Tiermaterial in den Vers~chstellen

unterschiedlich war.

Ein Change-Over-Versuch über 2X 20 Tage (Melkzeug mit periodischem

Lufteinlaß gegen Standardmelkzeug) sollte z~dem anhand des durch­

schnittlichen Minutenhauptgemelkes (DMHG) und der Nachgemelkmenge

(MNG) zeigen, in welchen Zeiträumen

- durch Melken mit der konventionellen Technik Bindegewebe in ver­

härtungsfreie Zitzen eingelagert wird (vgl. hap. 3.4) und

- durch Melken mIt dem periodischen Lufteinl6ß derartige Zitzen­

verhärtungen Gbgebaut ~erden kannen.

Der Versuchsablauf für Teil 111 geht aus faLelle 8 hervor.

Tab. 8:

- 80 -

VSTsuchsablauf fOT Teil 111:Vergleich der ~Jlelkzeuge mi t f"1ilch-Luf t- r renlHJng ~rn

AbscheidersammelstUck, periodischem LuftairlaB undkc~ventioneller Bauart

Grupps [Tage]

ncntrolls (Psr. Lufteinl., [,0 kPa, SC Z/mir, 7J S)

~!11ch-Luft-Trennung

Milch-Luft-Tre~~ung

PeriodischEr LIJfteinlaß

KontrollE' (Per. Lufteinl. ~ 40 kPa, SO Z/mifl, 70 S) 5

Standardmelkz8ug

Periodischer Luft2inl~ß 5

Kontrolle (Per. LufteinI., ~O kPa, SO Z/min, 70 ~; j

~.ltar,d8rdme lk Z BUg

Milch-Luft-rrenn~ng

Milc~-Luft-TreGllung

Standerdmelkzeug

S

L

i'i_O_T_'_t_r_O_l_l_8_c_p_B_r_o

_L_u_f_t_8_i_n

_1J.0_'_I_~_O_k._P_-_~_'_5_0__Z_I_m_"_._n_'_N_IC_O__5_0_J_L__

S

__jiPeriodischET LlJfteinlaß Standardmelkzeug 20

StandardmelkzBug PeriodIscher LufteinlaO ~C

lierSL~chsdaL:eT: 90 rage

L~O ~1ilchflußkurven

Vers~chstlcrE: ~ (~ je ~rupp~)

- 81 -

3.6 Aus~ertung der Versuchs daten

Die Milchabgabe ~urde k§hrend des Melkens k6ntinLiErlLch vo~

Linienschreibern in Form von Milchflußkurven, o.h. in einem Dia­

gramm Milchfluß (kg/min) über der Zei~ (min), aufgEzEichnet.

Die Auswertung der Flußkurven erfolgte nach den allgemein anner­

kannten KritErien der Melkbarkeit, wie sie RABOLD (68) definiert

und Buch WEBER (106) angewendet hat. Diese Merkmale der Melkbar­

keit geben Auskunft über ~enge, VollständigkEit und Geschwindig­

keit der Milchabgabe sowie über die Verteilung der Milchrnenge je

Zeiteinheit.

De zur Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Vakuumapplikation

und Milchfluß besonderes Interesse am maximalen Milchfluß bestand,

wurde nicht das übliChe Merkmal "Höchstes Minutengemelk" (HMG) ver­

wendet, sondern der 8ezugszeitraum auf 1S Sekunden verkürzt und

das Merkmal "Höchster Milchfluß" (HMF) genannt. DadurCh ist sicher­

gestellt, daß Kühe in späteren Laktationsstadien auch dann in

i~rem Spitzenmilchfluß erfaßt WErden, wenn er nisht mehr über eine

volle Minute an~ält.

Zudem wurde die prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute

für den Zeitraum von elf Minuten nach Milchflußbeginn in die

Auswertung aufgenommen.

Die Gesamtheit der ermittelten Merkmale der Melkbarkeit wird aus

Abbildung 23 ersic~tlich und in Ta~alle 9 mit ihren Abkürzungen,

Ein~eiten und Definitionen zusammengefaßt.

- 82 -

---~~=~],

------------ ----I,II

---1

hochster MIlchfluß

tHMF+----HMF---------~~--l

______ ITIEJ MBG ~

Bill MNG II

4 5 6 mln

i"14>-------'MHG--------;--tI...'MBG+-'MNG-+iZelt

IoI.o---------'MGG---------·..;1

4+-----/",,;;

6kg/mlll

5

Abb. 23: Kennwerte für die Merkmale der Melkbarkeit

Tab. 9: Mengenmerkmale

Merkmal Dim. Abk. Definition

Maschinengesamt- Ermolkene Milchmenge progemelk kg MGG Melkzeit und Kuh

Maschinenhaupt- Milchmenge von Milchfluß-gemelk kg MHG beginn bis zu einem Milchfluß

von weniger als 200 g/min

Maschinennach- Mit Nachmelkgriffen nach Ab-gemelk kg MNG fall des Milchflusses unter

200 g/min ermolkene Milchmenge

Maschiflenblind-I

Bei einem Milchfluß von we-gernelk kg MBG niger als 200 g/min ermolkene

!I

Milchmenge

.1

- 83 -

Tab. g: Fortsetzung: Zeit- und Flußmerkmale sowie prozentual~Milchmengenverteilung

Merkmal

Maschineligesamt­gemelkze/it

Dirn.

min

Abk.

t MGG

Dehni tion

Zeit v'Dm Ansetzen bis zumAbnehmen Melkzeuges,

Maschinenhaupt­gemelkzeit min

Zeitabschnitt, in'MHG gewonnen iifird

das

Msschinennach-gemelkzeit min

Maschinenb1ind-gemelkze~J min

Durchsch~itt1lches

Mi nU tenha up t-gemelk ~g/min

Dur,Chschni tt1ichesMinu~?~g~me1k kg/min

Höchster Milch-fluß kg/15s

DMHG

DMG

HMF

Zei tsbschni tt ,"in äem'oasMNG gewonnen wird

Zeitabschnitt mit einemMilchfluß von weniger als200 g/min

Quotient auS Mascninenhaupt­gemelk iJndMaschihE!hliältpt~'

gem!3 1 k<:ei}

Quotient aus Ma?ch~n,engesamt­

gemelk und Mascilinengesamt-geme,1k<:ei t '

Höchste in-einer Viertel­minute ermolke~e Milchmenge

Ze i,t b,is zum,höchstenMifchfluß min

PrDzentual~'r~ilchmengen­

verteilung

.DJS

Zeitraum von MilchflußlJeginnbis <:ym höchsten Milchfluß

Milchmengenan'teilje MimJt'e' von "ers'ter' h,iselfter Minute

- 64 -

Die in 165 Versuchs tagen ermolkenen 3 160 MilchfluBkurven wurden

im Institut für Landtechnik in Weihenstephan nach den in Tabelle 9

genannten Melkbarkeitsmerkmalen mit einem Prozeßrechner (DIGITAL­

PDP 11/03) ausgewertet.

Nach Start des Programmes MI~ANV (AUERNHAMMER (131» wurden die

Daten über folgende von Hand einzugebende Werte gekennzeichnet:

- Versuchsnummer

~ennummer (morgens - abends)

- ~uhnummer

- Versuchstag

Anschließend konnten die Milchflußkurven mit einem an den Rechner

angeschlossenen Digitalisiergerät (~ONTRON-DIGIPLAN) in einem

x,y-~oordinatensystemmit einer Genauigkeit von mindestens 98 %digitalisiert werden. Die nach dem Digitalisieren der Kurve er­

rechneten Melkbarkeitsmerkmale waren sofort zur Kontrolle auf dem

Sichtgerät des Rechners sichtbar, so daß bei etwaigen Fehlern die

Kurve vor dem Abspeichern der Daten neu digitalisiert werden konnte.

Die gespeicherten Daten wurden mit dem Programm MIWERT (AUERNHAMMER

(129» auf Normalverteilung geprüft und mit dem Programm MEMIWE

(AUERNHAMMER (132» eine Mittelwertberechnung gleichzeitig für

sämtliche Melkbarkeitsmerkmale, zunächst für jede Behandlung, da­

ren anschließend für jedes Einzeltier pro Benandlung vorgenommen.Da die ~ennwerte ausreichend normalverteilt waren, konnte anhand

der Mittelwerte je Kuh und 8ehandlung der statistische Mittelwert­

vergleich (paarweiser T-Test) mit dem Programm TTESTP (AUERNHAMMER

(130» durchgeführt werden. Der paarweise Vergleich ist genauer

als der einfache T-Test, weil damit tierindividuelle Schwankungen

sowie die Streuung, die zwischen den verschiedenen Versuchstieren

besteht, vermindert bzw. ausgeschaltet wird.

Zusammenfassend zeigt Abbildung 24 den Ablauf von Gewinnung und

Auswertung der Versuchsdaten.

- es -

VE?fstJchsabloufplan

Ein.t.lI.n.\bkuumuPul.ieru"9

M.tkwag.n­

yorbtreitun 9

A....ü.lenME"kze~g

ansdzen

Nachm.lkung

MeI<z.ugab­n'dhm~

KflYlz:eichnumder

Mik:hftußkur••

a.Gewinnuns.

MIKANVEnocMung,d"MII!<bark.il$-

m'Jkmale b. Auswertung.

Nein

MEMIWE.Mit1l1lwerf­

berechnung

TTESTPMtielw:ert~

vefgl~lch

Abb. 24: Versuchsablaufplan für Gewinnung und Auswertung vonMilchflußkurven

- 86 -

4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION

Melkmaschinen haben die Aufgabe, dem Euter die Milch schnell,

vollständig und schonend zu entziehen. Es hat sich gezeigt, daß

diese drei Forderungen mit herkBmmlichen Melkzeugen, insbesondere

wegen der hohen Vakuumverluste, nur schwer in Einklang zu bringen

sind:

Mit hohem Vakuum bzw. weiter Pulsierung wird schnell gemolken,

das geschieht jedoch auf Kosten der Vollständigkeit und Euter­

gesundheit; legt man andererseits Wert auf Vollständigkeit und

schonenden Milchentzug, haben niedriges Vakuum und enge Pulsierung

lange Melkzeiten und Probleme mit schwermelkenden Tieren zur Folge.

Die Bedeutung eines gleichermaßen vollständigen, schonenden und

schnellen Milchentzuges läßt sich vielfältig begründen:

- Ein unvollständiges Ausmelken, d.h. ein hohes Nachgemelk stört

in erster Linie die Melkroutine. Der Melker ist während des

Nachmelkens an die Kuh gebunden - im Anbindestall dazu in un­

bequemer Haltung; seine Arbeitsleistung sinkt mit steigendem

Nachgemelk. Weiterhin ist ein hoher Ausmelkgrad in Bezug auf

Eutergesundheit und Milchleistung von Bedeutung. Bei Verzicht

auf das Nachmelken (z.B. Abnahmeautomat) kann die im Euter ver-

bleibende Restmilch Leistung und Eutergesundheit beeinträch-

tigendE Auswirkungen haben (vgl. Kap. 2.3).

- Ein schonender Milchentzug ist die Grundlage zur Aufrechter­

haltung von Eutergesundheit und Melkbereitschaft der Kuh. Nur

ein unverletzter Strichkanal biEtet ausreichend Abwehrkräfte

gegen pathogene Mikroorganismen (46, 50, 53, 90, 103, 111) und

hohe Milchflußraten (3, 6, 43, 46).

- Steigt die Melkgeschwindigkeit, erhBht sich bei gleichbleibendem

Maschinennachgemelk die ~rbeitsleistung je Melkzeug; es können

mit weniger Melkzeugen in gleicher Zeit die gleiche Anzahl Kühe

gemolken werden. Mit einer geringeren Anzahl von Melkzeugen je

Person verringern sich die Anschaffungskosten der Anlage, und

die Melkroutine wird bei Anlagen ohne Milchflußsteuerung ein­

facher.

- 87 -

Die mit den Milchflußkurven im Kurzzei tversu.ch erfaßbaren Merkmale

Vollständigkeit und Geschwindigke;itdes "lilchE!.l1tzuges;!>inddie.

s;chwerpunktmäßig int.er.pretiertenKriterien in dies.e;r.l);rbei,t.

Z'unächst wird jeweils für die neuen Melk2ieug-~ (Milch-Luft-Trennung~

periodischer LufteinlaB) der Einfluß der Melkparameter Vakuumhöhe

und Pulsierung aUf die· .Vollst'ändigkeit anhand .derMerkmaleMaschi­

n,ennac.hgemelkme.nge und -.zEit unt'e,r,suc,ht •.. Daran ·.anachl.i[eßend ...e'l'folgt

eine Anal Yise d.e·r Zei t- und Flußm,erkmal.e sow.ie dE!...r prpz;en.tual·en.,Ver­

te.ilung der Milchmenge hi nsi ch.tliohder .Milch'flußge,a.chwin.g:i,.gk,e.it.

In K.apitel·4.5 folgt abs:chlieB'.end ein Vergle·i.oh de,r..MilcQabg,abe mit

den Melkz.eug.en mi t Miloh-Luft_Trennung, periodischem Luf·te!i.nl,.al3 und

dem Standardmelkzeug.

Die Vel'suchaergebniisse sTnd jew.eils in Tabe;llen dargestellt als

Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale (Definitionen siehe Kap. 5.6)

mit den dazugehörigen Standal1dabwe.·ichung.en, 8!;!.f;ge'l,iedertj.;nac.h;Men­

gen-, Zei t- und Flußmerkma·len,·so,wi e de·r,Vertai;lung,,,.der. M.il.ohm.el1ge

je Minute. Mi t dem Ve':rgleioh' der Stand,ard·aq.w.e.1phungen.,.deiI' Mer.k­

malswerte"kann ab.schJ"ießili!nd eine;J\us,sag.e @l'!'rq,lirergemachtwerden,

ob alle KOhe, z".8. leiC'ht- UJltischweJ;melkenCleLglec!icl;!stGlr.Js <\uf die

Behandlungen reagierten.

Ein Vi!J;9.leioh der Ma~ohine8.~,F,!~E'Tt,~emetke

"nicht einbezogen, da technische Einflüsse

soh.wer von den stän,ctig we'chselnden ""äuß.eren

rung, Wittcecrung (54)) z·u trßnnen..sind , .. und o"e.r. "Eiehandl\lJ1g§ze~t­

raum von 2cX 5 Tagen kaum. fOr .eine de.rartige.· B.§lt,r<jl.ch:!Jun,g aus­

reichte. Bei ähnlicher Ver.suo.h.szielst.ellung -"j.e,@ocQ ,a.!;!fder E1asis

konventioneller Melkzeuge - fande," WEHER, (106) und RABOLD.

keine signifikanten Eil7lfIOs.se von Melkp.arame.t.ern auf di.e G.•.ßs.amt­

milohm·enge.

- 88 -

4.1 Optimierung von Vakuumhöhe und Pulsierung für das Melkzeug

mit Milch-Luft-Trennung und Uberprüfung der InDifferenzbereiche

Wie bereits in Kapitel 3.3.2 anhand von Laborergebnissen dargestellt,

stimmen für Das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung die eingestellten

Nenn-Werte mit den Ist-Werten am Euter aufgrund der konstanten Va­

kuumapplikation nahezu überein. Die Versuchsergebnisse lassen sich

- im Gegensatz zu allen bisher durchgeführten Optimierungsver-

suchen (vgl. Kap. 2.1 und 2.2) - ohne durch Vakuumverluste und Ab­

weichung der Pulsierung bedingte Einschränkungen der jeweiligen

Vakuumstufe und Pulsierung zuordnen und interpretieren.

Eine Ubersicht über alle Mittelwerte der in Teil I durchgeführten

Versuche in der gemolkenen Reinenfolge gibt Tabelle 10.

Zuerst werden, wie auch später in den Kapiteln 4.2 und 4.3, die

Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale aus den Tagesgemelken inter­

pretiert; anschließend folgt eine Aufgliederung der Werce nach

morgens und abends. Diese Differenzierung läßt zusätzliche Auf­

schlüsse erwarten, da oie Zwischenmelkzeit mit 11 bzw. 13 Stunden

nicht gleichlang und somit das Melkverhalten leicht unterschiedlich

war.

Aus Tabelle 10 geht zunächst hervor, daß die Maschinengesamtgemelke

(MGG) auf einem hohen Niveau liegen, wie es Leistungseieren in

mittlerer Laktation entspricht, und daß die Mittelwerte des Merk­

mals Milchleistung Zwischen den gleichzeitig gemolkenen Behand­

lungen a und b hier, wie auch in den folgenden Versuchsteilen (11

und 111), nur äußerst geringfügig bzw. gar nicht voneinander ab­

weichen. Aus diesem Grund ist ein direkter Vergleich, auch der nicht

gleichzeitig gemolkenen Behandlungen, anhand der Melkbarkeitsmerk­

male ohne Korrektur der Werte möglich. Die Mittelwerte werden ?u­

nächst unter dem Gesichtspunkt "Vollscändigkeit der Milchabgabe"

(Kap. 4.1.1) und anschließend auf "Geschwindigkeit der Milchabgabe"

(Kap. 4.1.2) analysiert.

Tob. 10: Mitts;lws?ts ger. ~lelk~arike~tsmerkmale für Milch-Luft-Trennung bei 45, 1.0 und 50 kPa,50/zlrnin mi t 50%'5 und 60 Zlmin mit 70 % S(Mit t al.deip T;sgesg~mal ke) 5ignifikanzschwelle P = 95 %

45 kPa ~

50l,50%5 5ig. 6.®Z,70%5 50l,50%5 SIg. 60l,70%5

Merkmal Dirn. S( s l( s X s i( s

MGG kg ,72 2,4 NB 10,51 2,4 2,6 NB 9,97 2,4MHG kg ,54 2,4 NB 10,29 2,5 2,6 + 9,31 2,3MNG kg ,.17 0.,3 N8 0,20 0,3 0,,3 + 0,65 0,5MBG kg ,01 0,0 NB 0,02 0,0 0,0 NB 0,01 0,0t MGG min 7,..15 1,8 ++ 5,93 1,2 1... 2 + 5,58 1, 1t MHG min 6,44 1,9 ++ 5,10 1,2 1;.,3 ++ 3,94 1,0t MNG min 0,47 0,6 NS 0,58 0,6 0,4 + 1,43 0,6

It MBG min 0,24 0,,1 NS 0,25 0,2 0,1 NB 0,21 0,1(J)

CD

DMHG kglmin 1,69 0,6 +++ 2,04 0,6 1,51 2,03 0,7 ++ 2,40 0,8DMG kglmin 1,57 0,5 +++ 1,83 0,5 1,42 1,68 0,5 N5 1,83 0,5HMF kg 2,(:'3 0,9 +++ 3,":2 1,2 2,43 3,08 1,0 +++ 4,0,3 1,3t HMF min 1,68 1,3 N5 1,18 0,7 1,61 1,13 0,6 N8 0,88 0,6

1. Min. % 20,1 +++ 27,0 ,6 +++ 33,92. Min. % 22,9 +++ 28,4 ,9 + 32,13. Min. 01 19,5 NB 20,2 ,2 NB 17,2/0

4. Min. % 13,6 N5 11,9 11,8 + 8,05. M'in. % 9,0 N5 6,9 6,4 NB 3,96. M.in. % 5,6 + 6,2 3,3 + 1,47. Min. % 2,9 N.S 2,2 1,0 N.5 0,58. M'in. % 1,4 I~S 0,8 0,3 NB 0,19. Min.' % 0,7 NB 0,2 0,1 NS

10. Min. % 0,.4 NB 0,111. Min. % 0,2 N8

Mjlchflußkurvsn h = BO I [l = 80 I n = 80 I I n = 81J I n = 32 I I n = 32

- 90 -

~.1.1 Vollständigkeit des Milchentzuges bei unterschiedlichen

Melkparametern

Als wesentliches Resultat der Versuche in Teil I 1st festzuhalten,

daß sowohl mit steigendem Vakuum als auch mit erweiLsrter Pulsierung

Maschinennachgemelkmengen und -zeiten zunahmen (Abb. 25). Die Unter­

schiede zwischen den Vakuumstufen 40 und 45 kPa waren gering, bei

50 kPa Nennvakuum stiegen Nachgemelkmenge und -zelt um mehr als das

Doppelte der 40 kPa-Werte. Bei der Pulsierung 50 Z/min mit 50 %Saugphasenlänge lagen die Nachgemelkmlttelwerte, unabhängig von

der VakuumhBhe, unter denen der Pulsierung 60 Z/min und 70 % Saug­

phasenlänge. Die grBßte DiFferenz zwischen den Pulsierungen bestand

bei 50 kPa Nennvakuum.

------r=~""_·---~-=--=I

0,75 1,5--------­

kg mln---------­

0,65

0,60

0,55

0,50

~O,45

~O.40

:§ 0,35

i 0,30

0,25

0,20

0,15

0,10 0,2

0,05 0,1

°

Abb. 25: Nachgemelkmengsn und -zeiten in Abhängigkeit von Nenn­vakuum und Pulsierung

- 91 -

Die Einflüsse von Vakuum und Pulslerung lassen sich durcn eine

Gegenüberstellung der Differenzen zwischen den Mittelwerten der

Maschinennachgemelke weiter aufschlüsseln (Tab. 11).

Tab. 11: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Nachgemelkmengen und-zeiten in Abhängigkeit von Vakuumhöhe und PulsierungSignifikanz schwelle P = 95 %

40 kPa 45 kPa ~

Merkmal Dirn. 50Z,50%S:50Z,70%S 50Z,50%S:60Z,70%S 50Z,50%S:60Z,70%S

LI LI LI

MrJG kg + O,OB + 0,03 + 0,23+

t MNGmin + 0,18 + 0,11 + 0,32+

Die Pulskombination 60 Z/min mit 70 % 5 wirkte bei jeder Vakuum­

stufe erhöhend auf die Nachgemelkmenge. Bei einem Nennvakuum von

40 und 45 kPa war dieser Effekt noch sehr gering, dürfte aber auf­

grund des im Vergleich zur herkömmlichen Technik gesenkten Vakuums

bei 40 kPa länger als bei 45 kPa erhalten bleiben. Bei der 5-".eige­

rung des Vakuums im letzten Versuch von 45 auf 50 kPa wurde die

Vollständigkeit des Milchentzuges stark beeinträchtigt. Die Dif­

ferenzen zwischen den Pulsierungen waren bei 50 kPa signifikant.

Die Ursache dafür liegt möglicherweise in der längeren Saugphase

der Pulskombination mit 50 Z/min und 70 % S, in der das 50 kPa

hohe Nennvakuum ohne Minderung durch Strömungsverluste länger als

bei 50 % Saugphasenanteilam Euterwlrksam w~rd.

Werden die nicht gleichzeitig gemolkenen Behandlungen (Vakuum­

stufen) bei gleicher Pulsierung einander gegenÜbergestellt, er­

gänzt sich das Bild wie folgt:

- 92 -

Tab. 12: Mittelwertdiffernzen (absolut) der Nachgemelkmengen und-zeiten in Abhängigkeit von Pulsierung und VakuumhöheSignifikanzschwelle P = 95%

50Z,50%S 60Z,70%S

Merkmal Dim. 40 : 45 kPa 45 : 50 kPa 40 : 45 kPa 45 : 50 kPa

~ ~ ~ ~

MNG kg + 0,04 + 0,25+ + 0,01 + 0,45+++

t MNG min + 0,07 + 0,62+++ + 0,00 + 0,85+++

Das Nachgemelk stieg bei 50 kPa Vakuum und 60 Z/min mit 70 % S,

innerhalb von nur 8 Melkzeiten im Mittel von 0,21 kg (bei 40 kPa)

auf 0,65 kg an; die Gewinnung des Nachgemelkes beanspruchte im

Mittel mehr als eine Minute gegenüber 0, 58 Minuten bei 40 kPa (Tab.

10 und 12).Ursache dafür war, daß die Milch mit hohem Vakuum schnel­

ler entzogen wurde als sie aus Milchgängen und Drüsenzisterne in

die Zitze nachflie8en konnte, was einen v~rzeitigEn Verschluß der

Verbindung zwischen Drüsen- und Zitzenzisterne zur Folge hat (8,

9, 48). Zudem wurde wahrscheinlich durch Schmerzempfinden beim Mel­

ken die Melkbereitschaft der Kühe stark vermindert, denn die Tiere

waren unruhig und versuchten gegen Milchflußende das Melkzeug ab­

zuschlagen. Diese Reaktion auf das Vakuum könnte mit der Entlas­

tung der Zitze ausschließlich durch den starken, evtl. schmerz­

haften Klemmdruck des Zitzengummis in Zusammenhang stehen.

Weiterhin ist der Tabelle 12 deutlich zu entnehmen, daß der Anstieg

von Maschinennachgemelkmenge und -zeit für beide Pulskombinationen

nicht, wie bisher angenommen und auch von WEBER (106) beschrieben,

von Vakuumstufe zu vskuumstufe gleichgroß war. Der Vakuumschritt

von 45 auf 50 kPa ~ewirkte eine bei WEitem s~§rkerB ~nd signifikant~

Reaktion der Tiere in oiesem Merkmal als die Vgkuumerhöhung von

40 auf Lf 5 kPg. Der Physiologisch tolerIerte VaklJUMbereich bei KtJrz­

zeitversuche~ w~rde ansc~einend bis 45 kPa nicht Oberschritt~r,

und das Ncchgemelk stieg infolgedessen k~um. In diesem Ber2ich blieb

- 93 -

auch das Kräftegleichgewicht am Melkzeug (Gewicht, Vakuumh1jhe,

Zitzengummihärte und -konstruktion) weitgehend unangetastet, so

daß es nicht zu einem vorzeitigen Klettern d~r Melkbecher als Fol­

ge verminderter Haftreibung kommen konnte (8, 44).

Ein Nennvakuum von 50 kPa, das bei diesem Melkzeug auch om Euter

vorliegt, war hingegen offensichtlich zu hoch. Der zu schnelle

Milchentzug mit diesem Vakuum wurde schon während des Melkens am

Zusammenfallen des Euters sichtbar. Selbst bei sorgfältigem Nach­

melken verblieb noch Milch in den oberen Regionen des Euters, wäh­

rend bei schonendem Milchentzug und entsprechender Bereitschaft

des Tieres zur Milchhergabe das Euter mit zunehmender Entlehrung

von oben nach unten zusammenfällt.

Als Folge des zu schnellen Abmelkens der Milch erschlafften die

Zitzen vorzeitig, die Reibung zwischen Zitzen- und Gummiwandung

wurde vermindert und der Milchfluß vorzeitig unterbrochen. Die

Folgen waren ein hohes Nachgemelk, verbunden mit starker Blut- und

Lymphansammlung in den periphären Gefäßen. Langfristig sind bei

einseitig auf honen MilchfluB ausgelegten Psrsmeterkombinationen

gefährliche Zitzenveränderungen, wie Ausstülpungen des Strich­

kanals und Verhärtungen der Zitzenspitze, zu erwarten.

Beim Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung wirkte das für konventionelle

Melkzeuge übliche hohe Nennvakuum von 50 kPa so stark auf die Zit­

ZEn (VErdickungen, AusstülpungEn und bläuliche Verfärbung nach dem

MElken), daß dieser Versuch vorzeitig - nach 2 X 4 Melkzeiten ­

abgebrochen werden mußte. Die Anzahl der ausgewerteten MilchfluB­

kurven war entsprechEnd geringer.

Ergänzend muß an dieser Stelle hinzugefügt werden, daß die extrem

hohen Nachgemelkmengen bei 50 kPa Vakuum zum Teil sicher auch auf

die verwendeten weichen Silikongummis zurückzuführen sind. Ein

weiches Gummi klettere bei hohem Vakuum leichter, da es sich nicht

im Zitzengewebe abstützt, wie dies bei einem weniger elastischen

Gummi der Fall wäre.

Wie die Standardabweichungen der Nachgemelkmittelwerte in Tabelle 10

zeigen, reagierten nicht alle Tiere gleichstark mit Nachgemelker­

höhLlng auf den Anstieg des Vakuums bzw. die ErWEitErung dEr Pul­

sierung: Kühe der ersten Laktation und solche, oie genetisch be­

dingt gEnerell kein oder nur wenig Nachgemelk haben, wurden auch

- 94 -

durch hohes Vakuum oder weite Pulsierung wenig beeinflußt. Kühe

hingegen, die aufgrund hoher Laktationszahl (Laktationszahl und

Nachgemelk sind positiv korreliert (10, 105)) mehr Nachgemelk auf­

wiesen, oder empfindliche Tiere, bei denen ungewohnte oder extreme

Behandlung ein Zurückhalten der Milch zur Folge hatte, reagierten

naturgemäß bei steigendem Vakuum oder weiter Pulsierung mit

höherem Nachgemelk. Mit derart unterschiedlicher Reaktion der

Kühe auf die Parameteränderung vergrößerte sich such für dieses

Merkmal die Streuung zwischen den Tieren.

Nachfolgend sollen die Behandlungseinflüsse auf die Nachgemelk­

werte, getrennt nach Morgen- und Abendgemelk, interpretiert wer­

den. Vorab muß festgestellt werden, daB die Mittelwerte der

Maschinengesamtgemelkmengen und -zeiten aufgrund der kürzeren

Zwischenmelkzeiten abends ca. 1,0 kg bzw. ca. 0,6 Minuten kleiner

waren als morgens. Der Euterinnendruck war abends wegen der

kleineren Milchmenge im Euter geringer als morgens. Da der gerin­

gere Euterinnendruck abends ein früheres Klettern der Zitzen­

becher als morgens zuließ, waren die Maschinennachgemelkmengen,

unabhängig von der Behandlung, abends 0,02 bis 0,11 kg höher

als morgens (Tab. 13 und 14).

......

'"

Tab. 13: Mittelwerte der MelkbarkeitsmBrkmale für Milch-Luft-Trennurg bei 45, 40 und 50 kPa Vakuum,50 llmin mlt 50 % Sund 60 llmin mit 70 % 5(Mittel der ~g~g~ 5ignifikanzschwelle P = 95 %

45 kPs 40 kPa 50 kPa50Z,50%5 5ig. 6OZ,70%5 50l,50%5 5ig. 60Z,70%5 50Z,50%5 8ig. 60Z,70%5

Merkmal Dim. x s x s X s x s X s X E

MGG kg 11,26 2,5 NB 11,02 2,6 10,45 2,6 NB 10,77 2,7 11,18 2,9 NB 10,81 2,4MHG kg 11,09 2,5 N8 10,81 2,6 10,32 2,7 N5 10,57 2,7 10,79 2,8 NB 10,19 2,4MNG . kg 0,15 0,2 r~B 0.19 0,3 0,1.2 0,2 NB 0,17 0,2 0,,7 0,3 + 0,61 0,4MBG kg 0,02 0,0 NB 0,02 0,0 0,01 0,0 N5 0,03 0,0 0,02 0,0 NB 0,01 0,0

t MGG min 7,48 2,0 + 6,05 1,1 7,70 2,3 NB 6,13 1,2 6,47 1,° N5 5,84 1, 1t MHG min 6,79 2,1 + 5,30 1,3 7,09 2,5 ++ 5,34 1,4 5,27 1,3 ++ 4,16 1,1~r~NG min 0,45 0,5 N8 0,51 0,6 0,40 0,5 N5 0,54 0,6 0,97 0,3 + 1,45 0,7

MBG min 0,24 0,1 N8 0,24 0,2 0,21 0,1 NB 0,25 0,2 0,23 0,1 N5 0,23 0,1

DMHG kg/min 1,71 0,6 +++ 2,06 0,6 1,5c2 0,5, +++ 2,01 0,7 2,09 0,8 +++ 2,48 0,8DMG kglmin 1,59 0,6 ++ 1,87 0,5 1,42 0,5' +++" 1,82 0,5 1,76 0,5 N5 1,89 0,5HMF kg 2,61 0,9 +++ 3,43 1,3 2,45 0.5 +++ 3,43 1,2 3,04 1,0 +++ 4,06 1,2t HMF min 1, BI, 1,4 NB 1,13 0,7 1,64 1,3 N5 1,14 0,7 1,27 0,7 N5 0,93 0,8

1. Min. % 19,2 ++ 25,8 19,~ +++ 26,5 22,4 +++ 32,42. Min. % 21,9 +++ 27,7 21,6 +++ 28,8 25,6 + 30,53. Min. % 19,1 N5 19,8 19,2 NB 19,7 21,4 + 18,64. Mi n. % 13,5 1\15 12,5 14,E) NB 11,3 13,5 + B,85. Min. % 9,4 N5 6,9 8,3 NB 6,2 7,6 ++ 4,46. Mi n. 0/ 6,2 + 2,9 5,4 N5 2,4 4,3 + 1,5"7. Mir>. % 3,2 NB 1 , 1 3,2 N5 1,3 1,4 NB 0,4B. Min. % 1,6 NB 0,1 2,3 N5 0,4 0,3 N5 0,29. Min. % 1,1 NB - 1,3 N5 0,1 - - -10. Min. % 0,7 N5 - 0,9 I'J5 - - - -11. Min. % 0,3 NB - 0,5 NS - - - -Milohflußkurven n = 40 n = 40 n = 40 n = 40 n = 16 n = 16,

VJCl'

Teb. 14: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale fOr Milch-Luft-Trennung bei 45, 40 und 50 kPa Nenn­vakuum, 50 Z/min mit 50 % Bund 50 Z/min mit 70 % 5(Mi ttel der Abendgemelke) Bigni fikanzscilwelle P = 95 %

45 kPa "0 kPa 50 kPa5OZ,5O%B Big. 5OZ,7o%B 5OZ,50%B 5ig. 5OZ,7o%B 5OZ,50%B Big. 5OZ,7O%6

Merkrnal Dim. x s x s X s X s X s X ,S

MGG kg '10, "18 2,3 NB 10,00 2,2 9,61 2,5 NB 9,55 2,3 9,13 1,9 NB 9,12 2,0MHG kg 9,98 2,3 NB 9,78 2,3 9,45 2,6 NB 9,28 2,3 8,62 1,9 NB 8,42 1,9MNG kg 0,19 0,3 NB 0,21 0,2 0,14 0,2 + 0,25 0,3 0,48 0,3 + 0,58 0,5MBG kg 0,01 0,0 NB 0,01 0,1 0,02 0,1 NB °,0 1 0,0 0,02 0,0 NB 0,01 0,0

t MGG min 5,82 1,4 +++ 5,82 1,3 7,09 1,9 +++ 5,59 1,3 5,90 1 ,3 + 5,32 1,°t MHG min 6,09 1,5 +++ 4,90 1,3 5,45 2,1 + 4,70 1,3 4,51 1,3 + 3,72 0,9t MNG min 0, '·,9 0,5 NB 0,65 0,5 0,40 0,4 N5 0,53 0,5 1.20 0,5 N5 1 .41 0,5t MBG mi 11 0,24 D, 1 NB 0,25 0,2 0,23 [),1 N5 0,15 0,2 0,19 0,1 NB °,19 0,1

DMHG kg/min 1,57 0,5 +++ 2,02 0,5 1,51 0,5 +++ 1,99 0,5 1,98 0,7 ++ 2,31 0,8DMG kg/rnin 1,54 0,5 ++ 1,78 0,5 1,42 0,5 +++ 1,79 0,5 1,50 0,5 NB 1,77 0,5HMF kg 2,6" 0,9 +++ 3,40 1,2 2,42 0,9 + 3,48 1 , 1 3, 11 0,9 ++ 4,01 1 , 4t HMF min 1,53 1 , 1 N5 '1,23 0,7 1,58 1 , 1 + 1,02 0,7 1,00 0,5 N5 0,82 0,5

1. Min. % 21, ° +++ 28,1 20,7 +++ 30,5 29,0 + 35,52. Min. % 24,1 +++ 29,0 23,0 ++ 31,4 30,3 NB 31,53. Min. % 19,9 NB 20,5 19,8 NB 17,9 18,9 NB 15,84. Min. % 13,8 NB 11 ,4 "13,2 + 9,5 10,1 + 7,25. Min. % 8,5 + 5,5 8,3 + 4,9 5,3 NB 3,15. Min. 0' 4,9 + 1,5 5,2 + 1,8 2,2 NB 1 ,370

7. Min. % 2,5 NB D,G 3,0 + 0,7 0,5 NB 0,58. Min. % 1, 1 NB 0,3 1,5 NS 0,2 0,4 NB -9. Min. % 0,4 N5 °,1 0,7 NB 0,1 0,2 NB -10. Min. % 0,1 NB 0,1 0,5 NB - - - -11. Min. % - - - 0,3 NB - - - -Mi lchflußkurven n = 40 n = 40 n = 40 n = [,0 n = 15 n = 1[,

- 97 -

Erwartungsgem~ß stieg bei erweiterter PulsierDng morgens wie

abends das Nachgemelk an, der stärKste und. signifikante Anstieg

war, aus den bereits genannten Gründen, sowohl morgens als auch

abends bei 50 kPa zu fincen (Tab. 15 und 16).

Tab. 15: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Nachgemelkmenge~

und -zeiten in Abhängigkeit von Vakuumhbhe und Pul­sierungSignifikanzschwelle P = 95 %

~ 45 kPa ~

Merkmal Dirn. 50Z,50%5:60Z,70%5 50Z,50%5:602,70%5 50Z,50%5:60Z,70%5

Ll Ll LlMORGENS

MNG kg + 0,05 + 0,04 + 0,24+

tMI\IG min + 0,14 + 0,06 + 0,48+

ABENDS

MI\!G kg + 0,11+ + 0,03 + 0,20+

t MNG min + 0,23 + 0,17 + 0,21

Abends war bei 40 kPa die Differenz in der Nachge~elk~enge zwischen

den Pulsierungen mit 0,11 kg , sicher wegen des geringeren Euter­

innendruckes, signifikant. Die Pulsierungsdifferenzen bei 45 und

50 kPa unterschieden sich zwischen den Melkzeiten nur wenig.

In der durch den Abbruch der 50 kPa-Versuchsvariante freigewordenen

Zeit wurde bei 40 kPa Nennvakuum ein Vergleich der Pulsierung

60 Zimin mit 70 % S gegen eine mittlere Pulsierungsstufe (60 Zimin

mit 60 % S) gemolken.

Bei vergleichbaren Maschinengesamtgemelken (10,33 bzw. 10,22 kg)

waren die l\Iachgemelkmengen mit 0,36 bzw. 0,40 kg relativ hoch.

Das Maschinennachgemelk wurde in diesem Versuch trotz des auf 40 kPa

gesenkten Vakuums von dem direkt vorausgegangenen 50 kPa-Versuch

- 98 -

so stark beeinträchtigt, daß eine Bew_Ttung der Behandlungsein­

flüsse auf Nachgemelkmenge und -zeit unterbleiben muß.

Es ist verständlich, daß ein extrem hohes Vakuum von SC kPa in­

folge der in Kapitel 2.3 dargestellten Zusammenhänge kurzfristig

ein gestiegenes Nachgemelk zur Folge hatte; bemerkenswErt ist

jedoch, daß die Nachwirkungen des hohen Vakuums erst nach ca.

14 Melkzeiten bei Niedrigvakuum (40 kPa) abgebaut waren (Abb. 25).

II

0)

0,7 ~~T~~1~-M-ilc~h---L-uf-t---~-~..!,;M~~-il:.:.c-!..Ch--;L~u;ft~-I~1M;i;;;lc:;:h;;-~L-u!::!!f~t-~~1.-p-e-ri~Od-is--c-he-r-~kg ,Trennung Trennung_ Trennung_ , Lufteinlaß0,6 Nennvakuum (AO

IkPal-l-----I---I-+-ISOh- fAOkPal_ -i--IAOkPal-

!: I /: \ I 1 I I0,5J--l--+--i+-

11--+-,--,l-I-~~-I-I--\I-1----+I-----+~ I -l-

I i 1\, ; ~ § I Ig, 0,4.1---l---+----I----1I---+I----1-1t----l---I-"--"""~-+V+-+~.~ J---J-I

E i .g ~~ [~

.~ 0,3 I ....«, I

~ 0,2 L----l~-----l-I/~-~I~/'-+i\~\...--+-W---H--J-I---+-I: ~f-+--I i! ~~~---+---+------j

I I I I I7 9 11 13 15 17 19 21 23 Tage 25

Abb. 25: Veränderungen der Maschinennachgemelkmengen in Abhängig­keit von der Vakuumhöhe

Ein Aufbau von Bindegewebe in der ZitzenspitzE während der

8 Melkzeiten mit hohem Vakuum ist auszuschließen, so daß diese

Nachwirkungen auf das Nachgemelk ihre Ursache in länger andauernden

Gewebeschwellungen und vor allem in mangelnder Melkbereitschaft

der Kühe haben müssen. Diese Zusammenhänge lassen eine Interpre­

tation der Versuchsergebnisse nur unter Vorbehalt zu und weisen

auf die Notwendigkeit längerer Wartezeiten nach extremen Behand­

lungen hin.

4.1.2

- 99 -

Geschwindigkeit des Milchentzuges bei unterschietJlichen

Melkparametern

Neben der Vollständigkeit des Milchentzuges bildet die Melkge­

schwindigkeit den zweiten Betrachtungsschwerpunkt der vorliegen­

den Arbeit, da die Erfüllung bei der Kriterien biologisch und

arbeitswirtschaftlich in Einklang stehen muß.

Die Mittelwerte der Zeitmerkmale für das Maschinengesamt- und das

Maschinenhauptgemelk zeigen für die Geschwindigkeit des Milch­

flusses eine klare Überlegenheit des höheren Vakuums und der

weiten Pulsierung. So verkürzte sich die Gesamtmelkzeit von im

Mittel 7,39 Minuten bei 40 kPa, 50 Z/min und 50 % Sauf 5,58

Minuten bei 50 kPa, 50 Z/min und 70 % 5 (Tab. 10).

An den sich änderenden Standardabweichungen für diese Zeitmerk-

~ale läßt sich wiederum eine u~terschiedlich starke Reaktion der

Kühe ablesen. Hohes Vakuum bzw. weite Pulsierung verringerte die

Melkdauer bei leichtmelkenden Kühen nur unwesentlich, da bereits

bei geringer Erhöhung der Parameter ihr Potenti.al weitgehend aus­

geschöpft war. Genetisch schwermelke~de Tiere mit uneisstischen

Strichkanälen wurden dagegen, vor allem durch eine weite Pulsierung,

stark positiv beeinflußt; die Melkzeitunterschiede zwischen den

Tieren und damit die Standardabweichungen verringerten sich zu­

nehmend (Tab. 10).

Für einen direkten Vergleich der Melkgeschwindigkeit bieten die

Flußmerkmale durchschnittliches Minutenhaupt- und Minutengemelk

bessere Vergleichsmöglichkeit als die reinen von der Milchmenge

abhängigen Zeitmerkmale. Da in das durchschnittliche Minutenhaupt­

gemelk (DMHG) kein maschinellEs Nsch- und Blindmelken eingeht,

stellt es ein zuverlässigas, nur durch den Milchfluß der Kuh be­

stimmtes Merkmal dar.

- 100 -

In der folgenden Tabelle 16 sind die Differenzen zwischen den

Pulsierungsstufen bei unterschiedlicher Vakuumhöhe für das durch­

schnittliche Minutenhauptgemelk und alle übrigen Flußmerkmale

gegenübergestellt:

Tab. 16: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmerkmale inAbh!ngigkeit von Pulsierung und Vakuumhöhe5ignifikanzschwelle P = 95 %

..!±.!L1E.a 45 kPa 50 kPa

Merkmal Dim. 50Z,50%5:60Z,70%5 50Z,50%5:60Z,70%5 50Z,5O%5:6OZ,7O%5

Ll Ll Ll

DMHG kg/min + 0,49+++ + 0,35+++ + 0,37++

DMG kg/min + 0,39+++ -r 0,26+++ + 0,15

HMF kg/ 1 5s + 1,02+++ + 0,79+++ + 0,95+++

t HrJrF min - 0,53 - 0,50 - 0,25

Die Erweiterung der Pulsierung von 50 Z/min und 50 % 5 auf 60 Z/min

mit 70 % 5 hatte eine 5teigerung des Milchflusses (DMHG) sowie eine

Verkürzung des Zeitabschnittes bis zum höchsten Miichfluß zur Folge.

Die Pulsierungserweiterung war bei jeder Vakuumstufe, jedoch bei

niedrigem Vakuum besonders, wirkungsvoll (Melkzeitverkürzung), sie

ist einer Vakuumerhöhung wegen deren deutlich negativeren Aus­

wirkungen auf das Nachgemelk (vgl. Tab. 11) vorzuziehen.

Im Gegensatz zu den in der Literatur beschriebenen MilchFlußver­

besserungen von 5 bis 15 %, je nach Art der Pulsierung (11, 19,

45, 65, 76, 86, 88), überrascht bei dem Melkzeug mit Milch-Luft­

Trennung das Ausmaß des Pulsierungseffektes: Bei Anhebung der

Pulslerung von 50 Z/~jn und 50 % 5 auf 60 Z/min u~d 70 % 5 wurde

eine Verbesserung aller Flußmerkmale u~ etwa 20 bis 30 % erreicht.

Neben stabilen Vakuumverhältnissen urd Exakter Pulsiefung ist

dieser Effekt in ersteT Linie auf cas in Saug- 'JC'd Entlastungs­

phasE glelchhoh~ V8kuu~ ~m Zitzenoecherinnenraum zLrUckzufUhT2n.

- 101 -

Bei Öffnen dEtsZitzeng'ummis zur Saugphase .liJi'r'd'di e l'ibze ,safcort

mit Vakuum in Nennh1ihe.beaüfschlagt, der Stri'chkarfal ,ti.>irdauf,ge:'-'.

rissen' und die'sngesammel te Milch -sofort ab'gesaugt. Beiander:en

MEI k ze'ug,e,n h i ng,eg en - UD eSDnd ers beim Melkzeug mi tper imdi s C'hem

Lufte i'n:l,aß muß das Vakuum ·in der 'Saugphase ."rst wieder 8uf'ge­

bau twerde:n, .,so, daß ein "'Aüf:neißen,r dES Strichkanals ni.ch·.t:'ge'g'e·­

ben ist.uDie Zlfsammenhärl'ge oJJJerdeindurcb die oiGeg'erfÜberstel·hrng

von V·akuumapplfk'atio·nund 'iZitz·e:ngumlTli.bewegungbei den Mel.k:z:eu·ge·n

mit·Milob-Luf·t'-'llr,ennung. 'undm,it periodisGhem Luf·teHlla8 iri:tAl:J.­

b.ildung 2.7 'liTei t.e.r"erläutert. St'att des Bt'arfdar·dmelkzieuge:s·wur.d'e "i

das Melk:zeug mit p:er.'io:dischem·Luftei·nlaB· für diesenVerg'leicn ge­

wählt, da es sich durch'die Vakuumamsenkung in der Entlastung's­

phas.e besonders stark vom ständig konstantem Vakuum de.r MiLch..,

Luft·-Trennung unters,cheidet.

Periodischer Luffeinla(JMilch- L~ft~Tr~nnun9,.

--...;.;'"-:-~=~~~=-_ .~=:J.,~ ~J:~ ~..

Lh'O.l-- \--:111--- \"~l".t-- -\::~B

Abb. 27: Vakuumapplikation bei Milch-Luft-Trennung im Abscheid2r­sammelstDck und bei peTiodischEm Lufteinlaß (F1Gssig-kei tsdurchsatz 3 I/mi n, bochverlegte Melklei tung, &0 koPa,50 Z/min, 70 % S)

- 102 -

Bei einem Vergleich der Bildhälften fällt zunächst auf, daß der

Klemmdruck des Zitzengummis in der Entlastungsphase für die Ma­

schine mit Milch-Luft-Trennung aufgrund des gleichbleibenden Be­

triebsvakuums bedeutend höher ist als für das Melkzeug mit peri­

odischem Lufteinlaß. Die Zitze mußbei~ erstgenannten Melkzeug ge­

gen das volle Betriebsvakuum (= ~ennvakuum) allein durch den Klem~­

druck des Gum~ls entlastet werden. Da hier kein Vakuumaboau in

der Entlastungsphase erfolgt, verlängert sich die Milchflußphase,

die normalerweise etwa bei halber Gummiöffnung beginnt bzw. endet

und damit annähernd der Länge der Saugphase entspricht. Bei dem

Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß wird das Vakuum etwa parallel

Zur Pulsierung auf- und abgebaut, das Zitzengummi öffnet sich

entsprechend langsamer, und die zum Milchentzug ausreichende Vakuum­

höhe steht währeno einer kürzeren Zeit als bei der Milch-Luft­

Trennung an, so daß die Milchflußphase nur etwa 60 % des Puls­

7yklus bei einer Saugphasenlänge von 70 % ausmacht.

Verstärkt wird der "Aufreißeffekt" beim Melkzeug mit Milch-Luft­

Trennung durch das in den Versuchen verwendete weiche, reaktions­

schnelle Silikonzitzengummi. Ein hartes Gummi würde in der Ent­

lastungsphase durch seine hohe Keilkraft, unterstützt durch den

hohen KLemmdruck,den retrograden Milchfluß in Richtung Euterzis­

terne verstärken (96) und so oen MilchfluBbeginn nach Umschalten

auf die Saug phase etwas verzögern.

Bei der weiten Pulsierung ist nicht nur die Saugphase und damit

die Milchflußphase länger, bei dEr damit gekoppelten häufigeren

Zyklusfolge (60 ZImi") erfolgt auch das "Aufreißen" der Zitze

öfter. Aus diesen Zusammenhängen wird klar, daß eine Erhöhung des

Vakuums keinen der Pulsierung vergleichbaren Einfluß auf die Melk­

geschwindigkeit haben konnte.

- 103 -

Tab. 17: Mittelwertdifferenzen (ebsolG,tjAbhäng,igkei t von Vakuumhöhe undSignifikanzschwelleP = 95 %

50l,50%8

Merkmal Dirn. 40 : 45 kPa 45 50 kPa 40

Ll Ll

DMHG k.g/min 18++

DMG kglmin + 0,1'5++ +

HMF kg/15s + 0,20 +

t HMFmin 0,07

in

kPa

+ 0,34+

:!: 0,00

+ 0,61++

0,30+

Auch für die ···o~esem Versllch, im Gegensatz zu

den Ergebnissen von WEBER

stufen, vor allem,bei 60 Zlmin

L der Ans.pieg. zwil?chen den Vakuum-

mit % 5, nicht linear. Die YE\kuum-- .. r ~.~

erhöhung von 40 auf 45 kPa oei weiter Pulskornbinatipn,(60 Z/m'in,

70 % 5) hatte k.einerlei Auswirkungen auf die Flußmerkmale. Offen­

sichtl ich ..war mi t 40 kP!'J, Vakuumhöh.g und der weiten PUlsier,uf;l9,.b,e­

rei ts die.Optimelkombination erreicht ,so dai? lÜDe Vakuumanhebung

auf 45 kPa, info.lge ..einer ..stauung von Blut und LVmphi;! l,q deJ;Zi tzen­

spitze, keinen verbesl?ernden Einfluß me.hr haqen konnpg,§ei

gleicher Milchhergabe ist .j12doch aus Gründen der. Eupg'!;.§chon§ng

das ni.edrig.e Vakuum von 40 kPa der V.ak.uum.stufi;! ·45 kPß.. vorz'#:;;ighen.

DeJ; Vakuums.chritt von 45 auf,5o kPa bewii'Kte bei 60 i'{/min;und30 % S

hingegen einen starken Anstieg der Flußmerkmale;z.B.stieg der

höchste Milchfluß von 3,42 kg be.i .\.5 kPa Allf im MittElI 4,P3 kg

b.ei 50 kPa (vgl. Abb. 2B).

- 104 -

Pulsierung

~zFf~

~-rl!~~_._~

r~Hl1E

1 ! If------t---+-I I I

. i

45 kPa 50 0 40 45kPa 50Nennvakuum

•••••••••• HMF

Pulsierung

2,7+---i---T:'------j

--- DMHG

1,7

1,5 2,5 J ....1,4

01 o+--..o 40

HMF4;rkg

3,9

3,7

DMHG2;s 3,5

kglm,n2,3 3,3

2,1 3,1

1,9 2,9

Abb. 28: Einfluß der Vakuumhöhe auf ausgewählte Flußmerkmale beiunterschiedlicher Pulsierung

Lediglich dGS durchschnittliche MinLtengemelk bildeL eine Ausnahme.

Da in diesen Kennwert der bei 50 kPa schlechtere Ausmelkgrad ein­

geht, verwischen sich durch steigendes Nachgemelk tei hohem Vakuum

bz w• weiter Pulsierung die großen, durch Steigerung des Milchflusses

(DMHG) hervorgeruFenen Unterschiede. Das durchschnittliche MinLten­

gemelk stell" daher für einen Vergleich deT Behandlungen im Sinne

der Melkroutine uno Arbeitszeit das bei weitem aussagekräftigste

Milchflußmerkmal dar.

Der höchste Milchfluß (HMF) gibt in dleser Arbeit den maximalen

Milchfluß je VIertelminute an; el ist das beste Merkmal für den

erblich bedingten MiJc~fluS dpT Kühe und gilt als gL,LEr Maßstab für

diE Wlrku~g ~on Melkv8kuu~ und Sauqphasenl~nge 8Gf den Zitzen-

schi leßm-Js'<el (54). uie sr seinen bei 1.0 kPa vakuLmhöfoe im ~'j etel

erreichten werten vor 3,40 kg (bei 60 Z/mln und 70 % S) oeut-

]Ic~ wird, bietet das Melkzeug mi~ Milcn-Luft-Trennung mit seiner

Vakuumkorst8~Z ~~d aufgrurd der staufrejer Milc h ableltunJ jcste

_ 105 -

Voraussetzungen zur vOllen~u~S~~~~f~ngde,~~~dividuellen gene-

tischen Gegebenheiten Kuh. Naturgemäß wirkten sich die

hahung des Vakuums

gernd auf den

bellen ,16

mit einer

aus mehr

zur FolgB hatte.

Besonders

Abstände

Standardabweichung zunahmen (vgl. Tab. 11).

Die Zeit zum Erreichendes, höchsten Milchflusses verkü.rzte sich

erwartungsgemäß "aei leichtmelkenden Kühen weitaus weniger als

bei schwermelkendenj diese Zeitwerte "lagen mit steigendem Vakuum

bzw. erweiterter Pulsierung engel' beieinander, so Daß sich die

Streuung verring"ert"e. Das M'erkmal Zeit bis "zum höchsten Milchfluß

(tHMF

) ist positiv mit der Gesamtmelkzeit korreliert,und ist so

ein Maß für die Verschiebung der Milchf1:u"ßkurve. Je schneller (hier

ourchden Einfluß dei Vakuumapplikation) der höchste

erkauft

reich. So auf Kosten der

Milchhergabe -" ausgedrückt durch ein höheres Nachgem"elk

wird, ist er positiv zu beurteilen.

Die i~hmenge je Minute über den

Zei tabschni tt von el f ':Minut"en nach Milchflußbeginn

Abbildung 29 das Ausmaß der genannten Verlagerung der Milchfluß-

kurve bei unterschiedlicher Behandlung" ; ein Vergleich "dieser

Blöcke kann jedoch nur, wie hier, unter der Voraussetzung an:"

n~hernd gleicher Milchleistung der Tiere erfolgen. Bei abnehmen,..

der Milchmenge und somit kürzerer Melkzeft ist, trotz gleichhohen

Milchflusses, der in die' erst.e"n Antell

tual höher; absolut gesehen war

(vgl. Tab. 11).

- 106 -

30~ ---,P,--u"l...s'Cie""r..u::nc;g,-,--·5""O---=Z~/..m=in,-"..5..0,--°I..o..S_--==- ,

~;'5 - 40 k Po-------- 45 k Pa Nennvakuum - ~.; - 50 k Pa J~ 2o.l--_B...-----------,-+"L..---------f'f""'h,---------j'"~ 15+---tH4---------+:.H_·l::=-------~ ...

r~ =rJil~;J.S:1a-(,I'-h."-.----- ~-~ "rh..o.L-+.,t2~3iP4f.S+'''+'7~' I'::,r.:,o~,;,-,--....Jh-,,*,ihI,f::shIE,t".f.1,~,l;('1O;r,,,;r-----fT, r,2t3i\:,~S r..n,,;rar,;,1iii1Oii'111i1-c

Gesamtmelkzelt 1M Minuten

40 k. Pa------,---,.5 k Pa Nennva\<uum

-----150 k Pa --------l

I-----------,

Abb. 29: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute überden Zeitabschnitt von elf Minuten nach Milchflußbeginnin Abhängigkeit von Nennvakuum und Pulsierung

Abbildung 29 läßt erkennen, daß besonders mit erweiterter Pulsie­

rung, aber auch mit steigendem Vakuum, der Anteil der in den ersten

zwei Minuten gemolkenen Milch anstieg. In der dritten und vierten

Minute ~ar annähernd kein Behandlungsunterschied mehr festzustellen,

ab der fünften Minute war der Mengenantell je nach Vakuum bzw. Pul­

sierung entsprechend geringer. Allein die Kombination 50 kPa Nenn­

vakuum, 60 Z/min und 70 % S fiel etwas aus dem Rahmen: Der Milch­

mengenanteil war in der ersten Minute höher als in der zweiten.

Vermutlich stauten sich, bedingt durch das sehr hohe Vakuum in

Verbindung mit der weiten Pulsierung,bereits in kurzer Zeit so viel

Blut und Lymphe in der Zitzenspitze an, daß der Milchfluß und

sicher auch die Melkwilligkeit der Kuh in den folgenden Minuten

stark beeinträchtigt waren.

Zwischen Morgen- und Abendwerten bestanden, bedingt durch unter­

schiedliche Gesamtgemelkmengen, Unterschiede in den Zeit- und

Flußmerkmalen. Milchmenge und Euterinpendruck entsprechend lagen

morgens die Flußmerkmale durchschnittliches MinuterhaUD"L- und Minuten­

gemelk über den Abendwerten. Der höc~lste Milchfluß blieb annähernd

qleichgroß, während die Zeitspanne bis zum erreichen desselben

- 107 -

abends k'ürzer war.' Ebenso verschob sicherw2T.tungsgemäß mi t ab­

nehmeJ;rder Milchmenge der p:rozentuale Milchmengenanteil mehr in

die e'rsten zwei bis dreä Minu:ten.

Die Wirkung der' Pulsierung auf das dUTchschnittliche Minutenhaupt'"

und Minutengemelk war morgens und abends fast gleichgroß und bei

niedri,gem Vakuum (40 kPa)e'inhe'i'tlich am stärksten (vgl. Tab. 18).

Auf das Merkmal höchsteT Milchfluß war ab'em'ds be'i 40 kPa', morgens

dagegen bei 45l!Lnd' '50 kPa die :s'tärkst:e Wirk,ung der Palsierungser­

wei terlJOg zu verzeic:hne,n, da Mil,cbmenge und Euterimwndiruckmorgens

größer waren.

Tab. 18: Mitte1wel'tdifferehzen Sab~oluj;) der Flußmerkmale inAl;Jh~[JgJ,g~JlityoP NepDval<q:ym,und Puls;i. e er u ry9Signifikanzschwelle p ,95 %

Me'rkmal Dim.

MO,RGEI\I5

DMHG

DMG

HMF

t HMF

ABENDS

D~JHG

DMB

HMF

t HMF

kg/min

kg/min

kg/15s

, min

kg/min

kg/min

kg/15s

min

40 kPa

SOl, 50%S: 60l ,70%S

LI

+ 0,49+++

+ 0,40+++

+ 0,98+++

0,50

+ 0,48+++

+ (J,37+++

+ 1,06+++

°,56+

~50%S:60l,

11

+ 0,35+++

+ 0,28++

+ 0,82+++

,- 0,71

+ 0,35+++

+ 0,24++

+ 0,76+++

- 0,30

+ 0,39+++

+ 0,13'+ 1,02+++

- 0,34

+ 0,33++

+ 0,17+ 0,90++

- 0,

- 108 -

Auf eine graphische Gegenüberstellung der nach Morgen- und

Abendgemelk getrennten prozentualen Verteilung der Milchmenge

soll verzichtet werden, weil der Behandlungseinfluß auf dieses

Merkmal, unabhängig von der Melkzeit, gleichgroß war.

Für den eingeschobenen Vergleich der Pulsierungen 60 Z/min und

60 % 5 und 60 Z/min und 70 % 5 bei 40 kPa Vakuumhöhe lagen die

Mittelwerte der Zeit- und Flußmerkmale erwartungsgemäß zwischen

den Mittelwerten der bisher getesten Pulsierungen (Tab. 19).

Tab. 19: Mittelwerte und Mittelwertdifferenzen Der Flußmerkmalefür Milch-Luft-Trennung bai 40 kPa, 60 Z/min mit 60 % 5sowie 60 Z/min mit 70 % 5 (Mittel der Tagesgemelke)5ignifikanzschwelle P = 95 %

40 kPa

r~erkmal Dim. 6oZ,6o%5 Diff. 5ig. 6OZ,7O%5

x s x s

DMHG kg/min 1,94 0,7 0,19 ++ 2,13 0,7

DMG kg/min 1,63 0,5 0,12 + 1,75 0,5

H~1F kg/15s 3,05 1,1 0,39 +++ 3,44 1,2

t HMFmin 1,23 0,1 0,08 NS 1,15 0,9

Die Mittelwerte der Pulsierung 60 Z/min mit 60 % 5 liegen wegen

der gleichen Pulszanl näher an den Mittelwerten der Pulsierung

60 Z/min mit 70 % S als bei denen der Pulsierung mit 50 Z/min

mit 50 % S (vgl. lab. 10). Trotz gleicher Pulszahl sind die Untsr­

schiede zwischen den Pulsierungen für die Flußmerkmale signifi­

kant. Die Pulsierung mit 70 % 5augphasenanteil ist folglich der

mit 60 % 5augp h asananteil vorzuziehen.

- 109 -

4.1.3 Zusammenfassende Betrachtung

Mit stabilem Vakuum am Euter und exakter Pulsierung ist das Melk­

zeug mit Milch-Luft-Trennung im SammelstUck fUr eIne Optimierung

sowie fUr die UberprUfung der bisherigen Indifferenzbereiche der

Melkparameter in idealer Weise gee~gnet. Die unter diesen Voraus­

setzungen gefundenen Versuchsergebnis~ bestätigen die Erkenntnis

zahlreicher Wissenschaftler (11, 19, 45, 65, 86, 88), daß steigen­

des Vakuum ebenso wie schnelle Pulsierung ab einem gewissen Grenz­

wert eine Steigerung dea Milchflusses und damit der Melkgeschwin­

digkeit, andererseits aber auch eine Erh6hung des Nachgemelkes,

zur Folge haben.

Darüberhinaus sind als neue Erkenntnisse hervorzuheben das bei

diesem Melkzeug durch Erweiterung der Pulsierung von 50 Zlmin mit

50 % Sauf 60 Zimin mit 70 % S hervorgerufene Ausmaß der Milch­

'flußsteigerung sowie der nicht lineare Anstieg der Melkbarkeits­

merkmale bei Vakuumerh6hung in gleichgroßen Schritten (40, 45 und

50 kPa).

Die Versuchsergebn~sse zeigen deutlich: Unter den mit diesem Melk­

zeug geschaffenen optimalen physikalischen Voraussetzungen treten

als einzelne Optimalwerte wie auch als Parameterkombination 40 kPa,

60 Zimin mit 70 % Saugphasenanteil eindeutig hervor, so daß die

Indifferenzbereiche herk6mmlicher Melkzeuge durch inkonstantes

Vakuum sowie den damit zusammenhängenden Pulsierungsabweichungen

(vgl. Kap. 2.1) erklärt werden mUssen und kein breitgefaßtes

biotechnisches Toleranzband markieren.

Da das Ziel der mit diesem Melkzeug durchgeführten Versuche zu­

nächst mehr die Überprüfung der bisherigen Indifferenzbereiche

fUr Vakuum und Pulsierung und weniger eine prlzise Optimierung

der Parameter war, ist nicht auszuschließen, daß die hier ge­

fundene optimale PCIameterkombination bei feiner Rasterung der

Melkparameter geringfügig geändert werden mUßte, z.8. bei extremer

Lelchtmelkigkeit des Tiermaterials zugunsten eines noch niedrigeren

Vakuums.

- 110 -

Aussagen über langfristige Auswirkungen auf Zitzen und Euter­

gesundheit beim Melken mit der in dieser Arbeit ermittelten Opti­

malkombination können aufgrund der kurzen Versuchsperioden nicht

gemacht werden. Es sind jedoch Zitzenverh~rtungen nach l~ngerem

Melken nicht auszuschließen. Da die Zitze st~ndig gegen das Bs­

triebsvakuum nur durch den Klemmdruck des Zitzengummis entlastet

werden muß, ist möglicherweise eine optimale Zirkulation von

Blut und Lymphe nicht gegeben.

4.2 Optimierung der Melkparameter Vakuumhöhe und Pulsierung

für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß

Ziel dieses zweiten Versuchsteiles war die gleichzeitige Opti­

mierung von Vakuumhöhe und Pulsierung für das Melkzeug mit perio­

dischem Lufteinlaß. Der Verlauf des zitzenendigen Vakuums in die­

sem Melkzeug ist gekennzeichnet durch eine dem Nennvakuum ann§hernd

gleiche Vakuumhöhe in der Saugphase und einem deutlichen Vakuum­

abbau in der Entlastungsphase (vgl. Kap. 3.3.3). Die Vakuumver­

luste in der Saugphase betragen bei einem Milchfluß von z.B.

2 kg/min nur etwa 2 bis 3 kPa.

Aufbauend auf diese Tatsache konnten die bei der Milch-Luft-Tren­

nung ermittelten Optimalwerte für Vakuum und Pulsierung, ent­

sprechend geringfügig variiert, als Ausgangswerte für die Versuche

mit dem Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß übernommen werden.

Das zu testende Parameterspektrum konnte somit von vornherein er­

heblich eingeschr§nkt und enger abgestuft werden. Das Nennvakuum

wurde in den Stufen 40, 42,5 und 45 kPa überprüft, di~se drei

Vakuumstuf~n sind zunächst bEi 50 Z/min und anschließend bEi

60 Z/min verglichen worden. Die Saugphasenlänge blieb mit 70 %

für alle Versuche mit dem periodischen Lufteinlaß konstant. Bei

der Milch-l.uft-Trennung hatte sich (in Versuchsteil T) dieser Saug­

phasenanteil als vorteilhaft erwiesen, und da beim Melkzeug mit

periodischem Lufteinlaß im Gegensatz zur Milch-l.uft-Trennung die

L§nge der Milchflußphase systembedingt kürzer ist als oie Saug­

phase (vgl. ~ap. 4.1), sollte gerade für dieses Mel,zeug der Saug­

phasenanteil nicht unter 70 % liegen.

- 111 -

Tab. 20: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale fGr periodischenLufteinlaß mit 40, 42,S und 45 'kPa Nennvakuum bei50 Z/rn!n und 70 % S (Mittel der Tagesgemelke)Signifikanzschwelle P= 95 % .

[t0 kPa Sig. ~ ~ Sig. [t2.S kPa

Merkmal Dirn. x s x s X s X s

MGG kg 10,59 3,2 N.S 10,57 3,0 9,66 3,2 NS °,05 2,9

MHG kg 10,36 3,3 NS 10,19 3,2 9,43 3,3 NB 9,82 3,0

MNG kg 0,21 0,3 ++ 0,36 0,3 0,22 0,3 NS 0,21 0,2

MBG kg 0,02 0,0 NS 0,02 0,0 0,01 0,0 NS 0,02 0,0

t MGG min 7,16 2,8 NS 6,79 2,1 6,96 2,8 NS 6,88 2,4

t MHG min 6,37 3,1 + 5,61 2,4 6,12 3,0 NS 6,06 2,7

t MNG min 0,57 0,.7 ++ 0,94 0,7 0,57 0,7 NS 0,60 0,6

t MBG min 0,22 0,1 NS 0,24 0,1 0,18 0,1 NS [1,22 0,1

DMHG kg/min 1,69 0,4 ++ 1,86 0,4 1,60 0,4 NS 1,66 0,4

DMG kg/min 1,52 0,3 NS 1,58 0,3 1,43 0,3 + 1,50 0,3

HMF kg 2,75 0,8 +++ 3,06 0,9 2,60 0,8 ++ 2,88 0,9

t HMF min 1,89 1,3 NB 1,50 1,1 2,12 1,7 NS 1,80 1,3

1. Min. % 19,4 + 21,9 19,3 NS 19,9

2. Min. % 25,S I\IS 27,5 25,9 NS 27,2

3. Min. % 18,7 NS 19,0 19,9 NS 20,0

4. Min. % 8,4 NS 11,9 12,7 NS 11,9

5. Min. % 4,6 NS 7,1 7,1 NE 7,0

5. Min. % 2,5 NS 4,0 4,1 NS 4,0

7. Min. % 1,5 NS 2,1 2,4 NS 2,3

ß. JIlin. % 1, 1 NS 1,3 1,6 NB 1,59. !!iin. % 0,8 NS 0,8 1,3 NS 1,2

10. Mi n. % 0,5 NS 0,4 0,9 N.S 0,711- Min. % - NS 0,2 0,6 NS 0,4

Milchflußkurven n = 100 n = 100 n = 100 n = 100

- 112 -

Tab. 21: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa Nennvakuum bei60 Zlmjp IIPd 70 % S (Mittel der Tagesgemelke)Signifikanzschwelle P = 95 %

40 kPa Sig. 45 kPa ~ Sig. 42,5 kPa

Merkmal Dirn • x s X s X s X s

MGG kg 9,19 2,9 NS 9,17 3,0 8,78 3,0 NS 8,85 3,0

MHG kg 8,97 3,0 NS 8,83 3,2 8,63 3,1 NS 8,68 3,0

MNG kg 0,21 0,3 + 0,32 0,3 0,13 0,2 NS 0,16 0,2

~1BG kg 0,01 0,0 NS 0,02 0,0 0,02 0,0 NS 0,01 0,0

t MGG min 6,53 2,3 IIIS 6,22 1,8 6,58 2,8 NS 6,25' 2,3

t MHG min 5,71 2,5 + 5,13 2,1 6,01 2,9 IIIS 5,64 2,5

t MNG min 0,64 0,6 ++ 0,92 0,6 0,44 0,4 + 0,50 0,5

t MBG min 0,17 0,1 NS 0,17 0,2 0,13 0,1 NS 0,15 0,2

Dt~HG kg/min 1,61 0,4 ++ 1,74 0,4 1,50 0,4 + 1,59 0,4

DMG kg/min 1,44 0,3 NS 1,48 0,3 1,38 0,3 NS 1,44 0,3

HMF kg 2,60 0,8 +++ 2,9 1, 0,8 2,52 0,6 NS 2,66 0,7

t HMF min 1,68 1,4 NS 1,50 1,2 1,69 1,4 NS 1,45 1, 1

1. Min. % 21,8 NS 24,6 23,2 NS 23,6

2. Min. % 27,6 NS 29,4 27,4 NS 29,1

3. Min. % 19,2 NS 18,5 18,7 NS 19,0

4. Min. % 11,8 NS 11,4 11,3 NS 10,4

5. Min. % 7,1 NS 5,8 6,7 NS 6,0

6. Min. % 3,6 NS 3,5 3,5 NS ',3,7

7. Min. % 2,1 I\! 5 '1,9 2,1 NS2,21

8. ~1i n. % 1,5 NS 1,0 1,3 NS 1,99. Min. % 0,6 NS 0,4 1,0 NS

1, 1 I10. Min. % 0,6 NS 0,1 0,7 NS 0,4

11- ~1i n. % 0,3 I\!S - 0,5 rJs 0,2 tMilchflußkurven n = 100 n = 100 n = 100 n = 100

- 113 -

Eine Übersicht über die Ergebnisse 8}]er in Teil 11 durchge'UhTten

Versuche geben die Tabellen 20 und 21. Die ~uswirkungen des unter­

schiedlichen Nenn~akuums auf die MelkbarkeiLsmerkmale waren - un­

abhängig von der Pulszahl - in etwa gleicngroß, so daß teide Ta­

bellen, zun!chst wieder die mit den Tagesgemelkwerten, gemeinsam

interpretiert werden können.

In diesem Versuchsteil 11 war der laktationsbedingte Milchmengen­

abfall (von 10,59 auf 6,78 kg MGG) stärker als in Teil I, so daß

nicht gleichzeitig gemolkene Behandlungen nur mit Einschränkung

verglichen werden dürfen.

4.2.1 Vollständigkeit des Milchentzuges bei unterschiedlichen

Melkparametern

Die Maschinennachgemelkmengen und -zeiten lagen für das Melkzeug

mit periodischem Lufteinlaß mit 0,13 bis 0,22 kg auf einem sehr

niedrigen Niveau, eine Ausnahme bilden mit 0,32 bzw. 0,35 kg die

L5 kPa-Werte, wie Abbildung 30 zeigt:

o50T 10 -------~- Pulsierung ._::-__.,-.~ PUlsierung'_=====:;ji" --50Z,70'f,5--- -----60Z,70'f,5kg min- ---------------

0,40 0,8- --------------

.. 0,35 0,7­

g'O,30 0,6­

~ 0,25 05'i<.> ' N

~ 0,20 0,4

0,15 0,3

0,10 0,2

0,05 0,1-

O+--_~:.;.a='___""''''''''''''''---'..,..lIJUll4lJL---'''''':

Nennvakuum 40

Abb. 30: Maschinennachgemelkmengen und -zeiten in Abh6ngigkeitvon Nennvakuum und Pulsierung

- 114 -

Die Erhöhung des Melkvakuums von 40 auf 45 kPa bewirkte, unab­

hängig von der Pulsierung, einen signifikanten Anstieg von Nach­

gemelkmenge und -zeit, wobei die Wirkung des höheren Vakuums bei

50 Z/min mit 0,15 kg geringfügig stärker als bei 50 Z/min (0,11 kg)

waro Eine Anhebung des Nennvakuums auf nur 42,5 kPa wirkte sich

dagegen kaum auf das Nachgemelk aus. Es gab mit 0,01 bzw. 0,03 kg

keine signifikanten Unterschiede (Tab. 22).

Tab. 22: Mittelwertdifferenzen (absolut) der M,aschinennachgemelk­meng n und -zeiten in Abhängigkeit von Vakuumhöhe undPuls erungSign fikanzschwelle P = 95 %

50Z,70%5 50Z.70%5

Merkmal Dim. LID : 42,5 kPa 40 : 4S kPa 40 : 42,5 kPa'40 : 45 kPa

Ll Ll LI Ll

M~JG kg - C,01 + iJ,15++ + 0,03 + 0,11 +

t MNG min - 0,11 + O~37++ + 0,05+ + 0,28++

Diese Versuchs ergebnisse zeigen, daß in Bezug auf Vollständigkeit

des Milchentzuges die Vakuumhöhen 40 und 42,5 kPa den Optimalbereich

für dieses Melkzeug eingrenzen. Eine Vakuumanhebung auf 45 kPa ist

mit einer relativ großen Steigerung von Nachgemelkmenge und -zeit

verbunden.

In den folgenden Tabellen (23 - 26) sind wiederum die Mittelwerte

der Melkbarkeitsmerkmale getrennt nach Morgen- und Abendgemelk

aufgefDhrt. Da sich die Standardabweichungen der Merkmale weder

zwischen den Melkzeiten noch zwischen den Behandlungen nennens­

wert unterscheiden, kann auf deren Interpretation verzichtet wer­

den.

- 115 -

Tab. 23: Mi ttelwerte der Melkbarkei tsmerkmale für periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa bei 50 Z/min und70 % S (Mittel der Morgengemelke)Signifikanzschwelle P = !l5 % •

40 kPa 8ig. 45 kPa 40 kPa Sig. 42,5 kPa

Merkmal Dirn.- x X- xx s s s s

MGG kg 11,03 3,2 NB 11,12 3,2 10,36 3,2 NB 10,43 2,9

MHG k9 10,83 3,4 NS 10,70 3,3 10,13 3,2 NB 10,22 3,0

MNG kg 0,19 0,3 + 0,41 0,4 0,22 0,3 NB 0,19 0,2

M8G kg 0,01 0,0 NS 0,01 0,0 0,01 0,0 NS 0,02 0,0

t MGG min 7,40 3,0 NS 7,09 2,2 7,29 3,1 NB 6,86 2,4

t MHG min 6,75 3,4 NS 5,91 2,6 6,40 3,3 NB 6,07 2,7

t MNG min 0,53 0,7 ++ 1,04 0,8 0,70 0,8 NB 0,66 0,6

t M8G min 0,12 0,1 NB 0,14 0,1 0,19 0,1 NB 0,13 0,1

DMHG kglmin 1,72 0,4 ++ 1,89 0,5 1,66 0,4 NB 1,73 0,4

DMG kg/min 1,55 0,3 NB 1,59 0,3 1,49 0,4 + 1,57 0,3

HMF kg 2,76 0,9 +++ 3,07 0,9 2,64 0,9 + 2,89 0,9

t HMF min 2,07 1,5 NB 1,69 1,2 2,27 1,8 + .1,81 1,4

1. Min. % 19,0 NB 21,1 18,6 NB 19,7

2. Min. % 24,3 NB 26,3 24,2 NB 26,3

3. Min. % 18,8 NB 18,8 20,1 NB 20,3

4. Min. % 12,4 NB 12,2 13,3 NB 12,4

5. Min. % 8,7 NB 7,0 7,2 NB 7,4

6. Min. % 5,1 NB 4,9 4,4 NB 4,2

7. Min. % 2,8 NB 2,4 2,7 NB 2,38. Min. % 1,5 NB 1,5 1,4 NB 1,29. Min. % 1, 1 NB 1,0 1,2 NB 0,6

10. Min. % 0,9 NS 0,5 0,8 N8 0,4.11. Min. % 0,6 NS 0,3 0,4 NS 0,2

Milchflußkurven n = 50 n " 50 n " 50 n " 50

- 116 -

Tab. 24: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für den periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa bei 50 Z/min und 70 % 5(Mittel der Abendoemelke)Signifikanzschwelle P = 95 %

40 kPa Sig. 45 kPa 40 kPa Sig. 42,5 kPa

Merkmal Dirn. x s x s X s X s

MGG kg 10,15 3,2 NS 10,02 2,8 8,93 3,1 + 9,54 2,8

MHG kg 9,92 3,3 NS 9,69 3,0 8,71 3,1 + 9,40 2,9

MNG kg 0,22 0,3 NS 0,31 0,3 0,22 0,2 NS 0,23 0,3

MBG kg 0,01 0,0 NS 0,02 0,0 0,01 0,0 NS 0,01 0,0

t MGGmin 6,92 2,6 NS 6,50 1,9 6,65 2,5 NS 6,79 2,4

t MHGmin 6,16 2,9 + 5,53 2,3 5,71 2,8 NS 6,05 2,7

t MNGmin 0,62 0,6 NS 0,84 0,6 0,77 0,6 NS 0,64 0,6

t MBGmin 0,14 0,1 NS 0,13 0,1 0,17 0,1 NS 0,10 0,1

DMHG kg/min 1,66 0,4 + 1,82 0,4 1,54 0,4 NS 1,59 0,4

DMG kg/min 1,49 0,3 NS 1,56 0,3 1,37 0,3 + 1,43 0,3

HMF kg 2,73 0,7 ++ 3,05 0,7 2,57 0,8 + 2,87 0,9

t HMFmin 1,71 1, 1 NS 1,30 0,9 1,96 1,6 ~IS 1,79 1,3

1. Min. % 19,7 NS 22,5 20,0 NS 20,2

2. Min. % 26,8 NS 28,7 27,7 NB 28,0

3. Min. % 18,6 NS 19,2 19,8 NS 19,7

4. Min. % 12,9 NS 11,7 12, 1 NS 11,5

5. Min. % 8,2 NS 7,2 6,9 NS 6,7

6. Min. % 4,1 NS 3,1 3,7 NS 3,8

7. Min. % 2,1 NB 1,8 2,1 NS 2,3

8. Min. % 1,5 NS 1 , 1 1,5 NS 1,7

9. Min. % 1,° NS 0,7 1,2 NS 1 , 1

10. Min. % 0,5 NS 0,4 0,6 NB 0,7

11. Min. % 0,3 NS 0,2 0,4 NS 0,4

Milchflußkurven n = 50 n = 50 n = 50 n = 50

- 117 -

Tab. 25: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa bei 60 Zlmin und 70 % S(Mittel der Morgenoemelke)Signifikanzschwelle P = 95 %

40 kPa 6ig. 45 kPa 40 kPa Sig. 42,5 kPa

Merkmal Dirn. x s x s X s X s

MGG k.g 9,73 2,9 NS 9,58 3,2 9,04 3,2 N6 9,25 3,1

MHG kg 9,53 3,1 1\16 9,36 3,3 8,90 3,2 NS 9,12 3,1

MNG kg 0,19 0,2 + 0,30 0,2 0,13 0,2 NS °,13 0,2

MBG kg 0,02 0,0 I\IS 0,01 0,0 0,01 0,0 I\IS 0,01 0,0

t MGG min 6,72 2,4 I\IS 5,50 2,0 5,82 2,9 1\15 5,59 2,5

t MHG min 5,97 2,5 + 5,39 2,2 5,28 3,1 1\15 5,02 2,6

t MNG min 0,58 0,6 ++ 0,8 e 0,5 0,42 0,5 N5 0,43 0,5

t MBGmin °,17 0,1 NS 0,22 °,1 0,12 0,1 NS 0,14 0,1

DMHG kg/min 1,54 0,4 ++ 1,77 0,4 1,49 0,4 + 1,56 0,4

DMG kg/min 1,49 0,4 NS 1,51 0,3 1,36 0,3 NS 1,43 0,3

HMF kg 2,63 0,8 +++ 2,92 0,8 2,48 0,7 NS 2,52 0,7

t HMF min 1,84 1,6 NS 1,72 1,4 1,88 1,5 NS 1,64 1,3

1. Min. % 20,5 NS 23,8 22,2 NS 21,1

2. Min. % 26,8 NS 28,1 27,1 NS 27,6

3. Min. % 19,4 NS 18,5 18,3 NS 20,2

4. Min. % 12,0 NS 11,7 11,3 NS 10,9

5. Min. % 7,9 NS 6,4 6,9 N6 5,5

6. Min. % 4,0 NS 3,5 3,9 NS 3,9

7. Min. % 2,2 NS 2,1 2,4 NS 2,4

8. Min. % 1,5 NS 1,3 1,4 NS 1,7

9. Min. % 0,7 NS 0,2 1,0 N5 1,0

10. Min. % 0,3 NB 0,1 0,7 NS 0,5

11. Min. % 0,1 NS

I- 0,5 r~s 0,3

Mi lehflußkurven n = 50 n = 50 n = 50 n = 50

- 118 -

Tab. 26: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa bei 60 Z/min und 70 % S(Mittel der Abendgemelke)Signif~kanzschwelle P = 95 %

40 kPa Sig. 45 kPa 40 kPa Sig. 42,5 kPa

Merkmal Dirn. x s x s X s X s

MGG kg 8,65 2,8 NS 8,65 2,8 8,55 2,9 NS 8,44 2,8

MHG kg 8,42 2,9 NS 8,30 3,0 8,41 3,0 I\JS 8,22 2,9

MNG kg 0,22 0,3 + 0,33 0,3 0,13 0,1 NS 0,20 0,2

MBG kg 0,02 0,0 rJS 0,02 0,0 0,01 0,0 NS 0,02 0,0I

+ min 6,32 2,2 NS 5,97 1,6 6,36 2,7 NS 5,98 2,1"MGGt MHG min 5,45 2,4 I\JS 4,86 1,9 :',78 2,8 NS 5,32 2,4

tf;4NG min 0,69 0,6 + 0,95 0,7 0,46 0,4 NS 0,57 0,6

t~18G min 0,18 0,1 NS 0,16 0,2 0,14 0,2 NS 0,09 0,2

DMHG k g/mi n 1,58 0,4 I\JS 1,72 0,4 1,51 0,4 NS 1,53 °,4DMG kg/min 1,39 0,3 I\JS 1,45 0,3 1,39 0,3 1\15 1,44 0,3

HMF kg 2,55 0,7 ++ 2,96 0,8 2,54 0,7 1\15 2,69 0,7

tHMF' min.~_;. 1,51 1,3 1\15 1,24 0,7 1,53 1,2 I\JS 1,25 0,6}T\. i

1. Min. % 23,0 I\JS 25,4 24,1 1\15 2:',7 I2. Min. % 28,4 1\15 30,7 27,6 + 30,5

I3. Nin. % 19,0 NS 18,5 18,9 I~S 17,4

4. Min. % 11,7 I\JS 11,2 11,3 NS 9,9

I5. Min. % 6,2 1\15 5,2 5,5 NS 5,4

6. Min. % 3,1 ~JS 3,6 3,2 NS 3,4 I7. Min. % 1,9 1\15 1,5 1,8 NS 2,0

8. Min. % 1,4 1\15 0,6 '1,3 NS 1 ,2I

9. Mi,.,. I % 1,° 1\15 0,2 1,0 1\15 0,7

10. Min .1 ,/ 0,6 I\JS 0,1 0,6 I\JS 0,2/'

11. Mi n.t % 0,2 1\15 - 0,3 1\15 -

!';i.lch flußkurven n = 50 ,., = 50 n = 50 [1 = 50-_._-

- 119 -

Vor allem bei 40 kPa unterschieden sich die lIJachgemelkmengen tr.it

z.8. 0,19 kg morgens- 'gegenüber 0-,22 kg abends nur gering.- -Das

kann als Zeichen d"f-ür gBwertet werden, d-813- das -I'!elkzeug mit

periodi-schem Lufteinlaß auch abends bei ge-ringern Euterinnendruck

vollständig und schonend' ausme-lk-te.

Eine Auf'glLederung der Mitteluie'rtdlfferenzen riTr das Nachgi=tni=lk

nach Morgen- und Abendwert.en in Tabelle 27 zei.gt zunäo'h'st,

mor.gens wie abends di·e Anh.ebung des lIJenn.v'akuums auf 45 kPa die

stärkere Steig.erung des Nachgemelkes bewirkte.

Tab. 27: Mi ttelwertdiff·erenzen (absolut) ·der Nachgemelkmengenin Abhängig~eit v_on Nennv:aku.um und Puls-

Sign1f1kanz·schwelle P .,95·%

Mel'kmal Dirn. '40

Ll

50 Z ,-70%8

42,5 kPa 40

+ 0,01

0,13

kg

min

MORGENS

MfIIG

tl'!NG

~

MNG

t MIIJG

VOn 40 auf ·45 .kPa' bei

Verglei.cht_ man die

zei ten, so fällt auf, daß der

dies_er r~erkmal.e zwischen Melk--

50 Z/mim morg'g!ns einen st'örk-eren, signifikant·en

bewirkte

morgens wie

dagegen

- 120 -

Ebenso wie für die Tagesgemelke zei gte auch die AufgU eoerung

nach den Melkzeiten die geringsten Nachgemelkmengen bei 40 und

42,5 kPa, während mit der Erhöhung des Nennvakuums auf 45 kPa

diese Werte überprooortional anstiegen. Daraus wird deutlich,

daß beim periodischen Lufteinlaß bezQglich des Ausmelkgraoes

ein Nennvakuum zwischen 40 und 42,5 kPa optimal ist.

4.2.2 Geschwindigkeit des Milchentzuges bei unterschiedlichen

Melkparametern

Mit Erhöhung des Nennvaku~ms verkürzten sich erwartungsgemäß

die Melkzeiten. Bei Erhöhung des Nennvakuums von 40 auf 45 kPa

war bei 50 Z/min eine Verkürzung der Gesamtmelkzeit VOn 7,15 auf

5,79 Minuten zu verzeichnen. Schwermelkende ~ühe reBgierten auf

eine Vakuumerhöhung weitaus stärker als leichtmelkende: Ihre

Melkgeschwindigkeit wurde stärker verbessert; Unterschiede

zwischen den Versuchskühen traten zurück und die SLandardabweichun­

gen wurden kl.einer (vgl. Tab. 20 und 21).

Die Zahlenwerte der Flußmerkmale, mit Ausnahme der Zeitspanne zum

Erreichen des hö.chsten Milchflusses, wurden mi t zunehmendem Nenn­

vakuum größer. Der Vakuumschritt von 40 auf 45 kPa hatte natur­

gemäß den stärkeren Anstieg der Werte zur Folge, wie eine Gegen­

überstellung der Mittelwertdifferenzen zeigt(Tab. 28):

Tab. 28: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmerkmale in Ab­hängigkeit von Vakuumhöhe und PulszahlSignifikanzschwelle P = 95 %

50l,70%5 50Z,70%5

r~erkmal Dim. 40 : 42,5 kPa 40 : 45 kPa 40 : 42,5 kPa/40 : 45 kPa

LJ LJ LJ LJDMHG kg/min + 0,05 + 0,17++ + 0,09+ I + ° 13-"+ ,

OMG kg/min + 0,07+ + 0,06 + 0,06 i + 0: 04 IHr4F kg/158 ... 0,2S++ + 0,31+++ + 0,14 I + 0,34+++ )

t HMFmin - 0,32 - 0,39 - 0,2 4 - 0,18

eine

- 121 -

Da sich mit Anhebung des l\Iennvakuums auf 45 kPa auch das Maschinen­

nachgeme.lk stark erhöhte, blieben die signi f.ikanten Unterschiei'l::ie

im Minutenh (0,17 bz..tJ. 0,13 kg/min) bei dem

durchschnittliches

auf nur 42

Di ffere'nz

Bei 50 Z/min wirkte die Anhebung d·es l\Iehnvakuum.s

Zei t zum Erreiche19. des Milchflusses als

In diesem L2,5

Gegebenheiten

auf 45 kPa

(bei 60 Z/min

Merkmals erreichten die Differenzen nicht die Signifikanzschwelle.

Die prozentuale Verteilung der Milchmenge darf aufgrund der stark

unterschiedlichen Maschinengesamtgemelke nur innerhalb gleicher

Pulszahl verglichen werden (vgl.i'iap.• 4.1).•

Abb. 31 zeigt, daß sich jeweils bei höherem Vakuum der größere

Milchanteil in die ersten zwei bis drei Minuten nach Milchflu.ßbe­

ginn ver.lagerte, wobei die Unterschiede der Vakuumstufen 42,5 unq

45 kPa nur gering waren.

- 122 -

40 k Pa -----/'''},

30.~%

C 25

~ 20.j.,..I';.h-----~,.jg'~ 15

:§ 10~

~

Pulsierung: 50 Z/min, 70%5

42,5 k Pa -----.,,~-4-0-k-Pa-N-e-nn-v-a-ku-u-m__r."ln=~ Pa J~

-----j

----I--------"

45 k Pa40 k Pa Nennvakuurn42,5 k Pa

Pulsierung.60 Z/mln,70%5

40 k Pa

l----------l\ ':'

Abb. 31: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute über danZeitabschnitt von elF Minuten nach Milchflußbeginn inAbhängigkeit von Nennvakuum und Pulszahl

Aufgegliedert nach Morgen- und Abendgemelken ergaben sich zwischen

den Melkparametern für die Flußmerkmale folgende Differenzen (Tab. 29)~

Tab. 29: Mittelwer"tdifferenzen (absolut). der Flußmerkmale·inAbhängigkei t von Nennvaku.um und PulszahlSign''ifikan'zschwelle P = 95 %

Mer,kmaIQim. 4;2,5

+ 0.,07+

+ 0,07

+ 0.,14

0,24

+ 0,1 1

+ 0.,05

+ 0,15

0,27

45 kPa40

.LI

+ 0,17++

+ 0,04+ 0,31+++

0,38

+

+ 0,,07

+ 0,32++

0',41

50Z,70%6

.42,5 kPa 40

LI

+ 0,07

+ 0.,.08+

+ 0,.25+

0,46+

°,O~+ 0,06+

+ 0,30+

0,17

kg/min

kg/min

kg/15s

kg/min

kg/min

kg/15s

min

DMHGDMG

HMFt HMF

MORGEN§

DMHGDMGHMFt HMF

Die Werte deI' Merkmalt:;, "duI'chschnittliches ,Minutenhaupt~" und

"durctrschnittliches Minutengemelk" waren aufgI'und

Eut.erinne;ndI'u.ckes und erhöhter Melkber.eitscbaf,t. deI' Ti,ere IjII:p,g,ens

etw.8s höher als abends •. ,..lHe Wirkung der Vakuumsteigerung 'auf

diese Merkm,alewar ;jedoch morgens wie abgnds glg:ic:h

Der höchste Milclifluß war, unabh'ängig vo'n d:er'Puls'~'ahl;' ffiCf,jj'g'e:fl's wie

abends gleich groß und wurde bei 50 Z/min durch di.e Vekuumanhebung

ven 4'0 aUf"42 ;'5kpg'Dfi'e ~üdh auf 45 kPa

60 Z/min erreichte H!diglich dia 'VakoLimähhebung umS'kPaS'ighffi-

kante Aus'rr\äße.

Oie lei "tspanne zorn Errehjhen des höchsten Mildhflus'Ses wujjde 'mor-

gens durch die Vakuumal'hsbung auf 42,5 kPa be.reits st'ärkersignifikant

- 124 -

verkürzt als bei der auf 45 kPa Nennhöhe. Abends wirkte hingegen

die Vakuumsteigerung zu 45 kPa mehr auf dieses Merkmal. Da diese

Zeitspanne aufgrund der geringeren Milchmenge abends ohnehin schon

kürzer war als morgens, wurde luT weiteren Verkürzunq abends ein

höheres Vakuum nötig.

Besonders an den DLFferenzen für das durchschnittliche Minutengemelk

ist zu erkennen, daß ein Vakuum von 42,5 kPa morgens wie abends

aufgrund des niedrigeren ~achgemelkes dem Nennvakuum 45 kPa vorzu­

ziehen ist.

Auf die graohische Gegenüberstellung der prozentualen Verteilung

der Milchmenge wird an dieser Stelle verzichtet, da der Behandlungs­

einfluß, unabhängig von der Melkzeit, gleich groß war.

Bei einer Betrachtung aller Ergebnisse stellt sich als optimale

Vakuumhöhe für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß ein­

deuLig das Nennvakuum 42,5 kPa heraus. wahrscheinlich melkte das

Melkzeug mit 40 kPa Nennvakuum schwermslkenden Kühen zu langsam,

so daß eine Anhebung des Vakuums auf 42,5 kPa viele Vorteile brachte.

Bezüglich des Optimal vakuums überraschen die Versuchsergebnisse

mit dem periodischen Lufteinlaß nicht. Wenn man vom eingangs er­

wähnten Vakuumverlust von 2 bis 3 kPa in der Saugphase ausgeht,

stimmt das Nennvakuum von 42,5 kPa außerordentlich gut mit dem

Optimalwert der Milch-Luft-Trennung (40 kPa) überein. Andererseits

entsprächen 45 kPa Nennvakuum beim Melkzeug mit periodischem Luft­

einlaß - unter Berüc~sichtigung der hohen Vakuumverluste der Stan­

dardmelkzeuge (vgl. Kap. 3.3.1) - bereits über 50 kPa Nennvakuum

und lägen damit schon außerhalb oes lndiffersnzbereiches.

Für die Pulszahl ist anhand der Versuchs ergebnisse beim Melkzeug

mit periodischem Lufteinlaß zwischen 50 und 60 Z/min kein ein­

deutiges Optimum festzustellen. Ein Vergleicn der Ergebnisse hin­

sichtlich des Pulszahleffektes ist auf grund des starken Milch­

mengenabfalls n~cht uneingeschränkt möglicn. Stellt man jedoch

die Ergebnisse der neiden Versuche mjt verschiedener Pulszahl aber

gleichem Vakuum gegenüber, die sich im MaschLnengesamtgemelk am

wenigsten unterscheiden, ist weder Ln Bezug auf Vollständigkeit

noch auf Geschwindigkeit eine ÜberlegenheLt der hcheren Pulszahl

(60 Z/m;n) zu erkennen (Tab. 30):

- 125 -

Tab. 30: Mitt'ellilerte ausgewählter Melktlarklütsmerkmale bei "40kPaNennvakuum und unterschiet:llii'c:IJJ,r P,ul1szanl1Signifikanzschwelle P = 95 %

40kf'a

Merkmal Dirn. SOZ,70%5 5ig.• 60Z,70%8 ..i

x s X s

MGG kg 9,66 3,2 N5 9, 19 2,9

MNG kg 0,22 0,3 NB 0,2;1 >0,3

t MNG min 0,67 0,7 N5 0 ,64 0,6

DMHG kg/min 1,60 0 ,4 r,5 ,. 0,4D.MG kg/min 1;43 0;3 N5 'f 0;3-

HMF kg 2,60 0,8 N5 2;430 0,8 '.!

t HMF.,

min 2,12 1 ,7 + 1 ,58 1,4f

Theo'retisch wären mit 50Z/min zumindest terrdentieTI b,essere Er,~

gebnisse zu eTwaTten gewesen: Der 5tI'ichkanal WiTd häufiger 'ge­

öffnet; mindert dädurch se'inenWi'ders'tand und reagiert: sChne.lleT

auf das Umschalt'enzur 5augphase 'Cslow-hyste,resis, vgil,.' K'ap.2;'1)

als b'ei 50 Z/min.Weiterhin ist der Milchf.ll.lß jeweilszu"BeginTl

d.er 8augphase sm stär'ksten, so daß mit höherer Pulsz ahl mehr'Miilch­

flußspitzen "e rf aRt werden', also de'r MilchfhJß insgesamt schnelleT

wird (91, 109). Beim MEHkzeug mit peri'o'tFischem LufteinlaßmLiß' zu'""

AufrechteThäl·tung des spezifischen Vakuumverlaufsam Eut'e".e,ine

Pfropf€nbildung inden Milchschläuchen gewährle'istet sein. Bei

50 Z/min entsteht zwangsläufig einlanger"r Milchpropf'en a15 beT

60 Zlmin. AufgrUnd seiner etiIJasgröße'ren Masse kann der b,"'i

50 Z/min entste'hende i'Jiilchpfropfen besser ZUr Stützung d'es lPäkuums

in der Saugphase beitragen und bewirkt daher einen schnelleren

Milchfluß •

Diese theoretischen Überlegungen erklären den experimentell er­

mi ttel ten Indifferenzbereich für die Pulsz ahl beim pe.riod.ischen

Lufteinlaß. Eine Pulszahl von 60 Zlmin fördert dIe Elastizität

des 8trichkanals, erreicht aber einen kürzeren Milchpfropfen,

- 126 -

eine Senkung auf 50 Z/min hingegen bewirkte eine weniger häufige

Öffnung des Strichkanals je Minute, aber einen längeren Milch­

pfropfen.

Für die Vergleichsversuche in Tell 111 wurde für das Melkzeug mIt

periodischem Lufteinlaß die Pulsierung mit 50 Z/min und 70 % Saug­

phasenanteil gewählt, da sie sich 1m täglIchen Einsatz auf dem

Versuchsbetrieb bewährt natte.

4.2.3 Zusammenfassende Betrachtung

Die Versuche mit dem Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß haoen

gezeigt, dsß eine Ubertragung der bei der Milch-Luft-Trennung ge­

fundenen Optimalwerte für Vakuum und Pulslerung - unter Beachtung

geringer Vakuumverluste - auf die Maschine mit periodischem Luft­

einlaß möglich ist. Unter den Versuchsbedingungen (TIermaterial,

Rasse) lag die optimale Nennvakuumhöhe eindeutig bei L,2,5 kPa,

für die Pulsierung waren zwischen 50 und 60 Z/min bei 70 % S keine

signifikanten Differenzen erkennbar.

Weiterhin 1st den Ergeonissen zu entnehmen, daß das Melkzeug mit

periodischem LU 1 teinlaß mit Niedrigvakuum bei guter Melkgeschwin­

digkeit einen hohen Ausmelkgrad erreichte, was sicher auf die ge­

ringen Vakuumverluste, den periodischen Vakuumabbau in der Ent­

lastungsphase, verbunden mit dem weichen Silikongummi und geringem

Klemmdruck auf das ZitLengewebe, zurückzuführen ist. Erkennbar war

das gute Ausmelken neben den geringen Nachgemelkmengen auch am

langsamen Zusammenfallen des Euters von oben nach unten. Die Milch

wurde gerade so schnell entzogen, wie sie aus Milchgängen und

Drüsenzisterne in die Zitze nachfließen konnte. Zudem war zu be­

obachten, daß die VersuchstIere während des Melkens bemerkenswert

ruhig standen, die Milch bereitwillig hergaoen, und selbst un­

ruhige Tiere gegen MilchfluBende keine Versuche unternehmen, das

M2]~zeug ab?Uschlagpr.

- 127 -

4.3 V,er'i}Jeioh<d'er Melkzceuge mit,. Mi IclJ ...Luft-T;renflung , im. Ahsoheider­

semmelstück , periodisohem Lufteinlaß und konventio,neller Bau­

art

Naohdem für· di.e neuecn Melksysteme, mi t Miloh-Lu;f't-,Tr'ennung' bzw. mit

periodischem Lufteinlaß die OptimalkombinapicInenfür Vakuum und

Pulsierung ermittelt werde,n konnten, solL,ten Ve;rgleichsvewsuohe

in Teil 11,1 z.ei.gen, ob ein Melkzeug den anderen in den Merkmalen

für Vollst,;ändigkeit und Gesohwindigkeit"des ,I''1i.1ohentzuqes

überlegen war.

Für das Melkzeug mit Miloh-Luft-Trennung wurd'e die Kombination

40 kPa Nennvakuum, 60 Z/min und 70 % Saugphasenanteil (\191. 'Kap. 4.1),

für den pe,riDdis,chen Luft.e.inlaß 42,5 kPaVakuum" 50 Z/min'lJnd

70 % Sawgphasenant'eil (vgl. Kap. 4.'2) eingestefLlt.Das Ständard­

melkz;eug'wurde -; in Anl'ehnung an zahlreiche Optimierungsarbeiten,

insbesondere von RABOLD (Ei8) - mit tlen firmeneigenen Parametei'i­

werten 50 kPa Nennvakuum, 60 Z/min und 70 %'Saugphasenanteil tJ'e­

trieben.

Es ist anzumerken, daß aus den bereits in Kapitel 3.4 besohriebenen

Gründen auch in Versuchsteil 111 keine Zitzenverhärtungen und er­

kennbare Eutererkrankungen unter den Versuchstieren zu finden

waren, so daß

dingungen als

Ausgangsbe-

Die Ergebnisse

lieh Aussagen über d

Melkzeuge zu. Ob und

Zeit'raum verände!'n,

dardmelkzEug und die

Meohanismen der zir

der Bakterienübertr

dauer(je 2X5 Tage) 1edig­

Me1keigeflschaften der

über einen längeren

allem>für :das Stan­

spezi fischen

r Berüoksichtigung

- 128 -

4.3.1 Vergleich zwischen Milch-Luft-Trennung im Abscheider­

sammelstück und periodischem Lufteinlaß

Der Einfluß der Melkzeuge mit Milch-Luft-Trennung bzw. periodischem

Lufteinlaß auf die Merkmale der Melkbarkeit, geht - zunächst zu­

sammengefaßt für die Morgen- und Abendgemelke - aus Tabelle 31

hervor. Aufgrund nicht signifikanter Unterschiede im Maschinen­

gesamtgemelk ist ein VergleLch aller Merkmale uneingeschränkt

möglich: Das Melkzeug mit Milch-Luft-frennung ermelkte das Gesamt­

gemelk aufgrund der spezifischen Vakuumapplikation (schnelle

Öffnung des Strichkanals, vgl. Kap. 4.1) im Mittel mit 5,51 Minuten

hochsignifikant schneller als das Melkzeug mit periodischem Luft­

einalaß (6,45 Minuten), damit unterscheiden sich auch die Zeiten

für das Maschinenhauptgemelk signifikant. Die kürzere Melkz~it

mit der Milch-Luft-Trennung ging mit einem signlfikanten Nachge­

melkanstieg um 0,14 kg (von 0,29 auf 0,43 kg) einher. Oie Zeiten

für die Gewinnung des Nachgemelkes stimmten jedoch mit 1,04 bzw.

1,09 Minuten annähernd überein, wie auch aus Abbildung 32 deut­

lich wird:

Milch-Luft-Trennung.Nennvakuum . 40 k Pa

Pulslerung: 60 Z,70 -/" 5

Period.LufteinlaßNennvakuum 42,5 k Pa

0J6 Pulsierung: 502 /70%5kg 1,1 ---------.---+------0,5 min -----

0,9-----

0,3

0,1

~ 0,4+------

"..E

:@ 0,3

i0,2

0,1

Abb. 32: Maschinennachgemelkmengen und -zeiten bei Melkzeugenmit periodischem Luf,einlaß bzw. Milch-Luft-Trennung

- 129 -

Tab. 31: Mi ttelwerte der Melkbarkei tsmerkmale fÜT das Melkzeugmi t periDdische m Lufteinlaß (42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % 5)und mit Milch-Lurt-Tr·ennunq (-4D kPa, 60 Z/min, 70 % S)

.(Mitte·l der Tagesgemelk.e) .5ignifikanzschwelle P = 95 %

Luft~iri1. 5ig. Miloh-Luft-Tr.

s s

MGG 8.,98 ~, 1

MHG 8,67 2,0

MNü 0,2.9 0 ,2

MB.G o,()1 0,0

t MGG min 6

t~lHG rn.in

t MHGmeiD 1.,;0.4

t MBGmin 0,24

DMHG kg/min 1,65

DMG 1,40 +

HMF 2,51

t HMFmin 1,25 +

Min. % 23,4 +.++

Min. % 26 ,9 ++

Min. % 5 NS

Min. % 13,,3 NS

Min. % 7,.,4 +

Min. % 3.,2 +

7. .Min. % 1,5 +

B. Min. % 0,5 1\15 0, 1

9. Min. % 0 ,1 NS

10. Min. %

Milohflußkurven n 80 n = 80

- 130 -

Durch die schnelle aber relativ schonende Vakuumapplikation am

Euter beim Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung (40 kPa Nennvakuum),

kam es während der Melkzeit bei geringem Milchfluß (~200 g/min)

und aufgrund der nicht vorhandenen Blindmelkzeiten im Versuch zu

keiner größeren Schwellung des Zitzengewebes durch eine Ansamm­

lung von Blut und Lymphe. So konnte das über der abgeschnürten

Zitzenzisterne angesammelte Nachgemelk bei Freigabe der Zitzen­

basis durch Belastung des Melkzeuges, unterstützt durch Ausmelk­

griffe, rasch entzogen werden. Relativ kurze Nachmelkzeiten wur­

den auch von SCHÖN und FREIBERGER (82) beim Melken mit Abschalt­

automaten bemerkt, die die Gewebereizung nach Versiegen des Milch­

flusses senken. Bei einem Melkzeug hingegen, das sehr gut aus­

melkt, muß dIe Milch beim Nachmelken erst aus den Drüsengängen zu­

sammenfließen, der Residualmilchanteil dürfte dabei geringer als

bei erstgenanntem Melkzeug sein.

Wie an der Gesamtmelkzeit, wird naturgemäß auch an den Flußmerk­

malen die mit der Maschine mit Milch-Luft-Trennung erreichte

schnellere Milchabgabe deutlich. Die Differenzen zwischen den

Melkzeugen (vgl. Tab. 32) sind für alle Flußmerkmale zugunsten

des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung signifikant.

Tab. 32: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmsrkmale beiperiodischem Lufteinlaß und Milch-Luft-Trsnnung5ignifikanzschwslle P = 95 %

Merkmal Dim. Per. Lufteinlaß vs. Milch-Luft-Tr.

~

DMHG kg/min + 0,32++

DMG kg/min + 0,23+

HMf kg/15s + 0,76++

t HMF mir - 0,28+

- 131 -

, daß

das durch­

bei

Besonders

schnittliehe

dem Melkzeug

dem des Melk~eugBs perio

sich das höhe.re Nachgemelk

arbeitswirtsohaftlich bei Ve

auswirkte

Die Reaktion ~8r Tiere

lieh: Während sich bei sch

Trennung der höchste Mil

tisohe Potential

voll ausgeschöpft, die Unterschiede<.ve·rgrößerten sich. Die Zeit­

spanne zum Erreichen des höchsten Milchflusses wurde jedoch bei

schwermelkenden Kühen stärker verkürzt als bei leichtmelkenden -

die Stiatldi.a1)dabwl;!ichungen w.§)[,§!J auch

fürdieVeril:Üing.erung'der S,tirie,uung der Ze'iYiten;fü,r oi.e Ggwinnung des

Maschinengesamtgemelkes und des Maschinenhaüptgemelkes beim Melk­

zeug mit Milch-luft-Trennung verantwortlioh sein.

Große, zum Teil hochsignifikante

zeugen gab es auch für die pro2oe"t'uale

menge, wie Abbildung 33 zeigt:

- 132 -

Period. Lufteinlaß Milch-Luft-Trennung.Nennvakuum : 42,5 k Pa Nennvakuum :40 k Pa

40 r-----'-P--=u--=,s=-i.=.er--=u:..:n-,-"-,Q:--=5--=0--=ZOL.:.7.=.0..:.%=-S=--+--,--P-,,u==1s=-ie=-r--=u",niL-Q : 6.=.0=-=Z,-,7--=O=-o.:..:to--=S=-----,

t~~: ;.':1--------1

Abb. 33: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute überden Zeitabschnitt von elf Minuten nach Milchflußbeginnbei Melkzeugen mit periodischem Lufteinlaß bzw. Milch­Luft-Trennung

Mit dem Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung wurden im Mittel mehr

als zwei Drittel der Gesamtmilchmenge in den ersten bei den Minuten

nach Milchflußbeginn entzogen, beim Melkzeug mit periodischem Luft­

einlaß hingegen nur die H§lfte. In den folgenden Minuten waren

daraufhin die Milchmengenanteile entsprechend geringer als bei der

Maschine mit periodischem Lufteinlaß.

Da das Ist-Vakuum am Euter bei 40 bzw. 42,S kPa Nennvakuum bei

beiden Melkzeugen annähernd übereinstimmt,und auch die Pulsierungen

als annähernd gleich zu bezeichnen sind - zwischen 50 und 60 Z/min

bestanden beim periodischen Lufteinlaß keine deutlichen Unter­

schiede - sind die großen Differenzen in den Flußmerkmalen und

der prozentualen Milchmengenverteilung zugunsten des Melkzeuges

mit Milch-Luft-Trennung vorwiegend auf deren spezifische Vakuum­

applikation am Euter zurückzuführen. Wie bereits in Kapitel 4.1

vergleichend dargestellt, wird aufgrund des konstanten Vakuums bei

der Milch-Luft-Trennung die Zitze in der Saugphase sofort mit

Vakuum a.uf Nennhöhe

- 133 -

förmlich

aufgerissen, SaOg- und übere.in.

Bei dem Melkzeug mi t periodischem folgt der

Vakuumverlauf am Euter d.er Pulskurve: Das nach der Ab-

aenkung in de,r EntlastuqgsphaßezurSaugp/;1aßewi.eper auj;ge!!l.aut

werden, so. daß die Längi der Mi1chfluß,~/1ase nicht der der Saug­

phas,§ efltliBrechen kann .; da!? .?,tluj'.'r§ißeri" des

vo;rmi.edeQ, Öffn\?n und Sc!hli.ef;len de.s St*ichkanEüs

sinQSförmig~

Die Differenzen zwischen den Melkzeugen die Melkberkei tsmerk·..

male bei Morgen- bzw. Abendgemelke'n sind nachfolgend Tabelle 33

Zu entnehmen.

Die 'in Kapi tel 4. beschriebenen g.rundsätzlichen Unterschiede

zwischen Morgen- A'bendgemelken bestätigen' sich auch in di·esem

Versuch. Zwischen den Melkzeugen ergaben sich für dss Nachgemelk

morgens mit 0,08 kg bzw.: 0,03 Minuten nur g:eringe Dit''ferenzen,

abends hingegen unterschieden sie sich ;mif 0,18 bzw. 0',12 Minoten

stärker und signifikantzugunsten des Melkzeuges mit periodischem

Lufteinlaß (vgl. Tab. 33). Melkbecher des Melkzeuge~:mit

Milch-Luft-Trennung klettertenaufgrund 'derspezi,fisChen Vakuuth-

appl'ikation bei abnehmendem Euterinnendruck sch;"eller die

des 'periodisch;en !..;uftein,lasses.

Morgens wi.e a!:lends war d:as Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung dem

periodische-n Lufteinlaß 'in den FluBmer~malen und entsprechend in

de.rprozentualen Verteil'img der Mi'lchmenge 'deutlich überlegen_

Die :St8ndardabweichungen~der Merkmale untersehieden sich bei nach

Melkzeiten getrennter Au'swertung Ve!'gleich zu'den zusammenge-

faßten Werten aus Tabell'e 3~ .nicht,sodaß ,auf eine gesonderte

Interpretation verZichte"t werdein kann. . '

Die ;ErgebniSS~ di~;13es V~fgle~CI1Sv~r~~c~es ~hmmeimitdeFen aus

TeH I u?d II ,Ubez;ein: , zeigte S,icHi,daß,das M31kzeug Titdisqhem l!.Uf'te~nlaß in de;? Merkmal;nf'Ür Vollständigkeit"

zeu~, mit ,Miclc/;1'-Luf;t-Tre~tunghing;gen ic:n dEm Merkmalen fUf Melk­

gesc'hwinpigkei:t überleger war. I·n;wei t;ren 'Versu~h,en,wäre

fen, ob durch eine weitere Senkung, des Vakuums beicm Melkzeug mit

M.i.l ch."Lu f t - Trennung undliod er eine ..,JJe.rkür z,ung, ...de;tLSau.gphas.en lä.q.g.e,

- 134 _

Tab. 33: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale bei Melkzeugen mitperiodischem Lufteinlaß (42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % S)und Milch-Luft-Trennung (40 kPa, 60 Z/min, 70 % S)(Mittel der Morgen- bzw. Abendgemelke)Signifikanzschwelle P = 95 %)

MORGENS ABENDS

Per.LE Sig. Mi.-lu. Per.LE Sig. Mi. -Lu.

I~erkmal Dim. x s x s X s X s

MGG kg 9,45 2,1 NS 9,40 2,8 8,52 1,9 NS 8,38 2,0

MHG kg 9,16 2,1 NS 9,05 2,8 8,18 1,9 NS 7,85 2,0

MNG kg 0,26 0,2 NB 0,34 0,2 0,33 0,2 ++ 0,51 0,3

MBG kg 0,03 0,0 r,s 0,01 0,0 0,01 0,0 NS 0,02 0,0

t MGGmin 6,66 1,6 ++ 5,71 1,1 6,23 1,2 ++ 5,30 0,9

t MHGmin 5,51 1,3 ++ 4,62 1,0 5,09 1,° ++ 4,06 0,9

t t~r~G min 1,03 0,6 NB 1,00 0,5 1,06 0,5 NB '1,18 0,4

t MBGmin 0,12 0,2 NB 0,09 °,1 °,OB 0,1 ~JS 0,06 0,1

DMHG kg/min 1,69 0,5 + 1,99 0,7 1,61 0,4 ++ 1,96 0,5

DMG kg/min 1,43 0,4 + 1,67 0,6 1,37 0,3 ++ 1,60 0,4

HMF kg 2,61 0,7 ++ 3,26 1,0 2,53 0,6 ++ 3,40 1,0

t HMFmin 1,19 0,9 NB 0,98 0,7 1,30 0,9 ++ 0,96 0,7

1. Min. % 22,4 +++ 30,1 24,4 +++ 35,7

2. Min. % 25,9 ++ 30,1 27,9 NB 31,5

3. Min. % 20,6 NB 19,6 20,3 + 15,5

4. fv1i n. % 13,4 + 9,6 13, 1 + 8,1

5. Mip. % 8,0 + 5,2 6,7 + 4,5

6. Min. % 3,8 + 1,6 2,7 + 1 ,5~ Min. ,,/ 1,5 + 0,7 1,5 NB 0,7, . N

8. Min. % 0,7 + 0,1 0,4 NS -9. Min. % 0,2 NS - - - -

10. Min. % 0,1 NB - - - -11. Min. % - - - - - -Milchflußkurven n = 40 n = 40 n = 40 n = 40

- 135 -

auf z .B. 50 % bei etwa.a geaenkter Melkgesahwindigke,i'i;"derT Au's­

melkgrad verbe.ss.ert we.rden kann. Dies.e .Frage ware bersonders für

größere Melkstände mi t automatischer Melkzeug'sbnshme von Bed·eutung.

Da dJ e l\Iach9\=melJ"zeiteq in di\=sem Versuc,.h. ,..b.ei ein,i·geJ;;\(. Ti.ererv.<puf

durch Spätlakti3tion erI;iöht\=m Niveau,.. für beide Melkzeuge. e.nnäh.ernd

g:!...eü;h 18n.gw8±el},,,.hat.te di3s et~a.e höhere NaChgemelk de~ Melk,..

ze.uges mi t Mi.lph,-Luft"1Tr.e.nl)ul;lg wegen olcl]t v~rllpfldene:t\ Blind!JIe::!k­

zeiten ke.ioeentscheideru:Jen arbeitewlrtsp..haftli.chenNachteile., .JlIird

jedoch EUJf die Gewinnur:g de.s l\Iachg\=melk.e s ver.zichte;t, sind la!;);g­

fristig ~eistungse~nbußen und Gesuncjhei tsstörungen durCh di.eim

Euter verbleibende höhere Restmilchmenge nicht auszuschließen

(10, 73, 76,105)·

Die Versuchsergebnisse beziehen siCh, wie eingangs erwähnt, auf

einen kürzen Zeitraum. Änderungen dieser Werte beä längerem Praxis­

einsatz d.er neuen f1el.kzeuge werde.n nach Beobat;:htungen in der Milch­

viehherde des Versuchs.gutes Wildschwaige und andeTen Praxisbetrieben

für das 1':jelki'..elJ.g.!ll.i..t pe,ripdi"lpheJTl Lu.fteinlsßrri.chterwscrt.ej;..,ü!:J.a

der Il,bbay sJer Binde.gewe.bseinlpg\=rungen in .der Zitzensp)it;ze m;it·

!:Jiesem Mel~zeug. erreicht .wurd.ß, wäh'Tend, d'~e~e ., F'rsge für. das Melk,..

zeM.9 l.f;iT)g.e'J:: ...l;lnda!:Jerp.!:Jel} VersUchen. z.U

klären i.§,;j;.~. Eswircj v.or,.. a·lle,m ei,rr,,vergl.eichvon Zictzenbeschaffen...

hei t und t;uterges.undh.ei t vop Intere.sse sein, da di.e Gefahr .. von

Z.i tzenverl1f;iFtungen IJnd das Yb,i'?rtragyngsrisiko.von.Mikroorg.anismen

beiJTl Melkzi3u.g mi 1; M.Uch,..LlJft ..];rennung aufgr!:Jnd seiner. spezifischen

Entlastygg a:ilein du:rc;l?cj\=.n.l1l\Tmmcjr,uck ..des Zit,zengul1lmis sowie sei­

ner Sarnme:I.stückkonstrukj;ion

Ddischem Lufteinlsß. Da beid.e M\=l!fzeug:e mLtNi.ecjrigvakuum, sn­

nähernd gleicher Pulsierung, gleichen Zitzengummis sowie etwa

gleichem Melkzßuggewicht <)rbeiten, sind unterscl}iedliche Auswir­

kungen sy.f 1':jilchabg.siJ.e und t;uteralle.~n auf den untsI'schi.edlichen

Vskuumverlauf sm Eut.e.r.(kDnstante·s Vakuum bzw. PeriodischS Abseokung

in der Entlastungsphsse) zurückzufÜhren.

- 135 -

4.3.2 Vergleich zwischen periodischem Lufteinlaß und Melkzeug

konventioneller Bauart

Mit den Melkzeugen mit periodischem Lufteinlaßbzw. konventioneller

Bauart wurden zwei Vergleichs versuche mit abgewandelter Zielstel­

lung durchgeführt. Zum einen sollten, wie bei den anderen Ver­

gleichen auch, die Maschineneinflüsse auf die Melkbarkeitsmerkmale

in einem ~urzzeitversuch (2X5 Tage) untersucht werden. Ein zweiter

Vergleich dieser Melkzeuge über 2 X 20 Tage sollte zeigen, ob be­

reits in diesem Zeitraum der Euterzustand (Zitzenverhärtungen)

unterschiedl~ch beeinflußt wird und sich dies auf Nachgemelkmenge

und Milchfluß (DMHG und HMF) auswirkt.

Zunächst uerden die Ergebnisse des Kurzzeitvergleiches, anschließend

die des zweiten längeren Vergleiches sChwerpunktmäßig interoretiert.

4.3.2.1 Kurzzeitvergleich

In diesem Vergleich über 2 X 5 Tage wurde das Melkzeug mit perio­

dischem Lufteinlaß mit seinen 1m Teil 11 auf Vollständigkeit und

maximalem MilchFluß optimierten Parametern (~2,5 kPa, 50 Z!min,

70 % S) gefahren, das Standardmelkzeug mit dan fabrikspezifischen

Werten 50 kPa Nennvakuum, 60 Z/min und 70 % Saugphasenanteil.

Die Versuchsergebnisse dieses Vergleiches sind, zusammengefaGt

nach Morgen- und Abendgemelken, in Tabelle 34 aufgelistet.

Bei einem Überblick fällt auf, daß Nachgemelkmenge und -zeit beim

Standardmelkzeug h5her lagen, die Gesamtmelkzeit war kürze~ und

die Flußmerkmale waren weitgehend nicht signifikant gr5ßer als

beim Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß.

Die Maschinennachgemelkmenge lag beim Standardmelkzeug mit 0,33 kg

um 0,09 kg (38 %) - allerdings nicht signifikant - über dem Mittel­

wert des Melkzeuges mit periodischem Lufteinlaß, die Differenz in

der Nachgemelkzeit war hingegen mit 0,25 Minuten signifikant (vgl.

Abb. 34). Die Standardabweichungen dieser Merkmale waren für beiee

Melkzeuge in etwa gleichgroß.

- 137 -

Tab. 34: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für das Melkzeugmit periodischem Lufteinlaß (42,5 kPa, 50 ZImin, 70 % S)und das Standardmelkzeug (50 kPa,. 60 Z/min, 70 % 5)(Mittel der Tagesgemelke)5ignifikanzschwalla P: 95 %

Per. Lufteinl. 5ig. 5tandardmz.

Markmal Dim. x s X- s

MGG kg 8,63 2,4 I\IS 8,49 2.5

r'IHG kg 8,36 2,4 N.S 8,15 2,5

~1~IG kg 0,24 0,2 1\15 0,33 0,2

M8G kg 0,03 0,0 1\16 0,01 0,0

t MGG min 6,22 1,3 1\16 5,90 1,0

t MHGmin 5,34 1,2 + 4,76 1,0

t MNG min 0,82 0,5 + 1,07 0,4

t MBG min 0,06 0,1 NB 0,07 0,1

DMHG kg/min 1,58 0,5 + 1,72 0,5

DMG kg/min 1,38 0,4 1\16 1,43 0,4

HMF kg 2,45 0,7 1\15 2,61 0,6

t HMF min 1,52 1,0 1\15 1,28 0,8

1. Min. % 23,8 + 26,4

2. Min. % 26,4 + 29,1

3. Min. % 19,8 1\15 19,9

4. Min. % 13,1 1\15 12,0

5. Min. % 8,1 N5 6,5

6. Min. % 3,6 1\15 2,4

7. Min. % 1,5 1\15 0,4

8. Min. % 0,5 1\15 0,1

9. Min. % 0,1 1\15 -10. Min. " - - -jO

11. Min. % - - -

Milc hfl uß kurva n n = 80 n = 80

- 138 -

0,6 __p_~_~s_;r_~~_~_~~_g~_.~_:t_~_~~_~_~_~Q_5_-r-_pN_ue_;_i;Q_~:~~~~kg 1,1

015 min----------1-------

0,9

" 0,4

'" 0,7'""~ 0,3 "ö;

.g N

::< 0,5--

0,2

0,3

0,1

0,1

Abb.34: Nachgemelkmengen und -zeiten für das Melkzeug mit perio­dischem Lufteinlaß bzw.das Standardmelkzeug

Die Gesamtmelkzeit war mit dem Stsndardmelkzeug nur um nicht sig­

nifikante 0,32 Minuten schneller als mit dem periodischem Luftein­

laß. Die schwermelkenden Kühe wurden von diessm Melkzeug aufgrund

des höheren Nennvakuums (SO kPa) erwartungsgemäß mehr beeinflußt,

als die leichtmelkenden, d.h. ihre Melkzeit verkürzte sich stärker,

so daß die Streuung geringer wurde. Bedingt durch die signifikant

höheren Nachgemelkzeiten beim Standardmelkzeug waren auch die

Differenzen für die Hauptgemelkzeit signifikant.

Die Mittelwertdifferenzen zwischen den Melkzeugen für die Fluß­

merkmale sind Tabelle 35 zu entnehmen:

- 139 -

Tab. 35: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmerkmale beidem Melkzeug mit periodisohem Lufteinlaß und demStandardmelkzeugSignifikanzsohwelle P = 95 %

Merkmal Dirn. Per. Lufteinlaß vs. Standardmelkzeug

LJ

DMHG kg/min + 0,14+

DMG kg/min + 0,05

HMF kg/ iSs + 0,15

t HMF min - 0,24

Das mit dem Standardmelkzeug erreiohte durohsohnittliohe Minuten­

hauotgemelk lag trotz des höheren Nennvakuums (50 kPa) nur gering­

fügig über dem des Melkzeuges mi t p.eriodisohem Lufteinlaß. Duroh

die mit dem Standard melk zeug erzielten höheren Naohgemelkwerte

waren die Differenzen zwisohen den Mittelwerten für das duroh­

schnittliche Minutengemelk bereits bei der Kurzzeitbetrachtung

nicht mehr signifikant.

Die Mi ttelwerte für den höchsten r~ilchfluß sowie für die Zei t zum

Erreiohen desselbe.n untersohieden sich mit 0,16 kg bzw. 0,24 Mi­

nuten nur wenig und nioht signifikant zugunsten des Stan.dardmelk­

zeuge-s ..

Eine Gegenüberstellung der prozentualen Verteilung der Milohmenge

auf die ersten elf Mi nuten nach Milohflußbeginn (siehe Abb. 35 )

erhärtet die geringen Untersohiede in der f~elkzeugwirkung.

Lediglioh beim Milohmengenanteil der ersten zwei Minuten be­

standen schwaoh signifikante Untersohiede (vgl. Tab. 34).

40

- 140 -

Period. LufteinlaßNennvakuum 42,5 k Pa

Pulsierung: 50 Z, 700;.5

Standard- MZNennvakuum : 50 k Pa­

Pulsierung: 60Z,70"/oS!

Abb. 35: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute Dber denZeitabschnitt von elf Minuten nach Milchflußbeginn beiperiodischem Lufteinlaß bzw. einem Standardmelkzeug

Die Melkmaschineneinflüsse getrennt nach Morgen- und Abendgemelk

geben die Mittelwerte in Tabelle 35 wieder. Die Maschinennachge­

melkmengen Waren für beide Melkzeuge abends aufgrund des geringe­

ren Euterinnendruckes - und damit evtl. geringerer Melkbereit­

schaft der Kuh - größer als morgens. Die Differenz zwischen den

Behandlungen war für Nachgemelkmenge und -zeit mit 0,10 kg bzw.

0,34 Minuten morgens signifikant, abends Oe trug der Unterschied

nur 0,07 kg bzw. 0,17 Minuten zugunsten des Melkzeuges mit perio­

dischem Lufteinlaß. Das Standardmelkzeug melkte abends wie morgens

schneller als der periodische Lufteinlaß, die Differenzen zwischen

den Gesamtmelkzeiten waren jedoch nicht signifikant. Gesicherte

Differenzen bestanden nu~ morgens im durchschnittlichen Minuten­

hauptgemelk mit 0,17 kg/min und im Zeitabschnitt zum Erreichen

des höchsten Milchflusses mit 0,27 Minuten. Für die übrigen Fluß­

merkmalswerte bestanden nur geringe Unterschieoe zugunsten des

Standardmelkzeuges.

- 141 -

Tab. 36: MittelwErte der Melkbarkeitsmerkmale für das MelkzEug mitperiodischem lufteinlaß (42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % 5) unddas Standardmelkzeug (50 kPa, 60 Z/min, 70 % Bi(Mittel der Morgen- bzw. Abendge~elke)

5ignifikanzschwelle P = 95 %

MO RGEf~S ABENDS

Per.lE Sig. Standard. Per.lE Sig. Standard.

Merkmal Dirn. x s x s X s X s

MGG kg 9,01 2,5 NB S,g9 2,7 8,23 2,3 NS 7,98 2,2

r1HG kg 8,80 2,5 N5 8,69 2,7 7,92 2,3 N5 7,62 2,2

,~NG kg 0,19 0,2 + 0,29 0,2 0,29 0,2 NB 0,36 0,3

M8G kg 0,02 0,0 :~5 0,01 0,0 0,02 0,0 NB 0,00 0,0

trt,GG min 6,29 1,3 NB 5,86 1,1 6,16 1,2 NB 5,70 0,7

tMI-JG min 5,54 1,3 + 4,75 1,1 5,16 1,2 N5 4,54 0,7

t MNG min 0,69 0,5 + 1,03 0,4 0,94 0,5 NB 1,11 0,3

t MBGmin 0,06 0,1 NS O,OB 0,1 0,06 0,1 NB 0,05 0,1

DMHG kg/min 1,60 0,5 + 1,77 0,5 1,56 0,5 N5 1,68 0,5

DMG kg/min 1,43 0,4 NS 1,4B 0,4 1,34 0,4 NS 1,38 0,4

HMF kg 2,42 0,7 N5 2,60 0,6 2,47 0,7 N5 2,63 0,6

t HMF min 1,67 1,2 N5 1,45 0,9 1,38 0,8 + 1,11 0,6

1. Min. % 22,4 N5 25,1 25,1 1\15 27,8

2. Min. % 25,1 N5 28,1 27,6 NB 30,2

3. i"lin. % 20,4 NS 19,7 19,3 NS 20,0

4. Min. % 13,8 1\15 12,8 12,4 1\15 11,2

5. Min. % 8,9 1\15 7,2 7,3 N5 5,8

6. Min. '16 3,9 NS 3,0 3,2 N5 1,8

7. Min. % 1,7 N5, 0,7 1,3 NB 0,2

8. Min. % 0,4 N5 0,1 0,6 NB -9. Min. % 0,2 N5 - 0,2 NS -

10. Min. 'I 0,1 1\15 - -" - -11. r'1in. % - - - - I - -

IMilchflußkurven n - 40 n = 40 n = 40 n = 40

- 142 -

Beim Vergleich der Mittelwerte gilt es zu bedenken, daß für das

Standardmelkzeug 50 kPa Nennvakuum eingestellt war; das sind

7,5 kPa (15 %) mehr als für das Melkzeug mit periodischem Luftein­

laß. Die Geschwindigkeit des Milchentzugs war trotz des höheren

Nennvakuums beim Standardmelkzeug wegen der hohen, vom Milchfluß

abhängigen Vakuumverluste auch im KurZZEitvergleich nict,t wesent­

lich höher als beim periodischen Lufteinlaß. Die Unterschiede

in der Melkgeschwindigkeit zugunsten des konventionellen Melkzeuges

bestehen nicht mehr bzw. vermindern sich, wenn Kühe mit höheren

Milchleistungen und Milchfluß als der Durchschnitt der Versuchs­

tiere gemolken werden. Tabelle 37 zeigt die Mittelwerte der Melk­

barkeitsmerkmale für die Kühe 23 und 19.

Tab. 37: Ausgewählte Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale fürden periodischen Lufteinlaß (42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % S)und das Standardmelkzeug (50 kPa, 50 Z/min, 70 % S)(Mittel der Tagesgemelke)

Kuh 23 Kuh 19

Stand. Per. LE Stand. Per. LE

Merkmal Dim. x x X- x

MGG kg 12,15 11,25 '12,65 11,58

IMNG kg 0,48 0,34 0,18 0,06I

t MGG min 6,14 5,52 7,48 6,92

t MNGmin 1,32 0,92 0,94 0,30

D~lHG kg/min 2,44 2,46 1,84 1,72

DMG kg/min 1,98 2,04 1,60 1,65

HMF kg/15s 3,34 3,58 2,48 2,50 jtHMF min 1 , 12 1,05 3,14 3,24

- 143 -

Die Milchleistungen der beiden Kühe lagen mit ca. 12 kg je Melk­

zeit über den Mittelwerten aus Tabelle 34 (ca. 8,~ kg). Die Melk­

zeiten waren bei beiden Tieren Für das Melkzeug mit periodischem

Lufteinlaß kürzer als für dae Standardmelkzeug. Auch in den Merk­

malen "ourchschnittliches Minutengemelk" welches das Nachgemelk

berücksichtigt und im "hBchsten Milcnfluß" war das Melkzeug mit

periodischem Lufteinlaß überlegen. DIe ursache dieser Ergebnisse

ist der starke Vakuumabfall bei hohem Milchfluß im Melkzeug he~­

kBmmlicher Bauart (vgl. Kap. 3.3.1), w§hrend der Vakuumabfall im

Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß maximal 2 bis 3 kPa betr~gt.

Gerade bei hohem Milchfluß zeigte sich deshalb die Überlegenheit

der neuen Melksysteme.

ZudEm erreichte das Standardmelkzeug nicht den Ausmelkgrad des

Melkzeuges mit periodischem Lufteinlaß, da bei nachlassendem

Milchfluß die Vakuumverluste geringer werden, so deß Nenn- und

Ist- Vakuum ann§hernd übereinstimmen; Oas Klettern der Zitzen­

becher wiro so beschleunigt und eine Schwellung des Zitzengewebes

begünsLigt.

Die Ergebnisse des Vergleichs des Melkzeuges mit periodischem

Lufteinlaß mit einem Standardmelkzeug stimmen sehr gut mit denen

von SCHMITTER u.a. (78) sowie von KOEGEL u.a. (35) überein. Beide

b · l' h Festeilung eine Überlegen-ArbEi tsgruppen stellten e1. 9 e1.C er ragheit des Melkzeuges mit periodische~ Lufteinlaß im Ausmelkgrad

und aufgrund des 48 bis 50 kPa hohen Nennvakuums für den perio­

dischen LufteinJaß auch In der Melkgeschwindigkeit fest.

- 144 -

4.3.2.2 Vergleich über 2 X 20 Tage

Ziel des zweiten Vergleichsversuches z~ischen den Melkzeugeh mit

periodischem Lufteinlaß und konventioneller Bauart war es, den

l!ngerfristigen Einfluß beider Systeme Buf die Kondition der Zitzen­

spitze zu verfolgen. Vor allem interessierte der Verlauf des ma­

schinenbedingten Auf- bzw. Abbaus des Bihdegewebes im Bereich der

Zitzenspitze, was anhand der Ver§nderung der Merkmale l'durch­

schnittliches Minutenhauptgemelk" (DMHG), "Maschinennachgemelk"

(MNG) und des "h6chsten Milchflusses" (HMF) untersucht wurde. Diese

Zielstellung gründete auf der Beobachtung, daß 2uf dem Versuchsgut

WilDschwaige und vielen Praxisbetrieben bestehende, fühlbare Zitzen­

verh!rtungen und sichtbare Ausstülpungen des Strichkanals bereits

eine Woche nach Umstellung Buf Melkzeuge mit periodischem Lufteinlaß

zurückgingen und nach ca. 3 Wochen bei vielen Tieren nicht mehr

fühlbar waren. Die Melkbarkeit verbeaserte sich in diesem Zeitraum

deutlich, so daß das ursprüngliche Nennvakuum in der hochverlegten

Leitung von 50 kPa nach dem Einsatz des Melkzeuges mit periodischem

Lufteinlaß schrittweise von 45 auf 40 kPa gesenkt werden konnte.

Daraus wurde geschlossen, daß der Aufbau von melkmaschinenbedingten

Verh!rtungen in der Zitze mit der konventionellen Technik etwa

ebenso viel Zeit in Anspruch nehmen k6nnte. Zur DberprUfung dieser

Hypothese sollten die Gewebever!nderungen in der Zitze Uber

2 X 20 Tage durch Beobachtung sowie anhand der Milchflußeigen­

schaften der Kühe verfolgt werden. Direkte Messungen mit Ultra­

schallger!ten, wie sie nach THOMPSON (97) für Gewebemessungen an

lebenden Tieren vor und nach dem Melken besonders gut geeignet

sind, sowie mit einem neuartigen in der Sch~eiz entwickelten Meß­

gerät, welches auf Basis der Komprimierbarkeit des Zitzengewebes bei

einem definierten Druck vor und nach dem Melken arbeitet, sollen den

in der vorliegenden Arbeit beschriebenen Vergleichsversuchen folgen.

Weiterhin laufen histologische Untersuchungen Uber die Vorg!nge bei

Auf- bzw. Abbau von Bindegewebe in der Zitzenspitze an der Tier­

§rztlichen Hochschule in Hannover. Die Arbeiten werden erg~nzt

durch Studien zur Eutergesundheit mit dem Tiergesundheitsdienst

Bayern e.~ ••

- 145 -

Tab. 38: Mittelwerte dar Melkbarkeitsmerkrnale für das Melkzeug mitperiodischem Luftej nlaß (40 kPa, 50 Z/min, 70 % S) urod da55tandardmelkzeug (50 kPo, 60 Z/min, 70 % S)(Mittel der Tagesgemelka)5ignifikanzschwelle P = 95 %

Per. Lufteinl. 5ig. 5tandardmz.

Merkmal Dirn. x s x ~

MGG kg 9,30 3,1 1\15 9,26 3,3

MHG kg 9,10 3,2 fJ5 8,55 3,5

MNG kg 0,19 0,2 N5 0,29 0,3

MBG kg 0,01 0,0 N5 0,02 0,0

t MGGmin 6,46 2,2 NB 6,13 1,8

t MHG min 5,75 2,3 + 5,22 2,0

t~lrJG mir! 0,60 0,5 NB 0,80 0,6

t MBGmin 0,11 0,1 NB 0, 11 0,1

IDMHG kg/min 1,61 0,4 + 1,72 0,4

DMG kg/rnin 1,45 0,3 NB 1 ,50 0,4

HMF kg 2,46 0,5 N5 2,50 0,4

tH~1F min 1,71 1,3 NB 1,54 1,2

1. fHn. % 22,9 1\15 25,0

2. Min. % 25,6 N5 26,1

3. Min. % 18,4 NS 18,3

4. Min. % 12,5 N5 12,4

5. Min. % 8,1 NB 7,5

5. "1in. % 1.,3 NS 4,2

7. Min. 01 2,5 NB 2,1I'

8. Min. % 1,3 NB 0,9

9. Min. % 0,7 NB 0,3

10. Min. 7L 0,3

\

fJB 0,1

1 '. f~in • % 0,1 r,5 -Milchflußkurven n = "00 n = 400

- 146 -

Das Standardmelkzeug wurde auch in diesem Vergleichsversuch miL

den Parametern ~O kPa Nennvakuum, 60 Zimin und 70 % S betrieoen.

Für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß wurden 40 kPa Nenn­

vakuum eingestellt, da in diesem Versuch besonders su f scnonen­

den, vollst!ndigen Milchentzug Wert gelegt wurde, uno sich diese

Vakuumhöne auf dem Versuchsgut seit üoer 6 Monaten für das täg­

liche Melken als geeignet erwiesen hatte; die Pulsierunq blieb

mit 50 Z/min und 70 % S gleich.

Die Mittelwerte dieses Vergleiches sind in Tabelle 38 auFgelistet.

Bei annähernd gleichen Gesamtgemalkmengen ist eine geringe Dber­

legenheit des Melkzeuges mit periodischem Lufteinlaß mit 0,10 kg

weniger Nachgemelkmenge bzw. 0,20 Minuten kürzerer Nachgemelk­

zeit zu erkennen. De~gegenüber war das Standardmelkzeug dem perio­

dischen Luft~inlaß bezüglich der Melkdauer, oen Flußmerkmaler so­

wie der prozentualen Verteilung der Milchmenge - allerdings nur

geringfügig und meist nicht signifikant - überlegen. Diese Dif­

ferenzpn zwischen den Melkzeugen entsprechen in der Größencrdnung

den im Kurzzeit-Change-Over erzielten WerLen.

06 eIn derartiger Vergleich der Mittelwerte nur wenig Aufschluß

über den Verleuf von Gewebever!nderungen in der Zitze gibt, soll

anhend von graphischen Darstellungen die Entwicklung derjenigen

Merkmale interpretiert werden, die einen Trend der Ver~nderung

der Melkbarkeit anzeigen können. Für die Darstellung wurde das

glel Lende Mittel über jeweils 5 Tage gewählt, um die starken,

durch äu8ere Einflüsse (WitLerung, Fütterung) bedingten Schwankungen

zu gl~tten und so die Entwicklung der Werte deutlicher herauszu­

stellen. Zum Vergleich ist jeweils der entsprechende Verlauf der

Maschinengessmtgemelkmenge (MCG) abgebildet.

Zun~chst wira eine graphische Darstellung dsr Nachgsmsikmengen­

ent~lcklung UDeI' die gesawcB Versuchsdauer, aufgegliedert nach

Tiergrupoen, vorgenommen (Abb. 36):

_ 11,7 _

~+-'---40:-­

kg

9,5'

9,0

.MM0,5

kg

0,1

Abb. 3B~

l--~~-I

- : periodischer LuHeinloß

...........':' Stondord-Melkzeug

(:f,ie Kuh-

gemolken, die

dem Change-Over bewegten

auf ,gleiche!' Höhe. Tier­

Nachgemelk z~8ammen;

I\!achgemelkernöhung, auf

1. i\Iach

Change-Over

das Standardmelkzeu,g Lind K,uhgrLlppe 2 das Melk­

L"T ",,,,n L;!3 zU'!Je-y"i'[ t.

;' lagen während

das der mit

bekam Kungruppe

das GL"'ldardmelk2'eug wie KuhCjJ'uppe 2.

Eine Zunahme der Nechgemeli<menge der mi t d[om Standar>dml;llszeug ge­

molkenen Kühe. und damit Anzeichen f'jr oegPlnende Ver)lärtpngl;n,

waren jedoch nicht zu erkennenA

- 148 -

FUr die Merkmale "durchschnittliches Maschinenhauptgemelk" unduhBchs­

ter Milchfluß"wurde die gleiche graphische Darstellungsweise und

Analyse ~ie fUr die Nachgemelkmengen gewählt(Abb. 37):

..'

DM Hg.........'

10,01+-~-------

kg

9,5 MG~k.... ........ : .

•' ...\ Gruppe II .. I9,0 ...' ..<.....--'--------+-_---"~~ _'_,....."----'l~

9ruppe n .._. I..-.................. ....

2,8~----------...,..,-----c-

2,7

kQI +---=~--~::::::~;,c---"-;:--t::m.n2,5

2,4

2,3

2,2

'5 2,1~..g 2,0::f: 1,9

1,8

1,7

1,6+------- Gruppe l·-=---j-~=--~:=.!=~--~--i

1,5 -- =periodischer Lufteinlaß•••••• =Standard-Melkzeug

1,4.1-------------l.-----"T-----=---'GleitendesMittel über 5 lage

Abb. 37: Verlauf des gleitenden Mittels (über 5 Tage) für hBchstenMilchfluß. Maschinengesamtgemelk und das durchschnittlicheMinutenhauDtgemelk bei Melkzeugen mit periodischemLufteinlaß bzw.konventioneller Bauart

Der hBchste Milchfluß blieb fUr Tiergruppe 1 im ersten Versuchsab­

schnitt (periodischer Lufteinlaß) auf gleicher HBhe, erst kurz vor

dem Change-Over war ein Abfall der Werte um ca. 0,10 kg/min Zu ver­

zeichnen. Die Kurve für das durchschnittliche Maschinenhauptgemelk

verlief bis gegen Ende des ersten Versuchssbschnittes parellel zu

der des hBchsten Milchflusses, stiEg gegen Versuchs ende abEr an.

Bei der zunächst mit dem Standardmelkzeug gemolkenen Tiergruppe 2

liefen die Kurven für beide Merkmale parallel: Erst war ein Anstieg

zu beobachten, es folgte ein Plateau und vor dem ~hange-Ove[ ein

Abfall der werte.

- 149 -

Nach dem Change-Over wurden der höchste MiJchfluß und das durch­

schnittliche Minutenhauptgemelk für beide Kuhgruppen kleiner, es

folgte ein parallel v,er.lauf.ender AnstJeg d.el' Merkmalskurv,en .und

gegen Versuchsende ein gemeinsamer, starker Abfall der Mittel,.,

werte.

Ein Trend, der eine Verlangsamung des Milchfluss'es beim Melken

mit dem Standardmelkzeug erkennen ließe, war sowohl für denhöchs­

ten Milchfluß als auch für das Merkmal "durchschnittliches Minuten­

hauptgemelk" vorhanden, trat jedoch in gleichem Ausmaß auch bei.

der mit periodischem LUf,teinlaßgemolkenen Kuhgruppe auf, so daß

dies'e Entwicklung nicht auf Verhärtungen der ZitzE'n~.pitze, son-

dern ve.rmutlich auf ande're Einflüsse, wi.e Gesamtgemelk.menge', Wit­

terung o·der- Fütterung zurückzlJführen sein muß.

Das Versuchsziel, die s,ntstei;1uQ,g ... UD,d daran anschließend den ·Abb.au

von Bineegewebe in der Zi"tzensp.i.tz.e anr'5'lnd des Milchflusses zu ver­

folgen, konnte somit nicht er1;'.eir;:ht werden. Nach Ausgagen von

WIESNER 1 ist dem Aufbau VPn meljsmaschinenbedingten 8inde.gewebsver­

änderungen mit etwa 4 bis (;, Mon,aten ein längerer Zeitraum zuzu,­

ordnen als für deren Abbau erforderlich ist. Interessant ist. aber,

daß sich die Melkergebnisse des Kurzzeitversuches mit diesem Melk­

zeugen über einen längeren Ze.itraurn an zum Teil anderen Kühen be-

stätigt haben. kPa ni!,!dr,igeren Nennvakuums wurde

mi t dem Melkzeug Lufteinlaß' nÖl' eine unwesent-

liehe, nicht Melkgesbhwindigkei t erzielt,

und die Nachgemelkmengen unterschieden sich zuguns'fel1des Melkzeuges

mit periodischem Lufteinlaß. Oie anheit der nleuen Melks'ls-

teme in der Melkgeschwindigkeit mi t hohem Milchfluß

und bei beim' Standardmelk-

h,ervortreten. Die

Untersuchungen

vorbehalten.

1 Persönliche

- 150 -

4.3.3 Vergleich zwischen Milch-Luft-Trennung im Abscheider­

sammelstück und Melkzeug konventioneller Bauart

Die Versuche wurden mit einer Gegenüberstellung des Standardmelk­

zeuges bei 50 kPa Nennvakuum, 60 Z/min und 70 % Saugphasenanteil

und des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung bei 40 kPa Nennvakuum

und gleicher Pulsierung abgeschlossen. Die Versuchsmittelwerte

der Melkbarkeitsmerkmale zeigt Tabelle 40.

Auch in diesem Versuch unterschieden sich die Gesamtgemelkmengen

nicht signifikant, ebenso Destanden für die Nachgemelkmengen kaum

unterschiede. Die Milch-Luft-Trennung entzog jedoch das Gesamtgemelk

und auch das Nachgemelk geringfügig schneller als das Standardmelk­

zeug. Auch die Mittelwerte der Flußmerkmale und der prozentualen

Verteilung der Milchmenge lagen für das Melkzeug mit Milch-Luft­

Trennung über denen des Standardmelkzeuges.

Die Nachgemelkmenge war bei dem Standardmelkzeug mit im Mittel

0,04 kg nur geringfügig höher als bei der Milch-Luft-Trennung,

hingegen unterschieden sich die Nachgemelkzeiten mit 0,21 Minuten

signifikant zugunsten des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung, ~ie

Abbildung 38 verdeutlicht.

min ----

Standard- MZ Milch-Luft-TrennUDR0,6 Nennvakuum: 50 k Pa Nennvakuum :40 kPa

Pulsierung: 60Z,70 '/,5 Pulsierung :60 Z,70'l. 5kg 1.1-~=,-,"-,-,,-,-,=.c:..:.='--1--'--===-:"'="--'--"-"-'''--'--'-''------j

0,5

0,3

0,1

0,9

0,7----

<;--===N

0,5

.. 0,4+--------;

'"c..~ 0,3!:!i

0,2+---;'

0,1

Abb. 38: Nachgemelkmengen und -zeiten für das Standardmelkzeug unddas Melkz2ug mit MilcH-Luft-Trennung

- 151 -

Tab. 39: Mi ttelluerte der f'1elkbarksi +'''ITisrkmals für das Melkzeugmi t Milch-Luft-"Treni1ung (40 kPa, 60 Z!mi", 70 % S) unddas Standardmelk,zeug (~D kPa, bO Z!min, 70 ~o S,)(Mi ttel dsr T8gssgemslk~)

Signifikanz;sohwelle P = 95 %

Bt,enäardm z • , ""q,ig. Milch-Luft-Tr.

Merkmal Dim. x s X I s

j' I" MGG kg ," 8,95 2.,8 -. ~~S I'"MHG k9 8,65 2.,8 NB. 8, 2.,9

MNG kg ° Q,2 NB. Q,?,"',-

r~BG k9 0,01 0,0 NS U ,01 0,0

t MGGmin 5,49 0,8 NB 5, 1,0

t MHGmin 4,59 0,9 NB. 4, 1,0

-tMNGmi-n 0,81 0,2- I ++ 0--;2

tMBG

min 0,09 0, 1 NB. 0 ,07 0 ,1

DMHG kg!mLn 1 ,85 °,4 NS 1~94 0,6

DMG kg!rnin 1 ,§1 0,4 NB. 1,72 0,5

HMF kg 2,81 0 ,5 NB. 3,21 1,0

tHMF min 1 ,3D ,8 + 1,09 eh,8

1. Min. % 28,7 NB 31,7

2. Min. % 28,5 NB 2.8,9

3. Min. % 19,6 NB 18,9

4. Min. % 12,6 NB 11 ,3

5. Min. % 1-- 5,9 ;; NB 4;9

5. Min. % 1,6 NS 1 ,4

7. Min. % 0 , 1 'ws 0 ,3

B. Min. %

9. Min. %10. Min. %

Mil 0 h f 1u ß kur v en n 80 n = 80

- 152 -

DIe Mittelwerte für oie Gesamtmelkzeit untersc~leoe~ slcl, mIt

0,31 Minuten nur wenig. Ebenso waren die geringen Differenzen

für oie Flußmerkmale - bis auf die Zeit zum Erreichen Des nöchsten

Milchflusses - nicht gesic~ert (vgl. Tab. 40).

Tab. 40: MittelwertDifferenzen (absolut) der Flußmerkrnale für dasStandardmelkzeug und das Melkzeug mit Milch-Luft-Tren-nung Signifikanzschwelle P ~ 9~ %

Merkmal Dim. Standardmz. V8~ Milch-Luft-Tr.~

DMHG kg/min + 0,09

DMG kg/min + 0, 11

HMF kg/1~s + 0,40

t HMF min - 0,21+

Wie obige Mittelwertdifferenzen zeigen, melkte das I~elkzeug mit

Milch-Luft-Trennung wahrscheinlich aufgrunD der schenenDeren Ge­

webebehandlung etwas vollständiger aus als Das Standardmelkzeug.

Aufgrund des hö~eren Nac~gemelkes beim Standardm~lkzeug warer die

~Gterschiede zwisc~en den Melkzeugen rOr das Merkmal "ourch­

schr 1 ittlich28 MinLtengemelk " sogar gr5ßer als fCr das "durchschnitt­

liche Minuten~auptgemelk". Auch die übrigen Flußmerkmsle unter­

sc~jeden sich Lugunsten der Milch-Luft-Trennung. Am Merkmal

11hBchster Milchfluß11 ~ird die unterschiedliche Reaktior der ~Uhe

oesonjers deu~lich. W§hrend sich der MilchfluB oel den sch~elmel­

kenden ~ühen mit der Milch-Luft-Trennung nur wenig erhöhte, zeig­

ten leichtmelkende liere ~inen starken Anstieg; eie Unterschieae

Der Merkmalswerte und damit die Streuung wurden größer.

Auch der prozentuale Anteil der Milchmenge war bei dem Melkzeug

mit Milch-Luft-Trennung in der ersten Minute geringfGgig größer,

ab der dritte~ Minute dann entsprechend geringer als beim Stan­

dardmelkzeug (Abb. 34):

- 153 -

Mitch-Luft~Tr~nrt\:Jng.Nennvakl!.um :,40 kPa

Putsierong: 60ZPO% 5

stanclCird- MZNennvakuum:50 kPa

Pulsierung: 60Z,700f0S(.0

'ij %Sc: 301-c--'-----'-----'------I-'--'F4I=c--'--====="I...g'25...E 20.(;u~ 15

~1O

5

o.J.--t":l~~1ffl:;_r;;_i=:r::T~:=-l~~'+::+~r,;T;;_=:r----I

Abb. 39: Proz"ntuaiLe Ve;-teilpng d"r Milchmep,ge je: Minuteden Zei tabschnftt von elf Minuten nach MilchfiLußbe,i Clem Standardmel,kzeug und dem Melkzeug mit MiLuft-Trennung

füreginnch-

Der Verg~eich der nach Morgen- und Abe~dgemelk aufgeglied:erte~

Mittelwerte in der' Tabelle 41 ergibt, daß die Nachgemelkm~ngert

und -zeLten mo,rgenß wie" abends annähernd gleich,groß wareqtl die

gröBeren! Unterschi'ede d~r Me,rkmale zwi?chen'den Melkzeugelnt~äten

morgens mit °105 kg bzw 7 °,23 Minuten zugunsten d/es Melkz:eu;~s mi t

Mi1~h-Lun-~rennun:g zutage (abendtJ °.?1 kg bzw_ 0" 1B Mi:1U,tep),_ Nur

die: OHf.erenzeln der Nacl1gemelkzeiten waren jeweils gestch/ert'.

08sMelk~eug mit MilCh-';-uft-Trennung e~tzogdiYe M'i1ch nur a~'ends

signifikant schnel,iLer als das Stpndarpmelkzeug _/für jede:e 'der

Flußmerkmale bestapd jedoch morgens eine etw8ß gIjf:lßere, n)ibht

sigrHikjante Differenz ;Zwischen d.en MeiLkzeu~en alts abends; Dl:eser

Efff!kt wird auf dep stärkeren mOl'.gentlichen Milchfluß (hö,he~:r

Euterinnendruck als abends) zurück'zufüh'ren sein, d'en das Melkzeug

mit r~ilch-Luft-Tre,nnung'durchseine Vakuumkonstanz, unabhängig vom

Milchfluß • im Gegensatz ;::um Standa!'dmelkzeug volll.bewäl tigen konnte

- 15~ -

Tab. 41: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für daa Standard­melkzeug (50 kPa, 60 Z/min, 70 % S) und das Melkzeugmit Milch-Luft-Trennung (~O kPa, 60 Z/min, 70 % S)(Mittel der Morgen- bzw. Ab~ndgemelke)

Signifikanzschwelle P = 95 %

MORGENS ABENDS

Standard. S19· Mi. -Lu. 5tar,dard. 51g. Mi. -Lu.

Merkmal Dim. x s x s X s X s

MGG kg 9,52 2,8 NS 9,50 3,0 8,39 2,6 NS 8,49 2,7

~1HG kg 9,21 2,9 NS 9,25· 2,9 8,09 2,6 NS 8,20 2,7

~1NG kg 0,29 0,2 NS 0,2~ 0,2 0,28 0,1 NS 0,27 0,1

MBG kg 0,02 0,0 NS °,0 1 0,0 L,O? 0,0 NS 0,02 0,0

t~'IGG min 5,71 0,9 NS 5,37 1 , 1 5,27 0,6 t 5,06 0,8

t MHG min 4,82 1,0 NS 4,70 1 , 1 4,36 0,6 NS 4,39 0,8

t MNGmin 0,81 0,2 ++ 0,58 0,3 0,80 0,3 ++ 0,62 0,2

t~IBG m1n 0,08 0,1 NS 0,09 0,1 0,11 0,2 NS 0,05 0,1

DMHG kg/min 1,88 0,4 NS 2,00 0,7 1,83 0,5 NS 1,88 0,5

DMG kg/min 1,64 0,4 NS 1,78 0,5 1,57 O,~ rJ 5 1,67 0,5

HI~F kg 2,79 0,5 NS 3,21 1,0 2,83 0,6 + 3,20 1,0

t HMF min 1,45 0,8 r,J S 1,20 0,9 1 , 14 0,8 N5 0.99 0,7

1. Min. % 26,8 NS 30,4 30,6 NS 32,9

2. Min. % 27,4 N5 28,3 29,5 NS 29,6

3. ~1i n. % 19,6 NS 18,8 19,9 NS 18,9

4. Min. % 13,5 NS 11 ,7 11, '7 NS 10,9

5. Min. %. 6,9 NS 5,6 4,9 NS 4,2

6. Min. "' 2,5 N5 1,9 0,8 NS 0,9/0

7. Min. % 0,3 NS 0,5 0,4 I~S 0,5

8. Min. % 0,1 N.S 0,2 0,1 NS 0,1

9. Min. % - - - - - -10. ~Ii n. % - - - - - -

Milchflul3kurven n = 40 n = cO n = 40 n = 40

- 155 -

Die nach Melkzeiten aufgegliederten Mittelwerte der prozentualen

Verteilung derf>'lllchmenge uiiesen den zusammeng'ef'"ßten

Werten" keine wese~tli2hen Unt~;';schred~ aUf " s'b daß aUf ge­

sonderte 8etrachtung verzichtet werden soll.

Die Ergebnisse des zuletzt gemolkenen Vergleichsvers'uches haben

gezeigt, daß das Melkzeug mit Mi bei

10 kPa (20 % ) g.erIngeren Nennvakuum

dem Standardmelkzeug in Vollständigkeit und

Milchentzug8 tendenfiell überlegen Dieses

nicclt, da bekannt ist, daß das zi tZl?nendige Vakuum Stahdai'dmelk-

zeug in AbhängIgkei t vom f1ilchfluß abfäll t und &Chwankt; auch die

PUlsieri)n';l - ausgedrüCkt B\r B~,i.JegUn; des pt;enguTmis ­

dabei. Zum Milchentzug steht also b.eim Standardmelkzeug kein aus­

reichend hohes Vsk'~um sm tÜter zur VerfO'gung, zudem ist bei diesem

Melkzeug der bei der r~ilc.h-luftwTrennung hervorgerufene "Aufreiß­effekt" der 21 tze weniger ausgeprägt. Diese Aussage kann besonders

deutlich gemacht werden, wenn dfre MelkzeLJgwi'rkung ,'ilii'f"in KaiJ'itel

4.3.2.1, auf Kühe mit hohem Mi1c.hfl~ß verglichen wird. Die Mittel­

werte ei ni ger M"lkbä'r1<ei tsmerkmaLe zei'gt Tabelle 42:

Tab. 42: Ausgewählte-Mittelwerte der r~elkbarkeitsmerkmaleStandardmelkzeug (50 kPa, ,68 Z/min, 70 %zeug mit Milch-luft-Trennung (40 kPa,(Mittel der Tqgesgemelke)

das'Melk­

% S)

Merkmal, Dirn.

~1GG kg

MNG kg

i;'MGG min 5,4,8 4.'4,6 4,5:6

t MNGmin 0,,9,6 0"190 0.;56

DMHG kg/min 2,46 , ,lJ2 1 ,96 2,76

DMG kg/min 2, 10 ;:,46 1 ,76 2,4DHMF kg/15s 3, '~6 ~ ,62 .3 ,52 4,94

t HMF min 1 , 1/4 (' ,l 1 ,34 0 ,92

- 156 -

Das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung melkte bei beiden Kühen ca.

1 bis 1,5 Minuten schneller als das Standardmelkzeug. Die Mittel­

werte der >lußmerkmale, vor allem des höchsten Milchflusses,

LJ~tersc~iede~ sich ebenso stark zugunsten der Milch-Luft-Tre~nu~g.

Da das Vakuum a~ Euter bei der Milch-Luft-Trennung konstant ist

und auch die Zitzengummibewegung kontrolliert verläuft, werden

hohe Milchflüsse problemlos bewältigt. Beim Standardmelkzeug kommt

es dagegen bei hohem Milchfluß zu einem Vekuumabfall unter der

Zitze; die Melkgeschwindigkeit wird dadurch stark gemindert.

Bei geringem Milchfluß oder Blindmelken wird dagegen das hohe

Vakuum des Standardmelkzeuges voll an der Zitze wirksam, die

Melkbecher klettern etwas früher, das Zitzengewebe schwillt eher

an, das Nachfließen der Milch wird erschwert und das Nachgemelk

bedeutend langsamer gewonnen als beim Melkzeug mit Milch-Luft­

Trennung.

Zusammenfassende Betrachtung

l~ Versuchsteil 111 wurden die beiden neuen Melksysteme mit Milch­

Luft-Trennung im Abscheidersammelstück bzw. periodischem Luftein­

laß untereinander und jeweils mit einem Standardmelkzeug ver­

glichen. Dazu wurden für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß

mit ~?5 kPa NennvaKuum, 50 Z/min und 70 % Saugphasenanteil und

für das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung mit 40 kPa Nennvakuum,

60 Z/~in und 70 % Saugphasenantei~ die ZUVOr in den VersuchsLeilen

I und 1T yefundenen Optimalparameter eingestellt; das Standard­

melkzeug wurdE mit den fabrikatspezifischen Werten gemolken.Beim Krl'erium "Vollständigkeit" war das Melkzeug mit periodischem

Lufteinlaß den beiden anderen überlegen. Diese Überlegenheit dürfte

auf die schonende und anscheinend die Milchhergabe fördernde Vakuum­

applikation am Euter zurückzuführen sein (vgl. Kap. 3.3.3).

- 157 -

Be.im Kriterium "Melkgesc.hwindigkeit" lag das Melkz!1ug mit Milch­

Luft-Trennung an der Spitze. Ein unabhängig vom Milchfluß konstan­

tes zi tzenendiges Vakuum und die ann·ährende -Übereinstimmung von

Saug- und Milchflußphase gewährleisten beim ~,elkzeu.g mi t Milch­

Luft-Trennung einen sci"1nellen Milch·fluß. In weit.eren Un.tersuchun.,.

g.en ist zu prüfen, ob d.urch Verringerung des Nennvakuums gie Aus.,.

melkeigenschaften 'pieses Melkzeuges verbessert wer.den k(:inQen ung

welchen Ein.r:Luß das auf den ResiduaJ.milchanteil h.at. De.r Res"ldual.,.

milch.anteil sollte in Folge untersuchungen auch für .die and!=ren

Melkzeuge analysiert we.rden, um eventuelle Rücksch.liisse auf eine

langfristige Leistungsbeeinflussung ziehen zu können.

Bemerkenswert, wenngleich zu erwarten, is·t das meist schlechtBre

Melkergebn,is des Starldardmelkze,ug.es t'rot:z des?, 5 b:zw.lO kPa

höheren Nennvakuums und des FBhlens von ZitzenverhärtiLrngen. Für

Kühe m'it hohem Milchfluß und auch langfristig atlfgrund von sich

eins tell'enden BindegewebseinlagBrungen in 'die Zi tz<enspi'tze muß'

mitschlechteren Melkergebnissen für das StandardmelkZeug ge­

rechnet werden.

- 156 -

5 SCHLUSSBETRACHTUNG und Folgerungen für die Praxis

Die Bedeutung eines stabilen Melkvakuums am Euter und der exakten

Einhaltung der Pulsierung für einen schonenden und zügigen Milch­

entzug wird in der Literatur vielfältig hervorgehoben (z.B. 46,

55, 94, 9S, 103, 123). Versuche der Normenkommissionen (ISO, DIN),

eine optimale Vakuumapplikatiufl durch Empfehlungen zum Luftdurch­

satz der Vakuumpumpe, Dimensionierung der Leitungsquerschnitte u.a.m.

zu erreichen, stellen eine wichtige Grundvoraussetzung aar, können

jedoch keinen durchschlagenden Crfolg haben. Trotz eines konstan-

ten Leitungsvakuums weicht das Betriebsvakuum am Euter in der Regel

erheblich vom Nenn-Wert ab; diese Abweichungen haben ihre Ursache

im Konstruktionsorinzip der kDnventionellen Melkzeuge. Die sich ge­

genseitig beeinträchtigenden Aufgaben "Milchentzug" und "Milchab­

transport" haben aufgrund von Reibungs- und Strömungsverlusten

(hydrOdynamische Druckverluste) und bei den weit verbreiteten hoch­

verlegten Milchleitungen aufgrund des zusätzlichen Hochförderns dar

Milch (hydrostatischer Druck verlust) ein Absinken des Vakuums zur

Folge. Das Ausmaß des Vakuumabfalls ist vom Flüssigkeitsd~rchsatz

abhärgig. Mit dem Abfall des Betriebsvakuums in der Saugphase ist

eine Änderung des Differenzdruckes durch die Zitzengummiwand ver­

bunden. Zudem schwankt das Ist-Vakuum am Euter im Rhythmus der

Pulsierung (zyklische Väkuumschwankungen). Die Abweichungen der

Ist-Werte von den eingestellten Nenn-Werten kann über 50 % beim

Vakuum und etwa 30 % bei der Länge der Saugphase betragen (123).

Durch die geschilderte lnkonstanz der Vakuumapplikation sm Euter

konnten sich als Empfehlungen für die Parameter Vakuumhöhe, Puls­

zahl und Saugphasenlänge nur breitgefaßte Indifferenzspektren er­

geben. Diese Indifferenzspektren beruhten auf Erfahrungen und

wissenschaftlichen Untersuchungen (19, 26, 39, 46, S1, 65,66, 105);

exakte bzw. eng begrenzte Optimalwerte hat man naturgemäß nicht ab­

leiten könren. Als Beweis für diese Aussage mag das Nebenejnander

der verschiedenste~ melk technischen Parameter bei den Melkmaschine~

auf dem Weltmarkt dienen.

Erst durch ~eue Melkzeugentwicklunge~, die ko~stante bz~. kontrol­

lierte Vakuumverhältnisse im Melkzeug gewährleisten, sind die Vor­

aussetzungen gegeben, die Indifferenzbereiche einzugrenzen und

Optima für Vakuumhöhe u~d Pulsierung zu finden. Weiterhin stellt

- 159 -

die lIonstanthal t.ung von Vakpum und Puls.ierul].g.qie Gr·undvoraus,set:<,ung

für Fortschritte auf dem SE:'kto,;r "Milchfluß$teUE:'rung" dar.

Ein Melkzeug mi t MUch-L uft-.Trennung im AbsGtJ.E:'idersammelstück sowie

ein Melkzeug mit periodischem Lufteinl.aß e'1;'s'toJlieneq von der Kon?:,l;,p­

tion her derzeit als einzige geeignet, - unter Beibeha~tuog des.ZUjei­

raumbecherprinzips - durch kontrollierte Vakuum- und StrB~ungsbe~

dingungen zu eioer weitgehenden Übereinstimmung von Nenn- und I$t­

Werten am Euter zu gelangeo.

Bei dem Melkzeug mit Milch-Luft-Treoryung im Abscheidersammelstück

werden die Funktio,nen "r.~Uche01,zugll uod"Milchabtranspq.rt" get;rennt

(vgl. Kap. 3.3.2). D~e Vakuumver:~.~ltnisse am E.yter sJl)d spmit voo

der HBhe des Milchflusses unabhängig, auch)::Jie Lei tungshphE:' ver­

liert ihre Bedeutung; das Vakuum am Euter ist ann.äherni:L.konstant.

Das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß nutzt durch'den vom Pul­

sator exakt gesteu'erten Einlaß'k'le):ne'r Luftm~rfg·en'Lrrit.erd:fezitze,

in Verbindungmi.t abg'eetimmten LE:':i,t'iHtj;)Sweejen

abf'1d:eßender Milch zür&tütZlJng;des·V~k:ai.Jlns'inderSaligphase Cvg'l.

Kap. 3.3.3).( Äufd·iese Weise wir.d ein Val<uum'in der' Miti"chflDßp'ßase

erreicht, das selbst bei hochver1'i~g'ten Melkiei tLmgenäHITElheI'h1:I auf

Nennhöhebleibt, währendes in der E'ntlastungsphase stark äbge­

senkt wird. Der VakuumverlaOfam Eü'terfolg'tko!itJ:iÖlliert dem Druck­

verl:auf der Pulskurve.

Die in der vorliegenden Arbeit beschriebeneh Versuche rrfit den ge­

nannten neuen Melksystemen und einem weltweit verbreiteten Melk­

zeug konventioneFler Bauart wurden 1979 im Kurzzeit-Change-Over

an 15 Kühen (3180 Einze'lfuelklJnge'n) der Rasse DeutscHe Schwaxz­

bunte X Holstein CMiJFhleistul)9 d,!",r Vgrsug,Q.s,kühe:W79;

6 240 kg bei 4,17 % Fett- und 3,:32 % Ei\<leiß!dehalt) des Vers.uch$­

gutes Wildsghw.ai ge der Technischen Un.i veri?ität,.München durchgeführt.

Zur Aufzeichnung der MilcbXlußkurven in einem "Anbindestall wU.rde

ein Melkwagen entwic~elt, mit dE:'J!]. d.ie Verhältniss.e eingr ho.pInV.er­

legten Melkanlage simuliert und mit versclnie.denen Melkzeygen und

Melkparametern (VEjkuumlnöhe, Pulsza.hl, Saugpha$el]l.änge,. Phasenver­

schiebung) gemolken werden konnte.

Da.s Melkzeug mi t Milch'-Luft-Trennung bot aufgrund seiner Vakuum­

konstan"z am Euter beste Voraussetzungen zur Überprüfung und Ein­

grenz.ung der I'ldifferenzbereiche konventioneller Melkzeuge für

- 150 -

Vakuumhöhe und Pulsierung. Die Versuchsergebnisse mit Differenzen

von 30 bis 45 % zeigen eindeutig, daß bei konstanter Vakuumapplika­

tion die Indifferenzbereiche entscheidend eingeschränkt werden kön­

nen, und somit eine Optimierung möglich ist: Mit der gefundenen Para-

meterkombination für das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung von

40 kPa Nennvakuum, 50 Z/min und 70 % Saugphasenanteil, ließen sich

die besten Melkergebnisse in Bezug auf Vollständigkeit und Ge­

schwindigkeit erzielen. Es ist nicht auszuschließen, daß durch

feinere Abstufung der Parameter ein noch schärferes Optimum ge­

funden werden kann. Da eine Punktoptimierung jedoch immer von den

speziellen Versuchbedingungen - insbesondere der Melkbarkeit der

~un - abhängig ist, wurden keine weiteren Versuche in dieser Rich­

tung unternommen.

~achdem die bisherigen Indifferenzbereiche konventioneller Melk­

zeuge mit dem Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung überprüft worden

waren, konnten die gefunden~n Optimalwerte dieser Maschine unter

Berücksichtigung der geringen Vakuumverluste in der Milchflußphase

als Ausgangsbasis für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß

Übertragen werden, so daß für letzgenanntes eine Feinoptimierung

(vgl. Kap. 4.2) durchgeführt werden konnte. Für das Melkzeug mit

periodiscnem Lufteinlaß erwies sich beim Melken in einer hochver­

legten Melkleitung die Vakuumhöhe 42,5 kPa in Bezug auf Vollstän­

digkeit und Melkgeschwindigkeit als optimal; für die Pulszahlen

50 und 50 Z/min bei 70 % Saugphasenlänge - entsprechend 50 % Milch­

flußphase - ergaben sich keine deutlichen Unterschiede.

Abschließend wurden die beiden neuen Melkzeuge,betrieben mi, ihren

Optimalparametern, untereinander sowie mit einem Melkzeug konven­

tioneller Bauart verglichen. An den Ergebnissen der Vergleichsver­

suche zeigte sich, daß sich die Forderungen nach möglichst großer

Vollständigkeit, verbunden mit hoher Melkgeschwindigkeit, nicht

uneingeschränkt in einem MelkzEug vereinen lassen. In Bezug auf

Vollständigkeit zeigte das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß

eine deutliche Überlegenheit gegenüber den anderen Melkzeugen. Das

niedrige Nennvakuum, die Vakuumabsenkung in der Entlastungsphase

sowie der geringe hlemmdruck des Zitzengummis bewirkten einen sehr

- 161 -

schonenden, vollständigen M-ilchentzug. Im Versuchsverlauf wurde

zudem del.ltlich, daß durch den schonenden Mi'lchentzug mit dem Melk­

zeug mit'periodischem Lufteinlaß melkmaschinel'lbedingte Verhär­

tungen der Zi tzenspi tze innerhalb ku'rzer Zeit abgebaut werden. Das

ist vor allem auf den spezifischen Entlastungsmechani.!lml.ls zurück­

zuführen: Blut und Lymphe können von sich aus wieder zirkulieren,

wenn das Vakuum unter '20 kPa abgebcaut wird (115). Dafür isi: nach

SCOTT u.a. (83) eine Zeit von 160 bis 180 ms erforderlich. Die

Dauer der Vakuumabsenkung beträgt beim Melkzeug mit periodischem

Lufteinlaß ca. 300 ms in jedem Pulszyklus.

Das Standardmelkzeug erreichte im Vergleich zu den nauen Melkzeugen

den schlechtesten Ausmelkgrad. Das erhöhte Nennvak~um (50 kPa) wur­

de bei geringem Milchfluß voll an der Zitze wirksam, di.e Melkbecher

kletterten verfrüht, das Zitzengewebe sChwoJl an, das Nachfließen

der Milch wurde unterbrochen.

Auch das Melkzeug mit Milch-Luft-'T;r.ennun.g melkte nicht so voll­

ständig aus wie das Melkzeuj} mi t ~iDdischem Luftei nIaß. Trutz

höherer Nachgemelkmengen waren jedCl'C.h die Zeiten für die Gewinnung

des f\lachgemelkes im Vergleich ~j.jI!J,~periodischen Lufteinlaß annähernd

gleich. Dies läßt darauf schliet)en., daß zwar die Melkbecher bei

konstantem Vakuum schneller klettern und die j!i tzenQe'8sis ,abschnü.ren,

jedoch ohne Blindmelken keine S1;:nlll~J.lumg des Z11;zengewebea hervo.r­

gerufen wurde, die den Milchf.luß beim Nachmelken behinderte; &0

entstanden im Ve.rauch durch da" h3}J;l/er~e N,,!Chgem.elk beim Melkzeug mi t

Mi lch-Luft-TrennUAg kei oe arbe1 ts.wirtschaftlichen Nachte4cJce. Der

schlechtere Ausmelkgrad steht aber einer Kombination mit einer

automatischen Melkzeugabnahme entgegen.

Im Kriterium "MeTkgesChwindfgkei t" zeig'te das Melkzeug mit Milch­

Luft-Trennung im Abscheidersammelstück erwartungsgemäß die besten

Ergebnisse.Diese Überlegenheit ist allein auf die konstante VakuUm'"

applikation am E'ut'er zurückzuführen <'''Aufreiße'ffekt'', vgl .• Kap. 4.1).

In der Melkgesphwi ndigkei t unterschi,eden sich das MeJ,kzeug mit

periodischem Lufteinlaß und das Standardmelk~eug trotz des unter­

schiedlich hohen Nennvakuums (42,5 bzw. 50 kPa) nur wenig und

nicht signifikant. Die in Abhängigkeit vom Milchfluß hohen

- 162 -

Vakuumverluste im Sta~aardmelkzeug haben ein Betriebsvakuum am

~uter zur Folge, das zum Teil geringer als das des periodischen

Luftei~lasses ist. Bei Kühen mit hohem Milchfluß wirkt sich dieser

Nachteil ['erkömmlicher Melkzeuge besonders stark auf die Melkge­

schwindigkeit aus (vgl. Kap. 4.3.2.1 und L.3.3). Bei geringem

Milchfluß dagegen zeigt das hohe Nennvakuum einen schlechten Aus­

melkgrad. Längerfristig dürften sich die Melkeigenschaften durch

sich einstellende Zitzenverhärtungen weiter zuungunsten des kon­

ventionellen Meikzeuges verändern.

D1E Versuchsergebnisse lege~ den Gedanken nahe, beide MelksystemE,

den in Vollständigkeit überlegenen periodische~ Lufteinlaß mit der

in Melkgeschwindigkeit überlege~en Milch-Luft-Trennung zu kombI­

nieren. Ein wesentlicher Mecha~ismus des Melkzeuges mit peri­

odischem Lufteinlaß iST die zyklische Vakuumabsenkung, die eine

biologische Entlastung der Zitze gewährleistet. Darum wäre das

Vakuum in der hombination bei der Melkzeuge nicht konstant, der spe­

zifische "Aufreißeffekt" der Milch-LuFt-Trennung (vgl. Kap. 4.1)

entfiele. Die Milch-Luft-Trennung würde in dieser Kombination

lediglich den durcI' Hochfördern der Milch bedingten Vakuumabfall

(ca. 3 kPa) vernindern. Daneben stieße eine Komoinatlon bei der

Systeme auf größere konstruktionstechnische Schwierigkeiten: Sie

dürft8 unter Beibehaltung der guten Handhabung des Melkzeuges mit

periodischem Lufteinlaß und der Unterbindung der melkmaschinenbe­

dingte~ Cbertragung von MastiLiserregern kaum Zu bewerkstelligen

sein.

Für die Lrtscheidung, eines der neuen Melksysteme anzuwenden,

sind nicht ~ur die mit den tech~ischen Möglichkeite~ im Rahmen

dieser ArbeiL u~tersuchten KriLerien "Vollständigkeit" und "Melk­

geschwindigkeit" ausschlaggebeno, es spielen auch Kriterien wie

llAuswirk~ng des M21kzeuges auf Milchleistung und EutergesundnelLII,

'!Handhabung", llUmba~mBglichkeiLenll und lIMllchbehandlung " einF

wiChtige Rolle.

- 153 -

Über die Aus'Ulirkung der I~elkzeuge auf Leistung und Eutergesund­

heit lieBen sich in dieser Arbeit aufgrund der kurzen Versuchs-, .

perioden und der Zielstellung keine gesicherte'l, Aussagen machen;

die gefundenen Optimalkombinationen für Vakuum und Pulsierung

dürften Jedoch auf der Basis der bisherigen wissenschaftlichen

Erkenntnisse sogar gewisse Verbesserungen bringen, zumal die sich

als vorteilhaft erwiesenen konstanten bzw. kontrollierten Vakuum­

verhältnisse am Euter einen schonenden Milchentzug gewährleisten.

Konstruktionsbedingt bietet das Melkzeug mit periodischemL.uft­

einlaB daruberhinaus durch zeitliche Abstimmung von Milchentzu.g

und -abtransport" schonendes Melken und getrennte Milchablei tung

kaum noch Möglichkeiten der Übertragung von Mikroorganismen; durch

getrennte Vi ertelablei tung soll eine völlige Unterbindung g.egeben

sein. Das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung weist dagegen prinzip­

bedingt Übertragung13mechanisl\1en (z.6. groBes SammE!lstück, Milch

und Schaum über dem Schwimmer, keine getrennte Ableitung) in

starkem MaBe auf.

Die Handhabung des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung wird durch

das groBe Semmelstück (die Trennung von Milch und Luft erfordert

ein bestimmtes Sammelstückvolumen) erheblich erschwert. Durch die

8auhöhe besteht zudem die Gefahr,d;aB das Melkzeug bei Kühen mit

tiefen Eutern am Boden aufsteht. An der Verbesserung und Verklei­

nerung des Sammelstückabscheiders wird gearbeitet (75). Der Sam­

melstückbauart der M.iloh-Luft- Trennung sind jedoch die .. ,kleinen

Sammelstücke des M~lkzeugss mit periodischsm Lufteinlaß sowohl

fijr die Hälften als auoh für die Viertel trennung in Handliohkeit

und Einfachheit der Konstruktion überlegen.

Einem Aus~ausoh gegen die konventionelle Technik steht bei der

Mi lch-Luft-Tl'enl'ung das nic.ht ohne erheblichen Aufwand zu lösende

Problem des Milohüberrisses in Melk- und Pulsleitung sowie der

hBhere Verschleiß der Vakuumpumpsn, der duroh die stärkere Belastung

hervorgerufen ~ird, entgegen. Eine NeuentwiCklung Des Sammelstückes

sollte vor allem das Überrißproblem stärkeE berücksiohtigen. Die

in den Versuchen eingesetzte ~1embransteuerung zur Beherrschung d.es

- 164 -

Üoerrisses ist patentrechtlieh geschU~zL und kann auf l§ngere

Sicht nic~, pligemein in hombinaLion mit dieser Milch-Luft­

Trenn~nQ eingesetzt ~erden~ Zudem wurde schon eingangs darauf

~ingewiesen, Daß dieses Melkzeug nic~t auf dem deutschen Markt

erh§ltllc~ ist. D2S MelkzeGg wlt Milch-Luft-Trennung ist jedoch

wegen der Übereinstimmung VOn lst- und Nenn-Werten hervorragend

fUr Versuchszwecke geeignet.

Der Austausch konventioneller Melkzeuge gegen ein Melkzeug mi~

periodischem Luf~einlaß ist - bei Beachtung der optimalen Pul­

satorkenndaten - problemlos möglich. Unabh§ngig von der Melkan­

lage (Eimer-, Ronrmelkanlage oder Melkstand) werden lediglich die

Melkeinheiten u~d ggf. die Pulsatoren ausgetauscht; die Vakuumhöne

~arn schrittweise auf den Optimalwert gesenkt werden.

Ein besonderer Vorteil des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung

gegenUber anderen Melkzeugen liegt in dem schonenderer Milchab­

Lrarsport, DeI einen extrem niedrigen Gehalt an freien ~2ttsäuren

gew3hrleistet.

18 trg3~Zung zu konventionellen Melkzeugen wird von ~ip~g~n

F' rmen einp Milchflußsteuerung angeboten. Diese soll dazu dienen,

konstIG~tiollsbeoingteM§ngel wie Vakuumabfall bei hohem Milch­

fl u 8 und Dberh5t,tes ~Ennvakuum und weite Pulsieru~Q bel geringem

Milchfluß BU3zuglelchen. Die inkonstanten Vakuuwbedingungen und

die damit verbunoene unkontrG1Lierte Zitzengummibewegung macren

jFGOC~ ei erlek~ive SteueIu~g der MelkparamEter, vor ellem der

Pulsierung, urmögliL~. Denkbar wäre in Verbjndung mit konVEntionel­

ler Melkzeuger J~oiglich eine der Milcnflußkurve angepaßte Vakuum­

~rheb~ng w~rre~d des ~;~~pt~~~flkes und eine Absenkung bei qerirgen.

~ilchflu8; eine deT8rtige, oem Milchfluß angepaßte Steuer~ng be­

ste~t bJsher abPT nlch~.

Die neL,erl M21ksV~·Eme ~~EtF~ 8u~oTund konstanter bz~. kontrcllier-

cer V2k~w~~EdirgLnger ~m Euter DeS~E Voraussetzungen fDr eine ge­

zielte, der Milchr]ußkurve angEpaß~e 5Lel"eruTlg s§m~licner Melk­

parameter. Bevor eine MiJc hflu/3steuerung in Verbindung mit den

- 165 -

neuen Melksystemen in Erwägung gezogen wird, gilt es zu klären,

welche Parameter am wirkungsvollsten zu steuern sind und inwie­

weit das Melken damit sowohl in arbeitswirtschaftlicher als auch

in physiologischer Hinsicht verbessert werden kann. In diesem

Zusammenhang stellt sich die Frage, ob der zur Steuerung der Melk­

parameter benötigte meßtechnische und regelelektronische Aufwand

im Verhältnis zum erreichbaren Melkergebnis steht und ob die breite

Praxis gewillt ist, dieser technischen Mehraufwand zu bezahlen.

Die Klärung dieser Fragen könnte Gegenstand weiterer Untersuchungen

sein.

Die Versuche in dieser Arbeit haben deutlich gezeigt, daß nur eine

Verbesserung der Melksysteme, wie mit den Melkzeugen mit Milch­

Luft-Trennung im Abscheidersammelstück bzw. periodischem Luftein­

laß erreicht, konstante bzw. kontrollierte Vakuumverhältnisse ge­

währleistet. Unt~er dieser Voraussetzung lassen sich schonendes,

vollständiges MElken mit schnellem Milchentzug in Einklang bringen,

wenn die in den Versuchen gefundenen Optimalparameter eingestellt

werden.

Die Optimierung der !"lelkparameter für die neuen Melksysteme sollte

im Rahmen dieser Arbeit lediglich in Bezug auf die Kriterien "Voll­

ständigkeit" und "Melkgeschwindigkeit" durchgeführt werden. Neben

einer Überprüfung der gefundenen Werte an anderem Tiermaterial

lassen nachfolgende Versuche über längere Zeiträume interessante

Ergänzungen über Aufwand für die Melkarbeit, Zitzenbeschaffenheit,

Eutergesundheit und evtl. Laktationsleistung erwarten.

- 165 -

5 ZUSAMMENFASSUNG

Für herkömmliche Melkzeuge bestehen, empirisch und unterstützt

durch gezielte Untersuchungen, weitgefaßte Indifferenzbereiche

für Vakuumhöhe und Pulsierung. Die häufigsten Empfehlungen an

die Praxis liegen für die Vakuumhöhe zwischen 43 und 51 kPa, für

die Pulszahl zwischen 40 und 50 Z/min und für die Saugphasenlänge

zwischen 50 und 75 %.Es konnten bisher keine exakten Optimalparameter entwickelt werden,

da die Ist-Werte am Euter und die eingestellten Nenn-Werte auf­

grund technischer Unzulänglichkeiten, insbesondere im Melkzeug,

unkontrolliert voneinander abweichen. Diese Abweichungen können

über 50 % beim Vakuum und etwa 30 % bei der Länge der Saugphase.

betragen. Die Inkonstanz des zitzenendigen Vakuums wird bedingt

durch die Doppelaufgabe der Melkzeuge, nämlich Milchentzug und

Milchabtransport. Der Milchabtransport hat besonders bei hohem

Milchfluß und hochverlegter Melkleitung eine Absenkung des Durch­

schnittsvakuums zur Folge. Hinzu kommen bei allen herkömmlichen

Melkanlagen mehr oder weniger starke zyklische und unregelmäßige

Vakuumschwankungen: Zyklische Vakuumschwankungen entstehen im

litzengummiinnenraum durch die pulsierungsbedingte Pumpbewegung

des Zitzengummis. Unregelmäßige Vakuumschwankungen werden durch

starke Lufteinbrüche, Undichtigkeiten, unzureichende Pumpenleis­

tung, mangelnde Funktion des Regelventils und schlechte Strömungs­

verhältnisse im Leitungssystem hervorgerufen. Da die Zitzengummi­

bewegung (Pulsierung) durch den Differenzdruck gesteuert wird, ist

sie von den Vakuumverhältnissen im Zitzenbecherinnenraum abhängig;

bei inkonstantem zitzenendigen Vakuum verläuft demnach die Be­

wegung des Zitzengummis unkontrolliert.

Die Grundvoraussetzung für eine Optimierung der Melkparameter,

nämlich eine möglichst vollständige Konstanz und Soll/Ist-Über­

einstimmung der Faktoren Vakuumhöhe und Zitzengummibewegung, war

bisher nicht gegeben.

Erst bei Melkzeugen, die konstante bzw. kontrollierte Vakuumver­

hältnisse an der Zitze gewährleisten, liegen die eingestellten

Melkparameter such am Euter vor, damit ist die Voraussetzung für

eine Optimierung gegeben. Bei den Versuchen zur vorliegenden Arbeit

- 167 -

wurde diese Forderung durch den Einsatz eines Melkzeuges mit

Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück und eines Melkzeuges

mit perfodischem Lufteinlaß erfüllt.

Bei dem Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung werden die Funktionen

"Milchentzug" und "Milch ab transport" getrennt. Die Vakuumver­

hältnisse sind damit von der Höhe des Milchflusses unabhängig,

auch die Leitungshöhe verliert ihre Bedeutung; das Vakuum am

Euter ist annähernd konstant.

Das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß nutzt durch den vom Pul­

sator exakt gesteuerten Einlaß kleinerer Luftmengen unter die

Zitze, in Verbindung mit abgestimmten Leitungswegen, die kine­

tische Energie abfließender Milch zur Stützung des Vakuums in

der Saugphase. So wird ein Vakuum in der Milchflußphase erreicht,

das selbst bei hochverlegten Melkleitungen annähernd auf Nenn­

höhe bleibt, während es in der Entlastungsphase stark abgesenkt

wird. Der Vakuumverlauf am Euter folgt kontrolliert dem Druckver­

lauf der Pulskurve.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, für die beschriebenen neuen

Melksysteme erstmalig eine Optimalkombination von Vakuum und Pul­

sierung zu ermitteln. Es wurde dazu das Milchabgabeverhalten der

Versuchskühe in Form von ~ilchflußkurven aufgezeichnet und diese

hinsichtlich der Kriterien "Vollständigkeit" und"Geschwindigkeit

des Milchentzuges" ausgewertet. In einem abschließenden Versuch

sollte das Milchabgabeverhalten beim Melken mit den Melkzeugen

mit Milch-Luft-Trennung, mit periodischem Lufteinlaß und her­

kömmlicher Bauart bezüglich der genannten Kriterien mlceinander

verglichen werden.

Die Versuche wurden 1979 im Kurzzeit-Change-Over (2X5 Tage) auf

dem Versuchsgut Wildschaige der Technischen Universität München

in einem Zeitraum von 185 Tagen durchgeführt. Das Melken erfolgte

im Anbindestall mit einer Versuchsmelkanlage (Melkwagen), die die

Vakuumbedingungen einer hochverlegten Melkanlage simulierte. Die

dabei aufgezeichneten 3180 Milchflußkurven wurden im Institut

für Landtechnik in Weihensteohan bezüglich der von WEBER (106)

definierten Melkbarkeitsmerkmale statistisch ausgewertet. Alle

Versuche wurden an Hochleistungskühen der 8asse Deutsche Schwarz­

bunte X Holstein Frisian durchgeführt. Durch Melken mit dem

- 168 -

Melkzeug mit periodischem lufteinlaß z~ei Monate vor Versuchs­

beginn konnte der Abbau bestehender, milchflußbeeinträchtigender

Zitzenverhärtungen erreicht werden und damit störende Nebenein­

flüsse ausgeschaltet werden.

Neben einer Optimierung der Melkparameter für das Melkzeug mit

Milch-luft-Trennung wurde gleichzeitig überprüft, welche Aus­

wirkungen ein Melken bEi konstanter Vakuumapplikation mit den

Grenzwerten der Indifferenzbereiche herkömmlicher Melkzeuge hat.

Dazu wurden die Vakuumstufen 40, 45 und 50 kPa mit den Pulsierun­

gen 50 Z/min mit 50 % Saugphasenlänge und 60 Z/min mit 70 % Saug­

phasEnlänge kombiniert.

Bezüglich dES Ausmelkgrades unterschieden sich die Vakuumstufen

40 und 45 kPa nur wenig. Ein Nennvakuum von 50 kPa, das bei die­

sem Melkzeug auch während des Milchflusses am Euter vorliegt,

war offensichtlich zu hoch: Die Nachgemelkmenge stieg von 0,17 kg

bei 40 kPa (50Z/min, 70 % S) auf 0,61 kg bei 50 kPa (50 Z/min,

70 % S) an. Die Milch wurde mit diesem Vakuum schneller entzogen,

als sie aus Milchgängen und Drüsenzisterne in die Zitze nach­

fließen konnte, was einen vorzeitigen Verschluß der Verbindung

zwischen Drüsen- und Zitzenzisterne und damit ein hohes NachgemElk

zur Folge hatte.

Die Gesamtmelkzeit verkürzte sich mit höherem Vakuum und erwei­

terter Pulsierung von z.B. 7,39 Minuten bei 40 kPa, 50 Z/min und

50 % 5 auf 5,58 Minuten bei 50 kPE, 60 Z/min mit 70 % S. Eine Er­

weiterung der Pulsierung war bei jeder Vakuumstufe, besonders je­

doch bei niedrigem Vakuum, wirkungsvoller (MElkzeitverkürzung) und

ist einer Vakuumerhöhung ~egen deren deutlich negativeren Aus­

wirkung auf das Nachgemelk vorzuziehen. Im Gegensatz zu den in

der literatur beschriebenen Milchflußverbesserungen von 5 bis 15 %,je nach Art der Pulsierung, überrascht bei dem Melkzeug mit Milch­

luft-Trennung das Ausmaß des Pulsierungseffektes: Bei Erweiterung

der Pulsierung auf 60 Z/min und 70 % S wurde eine Verbesserung

der Flußmerkmale um ca. 30 % erreicht, dieses Phänomen ist auf

die konstante Vakuumapplikation am Euter zurückzufUhren. Weiter

war für Nachgemelk und Flußmerkmale der Anstieg zwischen den

Vakuumstufen nicht linear, die Vakuumerhöhung von 40 auf 45 kPa

hatte bei weiter Pulsierung keinerlei Auswirkungen auf die

- 169 -

Milchabgabe. Offensichtlich war mit 40 kPa Vakuumhöhe und der

weiten Pulsierung bereits die Optimalkombination erreicht, so

daß eine Vakuumanh,ebung auf 45 kPa, infolge ~iner vermehrten

Stauung von Blut und Lymphe in der Zitzenspitze, keinen verbes­

sernden Einfluß mehr haben konnte. Die Versuchsergebnisse zeigen,

daß bei konstanter Vakuumapplikation als optimale Parameterkom­

bination 40 kPa, 60 Zimin und 70 % S eindeutig hervortreten, so

daß die Indifferenzbereiche herkömmlicher Melkzeuge durch in­

konstantes Vakuum sowie den damit zusammenhängenden Pulsierungs­

abweichungen erklärt werden müssen und kein breites biotechnisches

Toleranzband markieren.

Die für das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung gefundenen Optimal­

werte konnten unter Berücksichtigung der geringen Vakuumverluste

in der Milchflußphase als Ausgangsbasis für das Melkzeug mit

periodischem Lufteinlaß übertragen und eine Feinoptimierung durch­

geführt werden. Essollten die Vakuumhöhen 40, 42,5 und 45 kPa, zu­

nächst bei 50 ZIrnin, daran anschließend bei 60 Zimin verglichen

werden. Die Saugphasenlänge blieb mit 70 % für alle Versuche mit

dem periodischen Lufteinlaß konstant. Zum einen hatte sich dieser

Saugphasenanteil bei der Milch-Luft-Trennung als vorteilhaft er­

wiesen, zum anderen ist beim periodischen Lufteinlaß die Länge

der Milchflußphase systembedingt kürzer als die der Saugphase,

letztere sollte daher nicht weniger als 70 % betragen.

Bezüglich des Merkmals "Vollständigkeit" grenzen die Vakuumhöhen

40 und 42,5 kPa den Optimalbereich ein. Bei Vakuumanhebung von

40 auf 45 kPa stieg das Nachgemelk von 0,21 auf 0,36 kg signifi­

kant an. Die Melkzeit verkürzte sich bei 45 kPa von 7,16 Minuten

bei 40 kPa auf 6,79 Minuten, jedoch in einem nicht signifikantem

Ausmaß. Als für Vollständigkeit und Melkgeschwindigkeit gleicher­

maßen optimale Vakuumhöhe stellt sich anhand der Versuchsergeb­

nisse für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß 42,5 kPa heraus.

Wahrscheinlich melkte das Melkzeug bei 40 kPa für schwermelkende

Kühe zu langsam, so daß eine Anhebung des Vakuums auf 42,5 kPa Vor­

teile brachte. Bezüglich des Optimalvakuums überraschen die Ver­

suchsergebnisse mit dem periodischen Lufteinlaß nicht. Wenn man

von einem Vakuumverlust in der Saugphase von 2 bis 3 kPa ausgeht,

- 170 -

stimmt das Nennvakuum von 42,5 kPa gut mit dem Optimalwert der

Milch-Luft-Trennung überein. Für die Pulszahlen 50 Z/min und

60 Z/min bei 70 % Saugphasenlänge - entsprechend ca. 60 % Milch­

flußphase - ergaben sich keine, nennenswerten Differenzen.

Nachdem für die neuen Melksysteme die Optimalkombination für

Vakuum und Pulsierung ermittelt werden konnte, sollten die ab­

schließenden Versuche zeigen, ob ein Melkzeug den anderen in den

Merkmalen für Vollständigkeit und Melkgeschwindigkeit überlegen

war. Für das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung wurden dazu mit

40 kPa, 60 Z/min und 70 % S sowie für das Melkzeug mit peri­

odischem Lufteinlaß mit 42,5 kPa, 50 Z/min und 70 % S die zuvor

ermittelten Optimalparameter eingestellt. Das Standardmelkzeug

wurde mit den firmenüblichen Werten 50 kPa, 60 Z/min und 70 % S

gemolken, da die Optimalwerte der neuen Melksysteme nicht auf

herkömmliche Melkzeuge wegen der genannten Vakuumschwankungen über­

tragbar sind.

Das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß zeigte im Kriterium "Voll­

ständigkeit" eine deutliche Überlegenheit gegenüber anderen Melk­

zeugen. Ursache dafür ist das niedrige Nennvakuum, die Vakuumab­

senkung in der Entlastungsphas8 und der geringe Klemmdruck des

Zitzengummis. Im Versuchsverlauf konnte beobachtet werden, daß

durch den schonenden Milchentzug mit dem periodischen Lufteinlaß

melkmaschinenbedingte Verhärtungen der Zitzenspitzen innerhalb

von 6 bis 8 Wochen abgebaut wurden. Dies wird vor allem auf den

spezifischen Entlastungsmechanismus, der der Zitze die Möglich­

keit zur selbstätigen Kontraktion gibt, zurückzuführen sein.

Das Standardmelkzeug erreichte im Vergleich zu den neuen Melk­

zeugen den schlechtesten Ausmelkgrad: Das erhöhte Nennvakuum

(50 kPal wurde bei geringem Milchfluß unvermindert an der Zitze

wirksam, die Melkbecher kletterten verfrüht, das Zitzengewebe

schwoll an, ein Nachfließen von Milch wurde so unterbunden.

Auch das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung melkte nicht so voll­

ständig aus wie das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß. Trotz

höherer Nachgemelkmengen waren jedoch die Zeiten für die Gewinnung

des Nachge~elkes im Vergleich zum periodischen Lufteinlaß annärlernd

gleich. Dies I§ßt darauf schließen, daß zwar die Melkbecher bei

- 171 -

~onstantem Vakuum schneller klettern und die Zitzenb2sis aL­

schnUren, jedoch ohne Blindmelken keine Schwellung des Zitzen~e­

webes hervorgerufen wurde, die den Milchfluß beim Nachmelken

behinderte.

Im Kriterium "Melkgeschwindigkeit" erzielte das Melkzeug mit

Milch-Luft-Trennung die besten Ergebnisse. Diese Überlegenheit

ist allein auf die spezifische Vakuumapplikation am Euter zu­

rUckzufUhren ("Aufreißeffekt"l. Das Melkzeug mit periodischem

Lufteinlaß und das Standardmelkzeug unterschiede~ sich in diesem

Melkmal trotz des unterschiedlich hohen Nennvakuums (42,5 bzw.

50 kPal nur wenig, da die hohen Vakuumverluste im Standardmelk­

zeug bei Milchfluß ein Betriebsvakuum am Euter zur Folge haben,

das zeitweise geringer als das des periodischen Lufteinlasses ist.

Langfristig dürften sich die Melkeigenschaften aufgrund von sich

einstellenden Zitzenverhärtungen weiter zuungunsten des Standard­

melkzeuges verändern.

Die Versuche in dieser Arbeit haben gezeigt, daß sich bei kon­

stanter bzw. kontrollierter Vakuumapplikation optimale Melkpara­

meter gen au besti~men laasen, so daß die Indifferenzbersiche her­

kömmlicher Melkzeuge durch inkcnstantes Betrisbsvakuum und unge­

naue Pulsierung erklärt werden müssen und kein biotechnisches

Toleranzband darstellen.

In Folgeversuchen wird unter besonderer Berücksichtigung von Voll­

ständigkeit und Geschwindigkeit des Milchentzuges, der Zitzenbe­

schaffenheit und der Eutergesundheit sowie der arbeitswirtschaft­

lichen Konsquenzen zu klären sein, wie sich die Melkeigenschaften

der neuen Melkzeuge über längere Zeiträume bzw. an anderem Tier­

material darstellen.

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