Automatische Melksysteme (AMS) stellen eine der bedeutendsten Neuerungen im Bereich der Melktechnik dar, denn sie versprechen neben einer gesteigerten Milchmenge auch eine Vereinfachung der täglichen Arbeiten und eine Verbesserung des Tierwohls von Milchleistungskühen. Grundlage dafür ist jedoch ein funktionierender Tierverkehr mit einem hohen Maß an freiwilligen Melkungen im AMS. Jedoch werden oftmals gerade bei Jungkühen zu Beginn ihrer ersten Laktation starke Abwehrreaktionen im bis dahin noch unbekannten Melksystem beobachtet. Eine angemessene Eingewöhnungszeit zur Vermeidung von Stress in der Frühlaktation ist damit von besonderer Wichtigkeit. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es zu untersuchen, ob Färsen präpartal mit Hilfe eines Melkroboter-Phantoms an das AMS gewöhnt werden können und welche Wirkungen das Training auf die Melkfrequenz, die Milchleistung, die Eutergesundheit und das Tierwohl der Versuchstiere ausübt. Dazu wurden 77 tragende Färsen einer Kontrollgruppe (CON, n=34) und einer Phantomgruppe (PHAN, n=43) zugeteilt. Die Färsen der Phantomgruppe wurden ca. vier Wochen vor dem errechneten Kalbetermin in den Vorbereiterstall mit dem dort installierten Phantom umgestallt. Die Färsen hatten bis kurz vor der Abkalbung die Möglichkeit, das Phantom, das dem Melkroboter Lely Astronaut A4 äußerlich gleicht, eigenständig zu erkunden. Die Färsen der Kontrollgruppe hatten vor der ersten Melkung am Melkroboter keinerlei Kontakt zum Phantom oder dem AMS. Etwa sieben Tage vor der Abkalbung wurden beide Versuchsgruppen in einen Abkalbestall gebracht. Nach der Geburt wurden die Färsen zufällig zwei Melkgruppen zugeteilt, die somit sowohl aus Färsen der Phantom- als auch der Kontrollgruppe und Tieren in höheren Laktationen bestanden. Zur Einschätzung möglicher Stresssituationen der Versuchstiere wurden die fäkalen Glucocorticoidkonzentrationen mittels eines Radioimmunoassays (RIA) bestimmt. Dazu wurden Kotproben beider Versuchsgruppen bereits 4 Wochen a.p. bis 6 Wochen p.p. täglich zwischen 08:00 Uhr und 09:00 Uhr rektal entnommen. Des Weiteren wurde zur Beurteilung des Tierwohls die tägliche Ruminationsdauer über Sensoren am Halsband erfasst. Die Milchleistungsdaten wie die tägliche Milchmenge, der durchschnittliche Milchfluss, die Melkfrequenz sowie der Milchfett- und Milcheiweißgehalt wurden durch integrierte Sensoren im AMS automatisch erfasst. Um die Auswirkung des Phantomtrainings auf die Eutergesundheit einschätzen zu können, wurden zudem die im AMS erfassten Leitfähigkeitsmesswerte der Milch genutzt sowie die Mastitisprävalenz zwei Jahre vor der Installation des Phantoms auf dem Betrieb und der nachfolgenden zwei Jahre erhoben. Außerdem wurde mittels eines Scoring-Systems erfasst, wie häufig und mit welcher Intensität die Tiere beider Versuchsgruppen in das AMS getrieben werden mussten. Zusätzlich wurde der Kalbeverlauf sowie Totgeburten und Zwillingskalbungen der Versuchstiere dokumentiert. Die trainierten Tiere zeigten zwischen dem 4. und dem 10. Laktationstag eine signifikant höhere Melkfrequenz (p < 0,05). Zudem war der Anteil der Tiere, die in das AMS getrieben werden mussten, zwischen Tag 1 und Tag 5 in PHAN signifikant niedriger (p < 0,05). Dies lässt den Schluss zu, dass die trainierten Tiere ihr erlerntes Wissen vom Phantom auf den Melkroboter übertragen und damit eine höhere Anzahl an freiwilligen Melkungen erreichen können. Im Hinblick auf die Parameter des Tierwohls konnten weder in den fäkalen Glucocorticoidkonzentrationen noch in der täglichen Ruminationsdauer signifikante Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen festgestellt werden. Die Geburt als physiologischer Stressor lässt sich in einem Anstieg der fäkalen Glucocorticoidkonzentrationen und einem Abfall der täglichen Ruminationsdauer der Tiere nachvollziehen. Zum Zeitpunkt der Einführung in das AMS ist ein weiterer Anstieg bzw. Abfall in keiner der beiden Gruppen zu erkennen. Deshalb ist davon auszugehen, dass die Einführung in das AMS lediglich einen kleinen Stressor darstellt, der sich nicht in der fäkalen Glucocorticoidkonzentration oder der täglichen Ruminationsdauer widerspiegelt. Es konnten zudem keine signifikanten Zusammenhänge zwischen dem Kalbeverlauf und der fäkalen Glucocorticoidkonzentration festgestellt werden. Die Färsen mit einem physiologischen Kalbeverlauf zeigten jedoch geringgradig höhere Cortisolwerte. Obwohl die Melkfrequenz der Phantomgruppe z.T. höher lag als die der Kontrollgruppe, hatte das Training am Phantom keinen signifikanten Effekt auf die tägliche Milchmenge. Zudem zeigten die Parameter Milchfett und Milcheiweiß sowie der Milchfluss und die Leitfähigkeit keine signifikanten Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen. Die etwas niedrigeren Leitfähigkeitsmesswerte der Phantomgruppe lassen zusätzlich zu der sinkenden Mastitisprävalenz (19,9 % vs. 21,9 %) jedoch einen positiven Effekt des Phantomtrainings auf die Eutergesundheit vermuten. Insgesamt scheint das Training am Phantom die Färsen gut auf ihre erste Laktation vorzubereiten, wodurch sie schneller ein hohes Maß an freiwilligen Melkungen im AMS erreichen. Das Phantom stellt somit eine gute Alternative zu bisherigen Trainingsprogrammen dar und kann einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung des Tierwohls leisten.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis II 1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Automatische Melksysteme 2.2 Trainingsmethoden 2.3 Auswirkung von Stress beim Melken 2.4 Parameter zur Beurteilung des Tierwohls 2.4.1 Allgemeines 2.4.2 Cortisol 2.4.2.1 Regulation der Sekretion 2.4.2.2 Wirkung von Cortisol 2.4.2.3 Ausscheidung und Nachweis von Cortisolmetaboliten 2.5 Milchleistung und Milchinhaltsstoffe 2.5.1 Milchmenge, Melkfrequenz und Milchfluss 2.5.2 Fett- und Eiweißgehalt 2.5.3 Leitfähigkeit 3 Ergebnisse 3.1 Publikation The effects of a training program using a phantom to accustom heifers to the automatic milking system 4 Diskussion 5 Zusammenfassung 6 Summary 7 Literaturverzeichnis 8 Anhang 8.1 The impact of phantom training systems to habituate heifers to automatic milking systems

Die Wasserproduktivität in der Tierhaltung ist von vielen Faktoren abhängig. Die Futterproduktion hat den größten Anteil am Wasserbedarf von tierischen Produkten. Weitere Einflussfaktoren sind die Leistung, die Reproduktion und der Gesundheitsstatus der Tiere, das Management und die Haltungsbedingungen. In dieser Arbeit sollte untersucht werden, wie sich diese Faktoren auf die Wasserproduktivität von Milch und Geflügelfleisch in Nord-Ost-Deutschland auswirken. Zehn unterschiedliche Futtermittel wurden hinsichtlich ihres Wasserbedarfes untersucht. Aus diesen Futtermitteln wurden die Rationen für die Tiere erstellt. Die Milchleistung der Kühe wurde zwischen 4.000 und 12.000 kg Milch pro Kuh und Jahr in 2.000 kg Schritten variiert. Für jedes Leistungsniveau wurden zwölf verschiedene Fütterungsstrategien untersucht, welche auf der Erhöhung einzelner Bestandteile der Ration basieren. Der Wasserbedarf von Leitungswasser im Stall wurde mit 38 Wasserzählern ermittelt. Für die Wasserproduktivität des Geflügelfleisches wurden vier verschieden intensive Mastverfahren untersucht. Die Wasserproduktivität steigt mit steigender Milchleistung der Kühe. Das Maximum wird bei 10.000 kg Milch pro Kuh und Jahr und Rationen mit einem hohem Gras- bzw. Maissilageanteil erreicht. Die Kühe, die im automatischen Melksystem gemolken wurden, nahmen mehr Tränkwasser zu sich, als die Kühe im Fischgrätenmelkstand. Dies ist durch die höhere Milchleistung bedingt. Im automatischen Melksystem wurden im Mittel 28,6 Liter Reinigungswasser pro Kuh und Tag benötigt. Für die Reinigung des Fischgrätenmelkstandes wurden 33,8 Liter pro Kuh und Tag genutzt. Die untersuchten Broilermastverfahren zeigten keine Unterschiede hinsichtlich der Wasserproduktivität. Die intensivere Aufzucht und bessere Futterverwertung wurde durch eine niedrigere Wasserproduktivität des Futters kompensiert. Der Anteil des technischen Wassers macht in der Milchkuh- und Broilerhaltung nur einen kleinen Teil am Gesamtwasserbedarf aus. / Livestock production is the main user of water resources in agricultural production. Water is used in animal production for producing feed, watering the animals, and cleaning and disinfecting barns and equipment. The objective of this dissertation was to quantify the effects of management strategies, such as feeding, intensity of production and the replacement process on the water productivity of milk and poultry meat in Germany. Water productivity in milk and broiler production systems was calculated based on the methodology of Prochnow et al. (2012). Own measurements of the drinking and cleaning water demand in milk production were conducted in a dairy cow barn. The study was based on site conditions of North-East Germany with common variations in farm operations. The feed production is the main contributor to water input in dairy and poultry production. The water productivity of milk increased with an increasing milk yield. The most beneficial conditions related to water productivity in dairy farming were found to be with a milk yield of approximately 10,000 kg fat corrected milk and a grass silage and maize silage based feeding. The total technical water use in the barn makes only a minor contribution to water use. Former regression functions of the drinking water intake of the cows were reviewed and a new regression function based on the ambient temperature and the milk yield was developed. In broiler production the intensification of the fattening systems did not increase water productivity. An increase of water productivity in animal production can be achieved with various management strategies with their specific influence on the production process. The feed management should be a focus of the strategies.