Moderne Schlachtsysteme tragen ein Risiko lebende Tiere weiterzuverarbeiten (SCHÜTTE und BOSTELMANN 2001, TROEGER 2005 und TROEGER und MEILER 2006). Gründe für dieses ernst zu nehmende tierschutzrelevante Problem sind eine ineffiziente Betäubung und/oder der Mangel an einer ausreichenden und schnellen Entblutung der Schweine. Die europäische Kommission hat 2009 die Verordnung (EG) Nr. 1099/2009 über den Schutz von Tieren zum Zeitpunkt der Tötung implementiert (ANON. 2009). Die Studie schafft Grundlagen um eine automatisierte Methode zu entwickeln, welche die Abwesenheit von Lebenszeichen von Schlachtschweinen verifiziert. Die Hypothese hierbei ist die Annahme, dass Schweine, die auf einen schmerzhaften Reiz wie heißes Wasser mehrere Minuten nach der Entblutung reagieren mit dem Risiko eines zumindest teilweise funktionierenden Gehirns behaftet sind. Die Studie fand an drei kommerziellen Schlachthöfen in Deutschland statt, die verschiedene elektrische Betäubungs- (Kopf-zu-Herz-Durchströmung) und Stechverfahren verwendeten. Insgesamt wurden am Schlachtband 5.301 Mastschweine im Hauptversuch untersucht und mittels Videokameras aufgezeichnet. Um die Abwesenheit von Lebenszeichen am Ende der Nachentblutestrecke, das heißt vier bis fünf Minuten nach Entblutestich, zu überprüfen wurde ein Heißwasser-Reiz mit 65 °C verwendet. Die Dauer der Reizapplikation betrug fünf bzw. 15 Sekunden. Eine automatisierte Reizapplikations-Anlage, erbaut von der Firma BANSS Schlacht- und Fördertechnik GmbH (Biedenkopf), induzierte den Stimulus vor allem im Bereich des Gesichts der Schweine. Als Referenz zu den Beobachtungen der Bewegungen während der Reiz-Applikation wurden Gehirnnerven-Reflexe (Corneal- und Lidschlussreflexe) und Reaktionen auf einen Kniff in die Nasenscheidewand klinisch untersucht. Schweine mit positiven Befunden wurden mittels Bolzenschuss nachbetäubt bzw. getötet. Die Sensitivität des Heißwasser-Tests lag bei 99 %. Eines von 75 Tieren wies positive Corneal- und Lidschlussreflexe auf, obwohl dieses Schwein auf den Heißwasser-Reiz nicht reagiert hatte. Jedoch konnten deutlich erkennbare Spontanbewegungen jenes Tieres bereits vorher beobachtet werden. Die Spezifität des Heißwasser-Tests lag bei 98 %. Beinah jedes Schwein mit negativen Gehirnnerven-Befunden blieb während der Reizapplikation unauffällig. 3,8 % (n = 199) der untersuchten Schweine zeigten eine Reaktion auf den Heißwasser-Reiz. Es war kein Unterschied zwischen dem fünf bzw. 15 Sekunden anhaltendem Reiz zu ermitteln. Neben einer ineffizienten Entblutung kann die reversible Betäubung als ein weiterer möglicher Grund für dieses Ergebnis genannt werden. Die Elektrische Betäubung ist reversibel, solange kein Herzkammerflimmern sicher ausgelöst wird (HOENDERKEN et al. 1980 und VOGEL et al. 2010). Es kann geschlussfolgert werden, dass die elektrische Kopf-zu-Herz-Durchströmung, die in den hier dargestellten Schlachtbetrieben verwendet wurde, nicht immer zum Herzkammerflimmern geführt hatte. Die Anzahl der Reaktionen der Schweine auf das heiße Wasser war begrenzt. 92 % der Schweine, die den Kopf während der Reizapplikation geschüttelt hatten und 78 % derer, die eine aufrichtende Bewegung gezeigt hatten, wiesen mindestens einen positiven Gehirnnerven-Befund auf. Auffälligkeiten in den Vordergliedmaßen korrelierten zu 59 % und das Muster “Maul öffnen” zu 52 % mit positiven Gehirnnerven-Befunden. Bewegungen aus dem Becken bzw. den Hintergliedmaße heraus waren nur zu 21 % mit positiven Gehirnnerven-Befunden verbunden. Bei der Betrachtung der Bewegungsmusterkombinationen stellte die Autorin fest, dass nahezu keine Reaktion missachtet werden sollte. Lediglich das Muster „ausschließliche Bewegungen Becken/Hintergliedmaße“ korrelierte in keinem der 59 Fälle mit positiven Gehirnnerven-Befunden. Dieses Ergebnis deckt sich mit den Aussagen von GRANDIN (2013) und den Mitarbeitern des bsi Schwarzenbek (ANON. 2013a), die darauf hinwiesen, dass der caudale Körperabschnitt elektrisch betäubter Schlachtschweine zur Einschätzung ihres möglicherweise vorhandenen Bewusstseins keine Relevanz besitzt. Während der Untersuchungen wurden außerdem Spontanbewegungen der Schlachtschweine zwischen dem Stechen und dem Heißwasser-Test analysiert. Jedes Tier, das eine Reaktion auf die Heißwasser-Reiz-Applikation zeigte und mindestens einen positiven Befund in der Gehirnnerven-Untersuchung aufwies, hatte vorher das Spontanbewegungsmuster „Maul öffnen“ durchgeführt. Um dem Überwachungs- und Schlachthofpersonal zu vermitteln, welche Spontan-bewegungsmuster bzw. reizinduzierten Reaktionen bei der Beobachtung der Nachentblutestrecke entscheidend sind, wurden entsprechende Arbeitsanweisungen entwickelt. Bereits vorhandene Literatur wurde hierbei mit eingearbeitet (ANIL 1991, ATKINSON et al. 2012 und EFSA 2013). Als eine wirksame Lösung um den sicheren Tod von Schweinen vor weiteren Schlachtarbeiten sicherzustellen, scheint es sinnvoll entsprechende Spontanbewegungen zu beachten und die Implementierung einer abschließenden Untersuchung mittels eines Heißwasser-Reiz-Tests am Ende der Nachentblutestrecke zu verwirklichen. Selbstverständlich sollten weiterhin die Betäubung und Entblutung der Tiere möglichst sicher kontrolliert werden. Für die Nachbetäubung bzw. Tötung der betroffenen Schweine wird der Einsatz eines Bolzenschussgerätes von der EFSA (2004), dem bsi Schwarzenbek und dem Max Rubner-Institut empfohlen. / Modern slaughter regimes carry a risk of live animals being further processed (SCHÜTTE and BOSTELMANN 2001, TROEGER 2005 and TROEGER and MEILER 2006). This serious animal welfare problem may result from inefficient stunning and/or lack of complete and fast exsanguination of the pigs. In 2009, the European Commission implemented Council Regulation (EC) No. 1099/2009 on the protection of animals at the time of killing (ANON. 2009). The study lays groundwork for developing an automated method to verify the absence of signs of life in slaughter pigs. The hypothesis is that pigs that react to a painful stimulus, like hot water, several minutes after debleeding have the risk of a partly functional brains. The study took place at three commercial abattoirs in Germany using different electrical stunning (head-to-body) and bleeding methods. In the main part of the study a total of 5,301 finishing pigs was examined and videotaped on line. As a stimulus to check the absence of signs of life right before further processing, namely four to five minutes after sticking, a hot-water-stimulus at 65 °C was utilized. The residence time of the stimulus amounted either five or 15 seconds. An automated construction, built by the company BANSS Schlacht- und Fördertechnik GmbH (Biedenkopf/Germany), implemented the stimulus mainly within the faces of the pigs. As a reference to the observation of movements during the stimulation, brain stem reflexes (corneal and palpebral) and reactions to a nasal septum pinch were clinically examined. Pigs with any positive result were restunned or killed using a captive bolt device. The sensitivity of the hot-water-test was determined at 99 %. One out of 75 animals exhibited positive corneal- and palpebral-reflexes although this one pig did not show any reaction to the hot water stimulation. However, obvious spontaneous movements of this animal could be observed beforehand. The specificity of the hot-water-test was determined at 98 %. Almost every pig with negative brain stem results remained motionless during the stimulation. A share of 3.8 % (n = 199) of pigs showed movements during the hot water exposure. Es war kein Unterschied zwischen dem fünf bzw. 15 Sekunden anhaltendem Reiz zu ermitteln. No difference was estimated between the residence times of five versus 15 seconds. Besides inefficient bleeding one possible reason for this result is reversible stunning. Electrical stunning is reversible, unless effective cardiac arrest is caused (HOENDERKEN et al. 1980 and VOGEL et al. 2010). It may be assumed that after head-to-body electrical stunning used by the abattoirs displayed in this study cardiac arrest was not always achieved. The number of individual responses was limited. 92 % of pigs that shook their heads during the stimulation and 78 % that showed a righting reflex exhibited at least one positive brain stem result. Noticeable front leg activity correlated to 59 % and the movement “opening of the mouth” to 52 % with positive brain stem results. Hips or hind leg movements were only associated with positive brain stem results in 21 % of the cases. By looking at the combinations of movements the author found that nearly no reaction should be ignored. Merely exclusive hips or hind leg movements in none of the 59 cases correlated with brain stem results. This finding is supported by the statements made by GRANDIN (2013) and the staff of the bsi Schwarzenbek (ANON. 2013a), pointing out that the caudal body part of electrically stunned slaughter pigs possesses no relevance to evaluating possible consciousness. During the study additionally spontaneous movements of the slaughter pigs were analyzed between sticking and the hot water device. Every animal that eventually showed a reaction to the hot water stimulation and exhibited at least one positive result during the brain stem examination had shown spontaneous mouth opening. Appropriate working instructions for the monitoring personnel and the slaughter staff, in order for them to realize which spontaneous movements or stimulus induced reactions during the observations of the debleeding line are relevant, were designed. For this available expertise has additionally been taken into account (ANIL 1991, ATKINSON et al. 2012 and EFSA 2013). As a suitable solution for ascertaining death before further processing, the idea of paying attention to slaughter pigs that obviously show signs of recovery and the implementation of a “last check” by using a hot water test right before further processing seems reasonable. Of course the stunning and exsanguination should still be safely monitored. The use of a captive bolt device to restun or kill “suspicious” pigs is recommended by the EFSA (2004), the bsi Schwarzenbek and the Max Rubner-Institute.

Bei Anwendung reversibler Betäubungsmethoden erfolgt die Tötung von Schlachttieren durch Blutentzug. Findet dieser nicht oder nicht in ausreichendem Maße statt, besteht die Gefahr, dass die Tiere ihre Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit wiedererlangen, bevor sie weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt werden. Dies ist aus Tierschutzsicht keinesfalls hinnehmbar und steht im Widerspruch sowohl zum Tierschutzschlachtrecht, als auch zu Verbrauchererwartungen im Hinblick auf einen tierschutzgerechten Schlachtablauf. Es ist deshalb dringend erforderlich den Todeseintritt jedes Einzeltieres zu verifizieren. Dies kann durch direkte Kontrolle der Schlachttiere (klinische Untersuchung, Prüfung der Hirnstammreflexe) nach Eintritt des Todes erfolgen oder bereits frühzeitiger, über eine Erfassung von Parametern, die eine Aussage über die Wahrscheinlichkeit des kurz bevorstehenden Todeseintritts erlauben (TROEGER 2011). Hierfür eignet sich insbesondere die Stichblutmenge, bzw. die Blutflussrate, da ab einer bestimmten Blutmenge pro Zeiteinheit vom kurz bevorstehenden Tod des Tieres ausgegangen werden kann (TROEGER 2010). Zielsetzung dieser Arbeit war zum einen, ein geeignetes Messsystem zur Erfassung des Entbluteverlaufs zu finden und dieses in das Stechkarussell zu integrieren, zum anderen sollte der Zusammenhang zwischen Stichblutmengenanstieg und Todeseintritt der Tiere untersucht werden. In einem ersten Schritt wurden vier verschiedene Messsysteme zur Erfassung des Entbluteverlaufs unter Zuhilfenahme eines Prototyps geprüft: Stichblutwaage (Fa. Bizerba), Füllstandsmesssonde (Fa. Sick), Infrarotkamera „thermoIMAGER TIM“ (Fa. Micro-Epsilon) und Infrarotsensoren „thermoMETER CSmicro“ (Fa. Micro-Epsilon). Als Messparameter und Maß für die Qualität der Entblutung bzw. des Entblutestichs, wurde die Steigung des Blutanstiegs im Blutauffangbehälter verwendet. Das Messsystem „Infrarotsensoren“ erwies sich als am besten geeignetes System und wurde nachfolgend in die Stechkarussellanlage des Partnerschlachthofes integriert und der Messvorgang automatisiert. Um den Zusammenhang zwischen Stichblutmengenanstieg und Todeseintritt der Schweine auf der Nachentblutestrecke zu untersuchen, wurde der Entbluteverlauf in den ersten Sekunden nach dem Stich sowohl mit dem Prototyp (Messsystem Waage) als auch mit dem integrierten IR-Sensor-Messsystem bei einer Stichprobe von 1034 (Prototyp) bzw. 1500 (integriertes System) Schweinen erfasst und anschließend der Eintritt des Hirntodes der Tiere klinisch überprüft (u.a. Untersuchung der Hirnstammreflexe). Im Rahmen eines Vorversuchs wurde eine Status quo-Erhebung von Stichblutmenge- und anstieg durchgeführt und die ersten fünf Sekunden nach dem Entblutestich als geeigneter Messzeitraum festgelegt. Es konnte gezeigt werden, dass der Anstieg der Entblutekurve in diesem Zeitraum annähernd linear verläuft, unabhängig von Lebendgewicht und Geschlecht der Tiere ist, und zudem eine gewisse Voraussage über den weiteren Verlauf der Entblutung bzw. die am Ende der Entblutung absolut entzogene Blutmenge zulässt. In der Hauptuntersuchung waren bei keinem Tier deutliche Anzeichen für Empfindungs- und Wahrnehmungsvermögen (gerichtete Augenbewegungen, Vokalisation) vorhanden. 3,6 Prozent (Prototyp-Untersuchung) bzw. 3,7 Prozent (integriertes IR-Sensor-Messsystem) der Tiere zeigten jedoch bei der Verifizierung des Todeseintritts noch bzw. wieder Reaktionen, die zumindest auf eine gewisse (Rest-)Hirnfunktion hindeuteten. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen Steigung der Entblutekurve und nachfolgendem Todeseintritt der Tiere konnte weder in der Untersuchung mit dem Prototyp, noch in der Untersuchung mit dem integrierten IR-Sensor-Messsystem dargestellt werden. Die Ursache dafür wird in einer Beeinflussung der Ergebnisse durch tierindividuell unterschiedliche Betäubungstiefen vermutet (irreversibel betäubte Tiere, deren Entblutekurven eine geringe Steigung aufwiesen, die aber trotzdem keine Reaktionen auf der Nachentblutestrecke zeigten). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein vollständig automatisiertes, mit herkömmlichen Stechkarussellanlagen kompatibles, Entblutekontrollsystem auf Grundlage der Infrarotsensor-Technik entwickelt. Durch die Fokussierung auf die ersten fünf Sekunden nach Setzen des Entblutestichs, ist das Ergebnis bereits verfügbar, wenn sich die Tiere noch in der Reichweite des Stechpersonals befinden, wodurch eine sofortige Nachbearbeitung betroffener Schweine, ohne zusätzlichen Personaleinsatz, ermöglicht wird. Weiterhin erlaubt das berührungslos arbeitende System eine Einzeltierkontrolle, inklusive automatischer Dokumentation der Entblutedaten, bei der sowohl unzureichend als auch versehentlich überhaupt nicht entblutete Schweine erkannt werden. Die Entwicklung des automatisierten Entblutekontrollsystems trägt dazu bei, den Tierschutz bei der Schweineschlachtung zu verbessern und gesetzliche Vorgaben sowie Verbrauchererwartungen im Hinblick auf tierschutzgerechte Fleischgewinnung als Teil der Lebensmittelqualität zu erfüllen.

Bei Anwendung reversibler Betäubungsmethoden erfolgt die Tötung von Schlachttieren durch Blutentzug. Findet dieser nicht oder nicht in ausreichendem Maße statt, besteht die Gefahr, dass die Tiere ihre Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit wiedererlangen, bevor sie weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt werden. Dies ist aus Tierschutzsicht keinesfalls hinnehmbar und steht im Widerspruch sowohl zum Tierschutzschlachtrecht, als auch zu Verbrauchererwartungen im Hinblick auf einen tierschutzgerechten Schlachtablauf. Es ist deshalb dringend erforderlich den Todeseintritt jedes Einzeltieres zu verifizieren. Dies kann durch direkte Kontrolle der Schlachttiere (klinische Untersuchung, Prüfung der Hirnstammreflexe) nach Eintritt des Todes erfolgen oder bereits frühzeitiger, über eine Erfassung von Parametern, die eine Aussage über die Wahrscheinlichkeit des kurz bevorstehenden Todeseintritts erlauben (TROEGER 2011). Hierfür eignet sich insbesondere die Stichblutmenge, bzw. die Blutflussrate, da ab einer bestimmten Blutmenge pro Zeiteinheit vom kurz bevorstehenden Tod des Tieres ausgegangen werden kann (TROEGER 2010). Zielsetzung dieser Arbeit war zum einen, ein geeignetes Messsystem zur Erfassung des Entbluteverlaufs zu finden und dieses in das Stechkarussell zu integrieren, zum anderen sollte der Zusammenhang zwischen Stichblutmengenanstieg und Todeseintritt der Tiere untersucht werden. In einem ersten Schritt wurden vier verschiedene Messsysteme zur Erfassung des Entbluteverlaufs unter Zuhilfenahme eines Prototyps geprüft: Stichblutwaage (Fa. Bizerba), Füllstandsmesssonde (Fa. Sick), Infrarotkamera „thermoIMAGER TIM“ (Fa. Micro-Epsilon) und Infrarotsensoren „thermoMETER CSmicro“ (Fa. Micro-Epsilon). Als Messparameter und Maß für die Qualität der Entblutung bzw. des Entblutestichs, wurde die Steigung des Blutanstiegs im Blutauffangbehälter verwendet. Das Messsystem „Infrarotsensoren“ erwies sich als am besten geeignetes System und wurde nachfolgend in die Stechkarussellanlage des Partnerschlachthofes integriert und der Messvorgang automatisiert. Um den Zusammenhang zwischen Stichblutmengenanstieg und Todeseintritt der Schweine auf der Nachentblutestrecke zu untersuchen, wurde der Entbluteverlauf in den ersten Sekunden nach dem Stich sowohl mit dem Prototyp (Messsystem Waage) als auch mit dem integrierten IR-Sensor-Messsystem bei einer Stichprobe von 1034 (Prototyp) bzw. 1500 (integriertes System) Schweinen erfasst und anschließend der Eintritt des Hirntodes der Tiere klinisch überprüft (u.a. Untersuchung der Hirnstammreflexe). Im Rahmen eines Vorversuchs wurde eine Status quo-Erhebung von Stichblutmenge- und anstieg durchgeführt und die ersten fünf Sekunden nach dem Entblutestich als geeigneter Messzeitraum festgelegt. Es konnte gezeigt werden, dass der Anstieg der Entblutekurve in diesem Zeitraum annähernd linear verläuft, unabhängig von Lebendgewicht und Geschlecht der Tiere ist, und zudem eine gewisse Voraussage über den weiteren Verlauf der Entblutung bzw. die am Ende der Entblutung absolut entzogene Blutmenge zulässt. In der Hauptuntersuchung waren bei keinem Tier deutliche Anzeichen für Empfindungs- und Wahrnehmungsvermögen (gerichtete Augenbewegungen, Vokalisation) vorhanden. 3,6 Prozent (Prototyp-Untersuchung) bzw. 3,7 Prozent (integriertes IR-Sensor-Messsystem) der Tiere zeigten jedoch bei der Verifizierung des Todeseintritts noch bzw. wieder Reaktionen, die zumindest auf eine gewisse (Rest-)Hirnfunktion hindeuteten. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen Steigung der Entblutekurve und nachfolgendem Todeseintritt der Tiere konnte weder in der Untersuchung mit dem Prototyp, noch in der Untersuchung mit dem integrierten IR-Sensor-Messsystem dargestellt werden. Die Ursache dafür wird in einer Beeinflussung der Ergebnisse durch tierindividuell unterschiedliche Betäubungstiefen vermutet (irreversibel betäubte Tiere, deren Entblutekurven eine geringe Steigung aufwiesen, die aber trotzdem keine Reaktionen auf der Nachentblutestrecke zeigten). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein vollständig automatisiertes, mit herkömmlichen Stechkarussellanlagen kompatibles, Entblutekontrollsystem auf Grundlage der Infrarotsensor-Technik entwickelt. Durch die Fokussierung auf die ersten fünf Sekunden nach Setzen des Entblutestichs, ist das Ergebnis bereits verfügbar, wenn sich die Tiere noch in der Reichweite des Stechpersonals befinden, wodurch eine sofortige Nachbearbeitung betroffener Schweine, ohne zusätzlichen Personaleinsatz, ermöglicht wird. Weiterhin erlaubt das berührungslos arbeitende System eine Einzeltierkontrolle, inklusive automatischer Dokumentation der Entblutedaten, bei der sowohl unzureichend als auch versehentlich überhaupt nicht entblutete Schweine erkannt werden. Die Entwicklung des automatisierten Entblutekontrollsystems trägt dazu bei, den Tierschutz bei der Schweineschlachtung zu verbessern und gesetzliche Vorgaben sowie Verbrauchererwartungen im Hinblick auf tierschutzgerechte Fleischgewinnung als Teil der Lebensmittelqualität zu erfüllen.

Moderne Schlachtsysteme tragen ein Risiko lebende Tiere weiterzuverarbeiten (SCHÜTTE und BOSTELMANN 2001, TROEGER 2005 und TROEGER und MEILER 2006). Gründe für dieses ernst zu nehmende tierschutzrelevante Problem sind eine ineffiziente Betäubung und/oder der Mangel an einer ausreichenden und schnellen Entblutung der Schweine. Die europäische Kommission hat 2009 die Verordnung (EG) Nr. 1099/2009 über den Schutz von Tieren zum Zeitpunkt der Tötung implementiert (ANON. 2009). Die Studie schafft Grundlagen um eine automatisierte Methode zu entwickeln, welche die Abwesenheit von Lebenszeichen von Schlachtschweinen verifiziert. Die Hypothese hierbei ist die Annahme, dass Schweine, die auf einen schmerzhaften Reiz wie heißes Wasser mehrere Minuten nach der Entblutung reagieren mit dem Risiko eines zumindest teilweise funktionierenden Gehirns behaftet sind. Die Studie fand an drei kommerziellen Schlachthöfen in Deutschland statt, die verschiedene elektrische Betäubungs- (Kopf-zu-Herz-Durchströmung) und Stechverfahren verwendeten. Insgesamt wurden am Schlachtband 5.301 Mastschweine im Hauptversuch untersucht und mittels Videokameras aufgezeichnet. Um die Abwesenheit von Lebenszeichen am Ende der Nachentblutestrecke, das heißt vier bis fünf Minuten nach Entblutestich, zu überprüfen wurde ein Heißwasser-Reiz mit 65 °C verwendet. Die Dauer der Reizapplikation betrug fünf bzw. 15 Sekunden. Eine automatisierte Reizapplikations-Anlage, erbaut von der Firma BANSS Schlacht- und Fördertechnik GmbH (Biedenkopf), induzierte den Stimulus vor allem im Bereich des Gesichts der Schweine. Als Referenz zu den Beobachtungen der Bewegungen während der Reiz-Applikation wurden Gehirnnerven-Reflexe (Corneal- und Lidschlussreflexe) und Reaktionen auf einen Kniff in die Nasenscheidewand klinisch untersucht. Schweine mit positiven Befunden wurden mittels Bolzenschuss nachbetäubt bzw. getötet. Die Sensitivität des Heißwasser-Tests lag bei 99 %. Eines von 75 Tieren wies positive Corneal- und Lidschlussreflexe auf, obwohl dieses Schwein auf den Heißwasser-Reiz nicht reagiert hatte. Jedoch konnten deutlich erkennbare Spontanbewegungen jenes Tieres bereits vorher beobachtet werden. Die Spezifität des Heißwasser-Tests lag bei 98 %. Beinah jedes Schwein mit negativen Gehirnnerven-Befunden blieb während der Reizapplikation unauffällig. 3,8 % (n = 199) der untersuchten Schweine zeigten eine Reaktion auf den Heißwasser-Reiz. Es war kein Unterschied zwischen dem fünf bzw. 15 Sekunden anhaltendem Reiz zu ermitteln. Neben einer ineffizienten Entblutung kann die reversible Betäubung als ein weiterer möglicher Grund für dieses Ergebnis genannt werden. Die Elektrische Betäubung ist reversibel, solange kein Herzkammerflimmern sicher ausgelöst wird (HOENDERKEN et al. 1980 und VOGEL et al. 2010). Es kann geschlussfolgert werden, dass die elektrische Kopf-zu-Herz-Durchströmung, die in den hier dargestellten Schlachtbetrieben verwendet wurde, nicht immer zum Herzkammerflimmern geführt hatte. Die Anzahl der Reaktionen der Schweine auf das heiße Wasser war begrenzt. 92 % der Schweine, die den Kopf während der Reizapplikation geschüttelt hatten und 78 % derer, die eine aufrichtende Bewegung gezeigt hatten, wiesen mindestens einen positiven Gehirnnerven-Befund auf. Auffälligkeiten in den Vordergliedmaßen korrelierten zu 59 % und das Muster “Maul öffnen” zu 52 % mit positiven Gehirnnerven-Befunden. Bewegungen aus dem Becken bzw. den Hintergliedmaße heraus waren nur zu 21 % mit positiven Gehirnnerven-Befunden verbunden. Bei der Betrachtung der Bewegungsmusterkombinationen stellte die Autorin fest, dass nahezu keine Reaktion missachtet werden sollte. Lediglich das Muster „ausschließliche Bewegungen Becken/Hintergliedmaße“ korrelierte in keinem der 59 Fälle mit positiven Gehirnnerven-Befunden. Dieses Ergebnis deckt sich mit den Aussagen von GRANDIN (2013) und den Mitarbeitern des bsi Schwarzenbek (ANON. 2013a), die darauf hinwiesen, dass der caudale Körperabschnitt elektrisch betäubter Schlachtschweine zur Einschätzung ihres möglicherweise vorhandenen Bewusstseins keine Relevanz besitzt. Während der Untersuchungen wurden außerdem Spontanbewegungen der Schlachtschweine zwischen dem Stechen und dem Heißwasser-Test analysiert. Jedes Tier, das eine Reaktion auf die Heißwasser-Reiz-Applikation zeigte und mindestens einen positiven Befund in der Gehirnnerven-Untersuchung aufwies, hatte vorher das Spontanbewegungsmuster „Maul öffnen“ durchgeführt. Um dem Überwachungs- und Schlachthofpersonal zu vermitteln, welche Spontan-bewegungsmuster bzw. reizinduzierten Reaktionen bei der Beobachtung der Nachentblutestrecke entscheidend sind, wurden entsprechende Arbeitsanweisungen entwickelt. Bereits vorhandene Literatur wurde hierbei mit eingearbeitet (ANIL 1991, ATKINSON et al. 2012 und EFSA 2013). Als eine wirksame Lösung um den sicheren Tod von Schweinen vor weiteren Schlachtarbeiten sicherzustellen, scheint es sinnvoll entsprechende Spontanbewegungen zu beachten und die Implementierung einer abschließenden Untersuchung mittels eines Heißwasser-Reiz-Tests am Ende der Nachentblutestrecke zu verwirklichen. Selbstverständlich sollten weiterhin die Betäubung und Entblutung der Tiere möglichst sicher kontrolliert werden. Für die Nachbetäubung bzw. Tötung der betroffenen Schweine wird der Einsatz eines Bolzenschussgerätes von der EFSA (2004), dem bsi Schwarzenbek und dem Max Rubner-Institut empfohlen.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Rechtlicher Hintergrund zum Todeseintritt von Schlachtschweinen 3 2.2 Philosophische Betrachtungen zum Töten von Tieren 3 2.3 Human- und Veterinärmedizinische Definitionen des Todeseintritts 4 2.4 Kontrolle des Todeseintritts beim Menschen 5 2.5 Kontrolle des Todeseintritts bei Schlachtschweinen 6 2.5.1 Anatomische, physiologische und neuronale Grundlagen 6 2.5.2 Allgemeine Pathophysiologie des Hirntodes 7 2.5.3 Neuronale Verschaltung und muskuläre Antwort auf Schmerzreize 8 2.5.4 Einsatz verschiedener Schmerzreize 10 2.5.5 Einfluss der Betäubungsverfahren auf die Todeskontrolle 11 2.5.6 Einfluss des Entbluteverfahrens auf die Todeskontrolle 13 2.5.7 Kriterien der klinischen Untersuchung zur Todeskontrolle 14 2.5.8 Stand der Technik automatisierter Verfahren zur Todeskontrolle von Schweinen 15 3 Tiere, Material, Methoden 17 3.1 Überblick 17 3.2 Schlachtbetriebe 18 3.3 Schweine 18 3.4 Einsatz eines automatisierten Reizverfahrens 19 3.4.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 19 3.4.2 Hauptversuch: Reizung mittels Heißwasser 20 3.4.3 Entwicklung der automatisierten Wasserreizanlage 21 3.4.4 Versuchsablauf, Aufzeichnungs- und Auswertemethodik 25 3.4.5 Untersuchung der Gehirnnerven nach Reizapplikation 27 3.5 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 28 3.6 Bewegungen beim Anschlingen 28 3.7 Elektrische Nachbetäubung auf der Nachentblutestrecke 28 3.8 Statistische Analysen 29 4 Ergebnisse 31 4.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 31 4.2 Hauptversuch: Reizapplikation mittels Heißwasser 32 4.2.1 Vorkommen von Bewegung während der Heißwasser-Reizapplikation 33 4.2.2 Befunde der Gehirnnerven-Untersuchung 34 4.2.3 Gehirnnerven-Befunde der Schweinen in Korrelation mit Reaktionen auf den Heißwasser-Reiz 36 4.2.4 Erkennbarkeit der Bewegungen während der Heißwasser-Reizapplikation 37 4.2.5 Neugestaltung des Auswerteschemas der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 39 4.2.6 Vorkommen von Bewegungsmustern während der Heißwasser-Reizapplikation 40 4.2.7 Erkennbarkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 42 4.2.8 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmustern und den Gehirnnerven-Befunden 44 4.2.9 Häufigkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 47 4.2.10 Vorkommen von Bewegungsmuster-Kombinationen während der Heißwasser-Reizapplikation 49 4.2.11 Zusammenhang zwischen Bewegungsmuster-Kombinationen und den Gehirnnerven-Befunden 53 4.2.12 Schweine mit steif veränderter Körperhaltung am Ende der Nachentblutestrecke 54 4.2.13 Abschließende Bewertung des Reizes „Heißwasser“ 55 4.3 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 57 4.3.1 Vorkommen von Spontanbewegungen 57 4.3.2 Vorkommen von Spontanbewegungen im Zusammenhang mit den Reiz- und Gehirnnerven-Befunden 58 4.3.3 Neugestaltung des Auswerteschemas der Spontanbewegungsmuster 59 4.3.4 Spontanbewegungsmustern von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 60 4.3.5 Spontanbewegungsmuster-Kombinationen von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 61 4.3.6 Spontanbewegungen von Schweinen ohne Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und mit negativem Gehirnnerven-Befund 62 4.3.7 Spontane Maulöffnungs-Bewegungen zwischen Entblutestich und Reizapplikation 63 4.4 Bewegungen beim Anschlingen in Abhängigkeit vom Reizergebnis 68 4.5 Elektrische Nachbetäubung in Abhängigkeit vom Reizergebnis 68 4.6 Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Praxis 69 5 Diskussion 71 5.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 71 5.2 Hauptversuch: Reizapplikation mittels Heißwasser 73 5.2.1 Vorkommen von Bewegung während der Heißwasser-Reizapplikation 74 5.2.2 Befunde der Gehirnnerven-Untersuchung 75 5.2.3 Gehirnnerven-Befunde der Schweine in Korrelation mit Reaktionen auf den Heißwasser-Reiz 77 5.2.4 Erkennbarkeit der Bewegungen während der Heißwasser-Reizapplikation 78 5.2.5 Neugestaltung des Auswerteschemas der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 78 5.2.6 Vorkommen von Bewegungsmustern während der Heißwasser-Reizapplikation 79 5.2.7 Erkennbarkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 80 5.2.8 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmustern und den Gehirnnerven-Befunden 80 5.2.9 Häufigkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 81 5.2.10 Vorkommen von Bewegungsmuster-Kombinationen während der Heißwasser-Reizapplikation 82 5.2.11 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmuster-Kombinationen und den Gehirnnerven-Befunden 82 5.2.12 Schweine mit steif veränderter Körperhaltung am Ende der Nachentblutestrecke 84 5.2.13 Abschließende Bewertung des Reizes „Heißwasser“ 85 5.3 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 86 5.3.1 Vorkommen von Spontanbewegungen 86 5.3.2 Vorkommen von Spontanbewegungen im Zusammenhang mit den Reiz- und Gehirnnerven-Befunden 87 5.3.3 Neugestaltung des Auswerteschemas der Spontanbewegungsmuster 88 5.3.4 Spontanbewegungsmuster von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 88 5.3.5 Spontanbewegungsmuster-Kombinationen von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 88 5.3.6 Spontanbewegungen von Schweinen ohne Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und mit negativem Gehirnnerven-Befund 89 5.3.7 Spontane Maulöffnungs-Bewegungen zwischen Entblutestich und Reizapplikation 90 5.4 Bewegungen beim Anschlingen in Abhängigkeit vom Reizergebnis 91 5.5 Elektrische Nachbetäubung in Abhängigkeit vom Reizergebnis 91 5.6 Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Praxis 92 6 Ausblick 94 7 Zusammenfassung 96 8 Summary 98 9 Literaturverzeichnis 100 10 Anhang 112 / Modern slaughter regimes carry a risk of live animals being further processed (SCHÜTTE and BOSTELMANN 2001, TROEGER 2005 and TROEGER and MEILER 2006). This serious animal welfare problem may result from inefficient stunning and/or lack of complete and fast exsanguination of the pigs. In 2009, the European Commission implemented Council Regulation (EC) No. 1099/2009 on the protection of animals at the time of killing (ANON. 2009). The study lays groundwork for developing an automated method to verify the absence of signs of life in slaughter pigs. The hypothesis is that pigs that react to a painful stimulus, like hot water, several minutes after debleeding have the risk of a partly functional brains. The study took place at three commercial abattoirs in Germany using different electrical stunning (head-to-body) and bleeding methods. In the main part of the study a total of 5,301 finishing pigs was examined and videotaped on line. As a stimulus to check the absence of signs of life right before further processing, namely four to five minutes after sticking, a hot-water-stimulus at 65 °C was utilized. The residence time of the stimulus amounted either five or 15 seconds. An automated construction, built by the company BANSS Schlacht- und Fördertechnik GmbH (Biedenkopf/Germany), implemented the stimulus mainly within the faces of the pigs. As a reference to the observation of movements during the stimulation, brain stem reflexes (corneal and palpebral) and reactions to a nasal septum pinch were clinically examined. Pigs with any positive result were restunned or killed using a captive bolt device. The sensitivity of the hot-water-test was determined at 99 %. One out of 75 animals exhibited positive corneal- and palpebral-reflexes although this one pig did not show any reaction to the hot water stimulation. However, obvious spontaneous movements of this animal could be observed beforehand. The specificity of the hot-water-test was determined at 98 %. Almost every pig with negative brain stem results remained motionless during the stimulation. A share of 3.8 % (n = 199) of pigs showed movements during the hot water exposure. Es war kein Unterschied zwischen dem fünf bzw. 15 Sekunden anhaltendem Reiz zu ermitteln. No difference was estimated between the residence times of five versus 15 seconds. Besides inefficient bleeding one possible reason for this result is reversible stunning. Electrical stunning is reversible, unless effective cardiac arrest is caused (HOENDERKEN et al. 1980 and VOGEL et al. 2010). It may be assumed that after head-to-body electrical stunning used by the abattoirs displayed in this study cardiac arrest was not always achieved. The number of individual responses was limited. 92 % of pigs that shook their heads during the stimulation and 78 % that showed a righting reflex exhibited at least one positive brain stem result. Noticeable front leg activity correlated to 59 % and the movement “opening of the mouth” to 52 % with positive brain stem results. Hips or hind leg movements were only associated with positive brain stem results in 21 % of the cases. By looking at the combinations of movements the author found that nearly no reaction should be ignored. Merely exclusive hips or hind leg movements in none of the 59 cases correlated with brain stem results. This finding is supported by the statements made by GRANDIN (2013) and the staff of the bsi Schwarzenbek (ANON. 2013a), pointing out that the caudal body part of electrically stunned slaughter pigs possesses no relevance to evaluating possible consciousness. During the study additionally spontaneous movements of the slaughter pigs were analyzed between sticking and the hot water device. Every animal that eventually showed a reaction to the hot water stimulation and exhibited at least one positive result during the brain stem examination had shown spontaneous mouth opening. Appropriate working instructions for the monitoring personnel and the slaughter staff, in order for them to realize which spontaneous movements or stimulus induced reactions during the observations of the debleeding line are relevant, were designed. For this available expertise has additionally been taken into account (ANIL 1991, ATKINSON et al. 2012 and EFSA 2013). As a suitable solution for ascertaining death before further processing, the idea of paying attention to slaughter pigs that obviously show signs of recovery and the implementation of a “last check” by using a hot water test right before further processing seems reasonable. Of course the stunning and exsanguination should still be safely monitored. The use of a captive bolt device to restun or kill “suspicious” pigs is recommended by the EFSA (2004), the bsi Schwarzenbek and the Max Rubner-Institute.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Rechtlicher Hintergrund zum Todeseintritt von Schlachtschweinen 3 2.2 Philosophische Betrachtungen zum Töten von Tieren 3 2.3 Human- und Veterinärmedizinische Definitionen des Todeseintritts 4 2.4 Kontrolle des Todeseintritts beim Menschen 5 2.5 Kontrolle des Todeseintritts bei Schlachtschweinen 6 2.5.1 Anatomische, physiologische und neuronale Grundlagen 6 2.5.2 Allgemeine Pathophysiologie des Hirntodes 7 2.5.3 Neuronale Verschaltung und muskuläre Antwort auf Schmerzreize 8 2.5.4 Einsatz verschiedener Schmerzreize 10 2.5.5 Einfluss der Betäubungsverfahren auf die Todeskontrolle 11 2.5.6 Einfluss des Entbluteverfahrens auf die Todeskontrolle 13 2.5.7 Kriterien der klinischen Untersuchung zur Todeskontrolle 14 2.5.8 Stand der Technik automatisierter Verfahren zur Todeskontrolle von Schweinen 15 3 Tiere, Material, Methoden 17 3.1 Überblick 17 3.2 Schlachtbetriebe 18 3.3 Schweine 18 3.4 Einsatz eines automatisierten Reizverfahrens 19 3.4.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 19 3.4.2 Hauptversuch: Reizung mittels Heißwasser 20 3.4.3 Entwicklung der automatisierten Wasserreizanlage 21 3.4.4 Versuchsablauf, Aufzeichnungs- und Auswertemethodik 25 3.4.5 Untersuchung der Gehirnnerven nach Reizapplikation 27 3.5 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 28 3.6 Bewegungen beim Anschlingen 28 3.7 Elektrische Nachbetäubung auf der Nachentblutestrecke 28 3.8 Statistische Analysen 29 4 Ergebnisse 31 4.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 31 4.2 Hauptversuch: Reizapplikation mittels Heißwasser 32 4.2.1 Vorkommen von Bewegung während der Heißwasser-Reizapplikation 33 4.2.2 Befunde der Gehirnnerven-Untersuchung 34 4.2.3 Gehirnnerven-Befunde der Schweinen in Korrelation mit Reaktionen auf den Heißwasser-Reiz 36 4.2.4 Erkennbarkeit der Bewegungen während der Heißwasser-Reizapplikation 37 4.2.5 Neugestaltung des Auswerteschemas der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 39 4.2.6 Vorkommen von Bewegungsmustern während der Heißwasser-Reizapplikation 40 4.2.7 Erkennbarkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 42 4.2.8 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmustern und den Gehirnnerven-Befunden 44 4.2.9 Häufigkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 47 4.2.10 Vorkommen von Bewegungsmuster-Kombinationen während der Heißwasser-Reizapplikation 49 4.2.11 Zusammenhang zwischen Bewegungsmuster-Kombinationen und den Gehirnnerven-Befunden 53 4.2.12 Schweine mit steif veränderter Körperhaltung am Ende der Nachentblutestrecke 54 4.2.13 Abschließende Bewertung des Reizes „Heißwasser“ 55 4.3 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 57 4.3.1 Vorkommen von Spontanbewegungen 57 4.3.2 Vorkommen von Spontanbewegungen im Zusammenhang mit den Reiz- und Gehirnnerven-Befunden 58 4.3.3 Neugestaltung des Auswerteschemas der Spontanbewegungsmuster 59 4.3.4 Spontanbewegungsmustern von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 60 4.3.5 Spontanbewegungsmuster-Kombinationen von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 61 4.3.6 Spontanbewegungen von Schweinen ohne Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und mit negativem Gehirnnerven-Befund 62 4.3.7 Spontane Maulöffnungs-Bewegungen zwischen Entblutestich und Reizapplikation 63 4.4 Bewegungen beim Anschlingen in Abhängigkeit vom Reizergebnis 68 4.5 Elektrische Nachbetäubung in Abhängigkeit vom Reizergebnis 68 4.6 Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Praxis 69 5 Diskussion 71 5.1 Vorversuch: Reizung mittels Heißwasser, Kaltwasser und Strom 71 5.2 Hauptversuch: Reizapplikation mittels Heißwasser 73 5.2.1 Vorkommen von Bewegung während der Heißwasser-Reizapplikation 74 5.2.2 Befunde der Gehirnnerven-Untersuchung 75 5.2.3 Gehirnnerven-Befunde der Schweine in Korrelation mit Reaktionen auf den Heißwasser-Reiz 77 5.2.4 Erkennbarkeit der Bewegungen während der Heißwasser-Reizapplikation 78 5.2.5 Neugestaltung des Auswerteschemas der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 78 5.2.6 Vorkommen von Bewegungsmustern während der Heißwasser-Reizapplikation 79 5.2.7 Erkennbarkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 80 5.2.8 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmustern und den Gehirnnerven-Befunden 80 5.2.9 Häufigkeit der Bewegungsmuster während der Heißwasser-Reizapplikation 81 5.2.10 Vorkommen von Bewegungsmuster-Kombinationen während der Heißwasser-Reizapplikation 82 5.2.11 Zusammenhang zwischen den Bewegungsmuster-Kombinationen und den Gehirnnerven-Befunden 82 5.2.12 Schweine mit steif veränderter Körperhaltung am Ende der Nachentblutestrecke 84 5.2.13 Abschließende Bewertung des Reizes „Heißwasser“ 85 5.3 Spontanbewegungen auf der Nachentblutestrecke 86 5.3.1 Vorkommen von Spontanbewegungen 86 5.3.2 Vorkommen von Spontanbewegungen im Zusammenhang mit den Reiz- und Gehirnnerven-Befunden 87 5.3.3 Neugestaltung des Auswerteschemas der Spontanbewegungsmuster 88 5.3.4 Spontanbewegungsmuster von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 88 5.3.5 Spontanbewegungsmuster-Kombinationen von Schweinen mit Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und positivem Gehirnnerven-Befund 88 5.3.6 Spontanbewegungen von Schweinen ohne Reaktion auf den Heißwasser-Reiz und mit negativem Gehirnnerven-Befund 89 5.3.7 Spontane Maulöffnungs-Bewegungen zwischen Entblutestich und Reizapplikation 90 5.4 Bewegungen beim Anschlingen in Abhängigkeit vom Reizergebnis 91 5.5 Elektrische Nachbetäubung in Abhängigkeit vom Reizergebnis 91 5.6 Schlussfolgerungen und Lösungsvorschläge für die Praxis 92 6 Ausblick 94 7 Zusammenfassung 96 8 Summary 98 9 Literaturverzeichnis 100 10 Anhang 112