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http://www.marth.com/tkuehn/diss/diss_32_abstract.html / http://www.marth.com/tkuehn/diss/diss_32_abstract.html

Diss. Univ. Bern, 2005. / Ed. commerciale de la thèse de Bern, 2005. Bibliogr.

Der Flyer veranschaulicht die Möglichkeiten der Menschen, trotz der Sanierung vieler Häuser, Dächer und Fassaden z.B. mit Hilfe von nicht mehr genutzten alten Trafohäusern Tieren Unterschlupf zu gewähren.

Ziel des vorliegenden Arbeitsatlas ist es, möglichst viele Fachleute und Interessierte zu motivieren, das Verbreitungsbild sowie Bestandsveränderungen unserer Lurche und Kriechtiere weiter zu erfassen und zur Fortschreibung des Wissens beizutragen. Seien es Ergebnisse gezielter Erfassungen, Zufallsfunde oder Fangzahlen an den jährlich errichteten Amphibienschutzzäunen: Jeder Fundpunkt, jede Beobachtung, auch von häufigeren Arten, sind wertvoll und sollten dokumentiert werden.

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.

Schlachtrinder werden in Deutschland gegenwärtig fast ausnahmslos mittels Bolzenschuss betäubt. Gründe dafür sind neben der guten Handhabbarkeit und Zuverlässigkeit der Geräte die hohe Betäubungssicherheit bei richtig gewähltem Ansatz des Gerätes am Kopf des Tieres. Dessen ungeachtet kommt es, durch menschliche als auch technische Fehler bedingt, immer wieder vor, dass Rinder nach dem ersten Schuss nicht oder nur unzureichend betäubt sind. Laut einschlägiger Literatur sind teilweise bis zu 32 % der Rinder von einer suboptimalen Betäubung betroffen, sowie bis zu 7 % von einer völlig fehlenden Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss. Aus Sicht des Tier- als auch des Arbeitsschutzes ist es notwendig alle Tiere genauestens auf Anzeichen zu beobachten, die auf eine mangelhafte Betäubung oder auf ein Wiedererlangen der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit hindeuten und diese Tiere gegebenenfalls nachzubetäuben. Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu prüfen, ob eine Automatisierung der Betäubungsüberwachung mithilfe eines Wiegesystems möglich ist. Hierzu wurden Wiegezellen unter einer Betäubungsfalle installiert, um den Verlauf des Niederstürzens der Tiere nach erfolgter Betäubung aufzuzeichnen. Durch das zunächst ruckartige Anziehen der Gliedmaßen und das darauf folgende Zusammenbrechen der Tiere entsteht ein charakteristischer Gewichtskurvenverlauf, welcher mit der Betäubungsqualität korreliert wurde. Hierfür wurden umfangreiche Daten zur Betäubungseffektivität an 10.154 Jungbullen an einem kommerziellen Schlachtbetrieb erhoben und im Zusammenhang mit den aufgezeichneten Wiegeprotokollen ausgewertet. Herangezogen wurden zur Beurteilung des Betäubungserfolges sowohl bewährte Parameter (u. a. sofortiges Niederstürzen, negativer Corneal- bzw. Palpebralreflex und Verlust der regelmäßigen Atmung) als auch weniger übliche oder umstrittene Befunde, deren Aussagekraft geprüft werden sollte (u. a. Pupillenform, Zungen-, Ohr- und Schwanztonus, Restatemzüge und Reaktion auf Entblutestich). Anhand der insgesamt 21 erhobenen Befundparameter wurden die Tiere zum Zwecke der Auswertung in ein Schema eingeteilt. Demnach war die Betäubungswirkung nach dem ersten Schuss bei 0,3 % der Jungbullen fehlend, bei 1,8 % mangelhaft, bei 4,1 % fraglich und bei 7,4 % tadellos. 82,2 % der Tiere waren ausreichend betäubt, zeigten jedoch mindestens einen der zu prüfenden Befunde. Nachbetäubt wurden insgesamt 4,6 % der Rinder. Die zu prüfenden Parameter „keine runde, dilatierte Pupille“, „Pupille schlitzförmig“, „Ohrtonus“ und „deutliche Reaktion auf Entblutestich“ traten signifikant häufiger bei Tieren mit unzureichender Betäubungstiefe auf, während bei „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzügen“ und „deutlicher Erregung vor dem Schuss“ keine Korrelation erkennbar war. Die Ergebnisse zeigten auch, dass v. a. die Parameter „Schwanztonus“ und „aktives Hochziehen“ von verschiedenen Personen sehr subjektiv wahrgenommen wurden. Besondere Beachtung wurde dem Parameter „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ geschenkt, da er erst zu einem relativ späten Zeitpunkt nach der Bolzenschussbetäubung auftritt. Eine solche wiederkehrende Atmung ca. 60 s nach der Betäubung trat bei 19 % der als unzureichend betäubt eingestuften Jungbullen sowie bei insgesamt 1,2 % aller untersuchten Tiere auf. 38 % dieser Tiere wies vorher bereits eine Bulbusrotation auf, sowie 22 % Nystagmus, während lediglich 4 % bzw. 2 % der Tiere ohne wiederkehrende Atmung diese Befunde zeigten. Zwischen der Länge des „stun-to-stick-Intervalls“ und dem Befund „wiederkehrende regelmäßige Atmung“ wurde kein verlässlicher Zusammenhang hergestellt. Nach den Ergebnissen dieser Untersuchung sind die Parameter „Zungentonus“, „Schwanztonus“, „Restatemzüge“, „deutliche Erregung vor dem Schuss“ und „aktives Hochziehen“ folglich wenig oder gar nicht aussagekräftig in Bezug auf die Betäubungsqualität. Im Gegensatz dazu sollte bei Bulbusrotation, Nystagmus und erhaltenem Ohrtonus eine sehr gewissenhafte weitere Beobachtung des Tieres bzw. eine „Sicherheits-Nachbetäubung“ erfolgen, um einem Wiederkehren der Wahrnehmungs- und Empfindungsfähigkeit des Rindes zuvorzukommen. Darüber hinaus scheint eine präzise Betäubung und sorgfältige Beobachtung der Tiere bis zum Ende der „Schwall-Entblutung“ zudem zielführender im Hinblick auf den Tierschutz als eine rigide Einhaltung des vorgeschriebenen „stun-to-stick-Intervalls“ von 60 s. Anhand der aufgezeichneten Wiegeprotokolle konnten 94 % der Tiere mit fehlender Betäubungswirkung bei einer Spezifität von 98 % korrekt als solche erkannt werden. Für Tiere mit mangelhafter Betäubungswirkung betrug die Sensitivität lediglich 49 %, bei einer Spezifität von 78 %. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist das entwickelte Wiegesystem folglich zur Echtzeit-Analyse der Betäubungstiefe in dieser Form wenig geeignet, da Rinder mit gering ausgeprägten Anzeichen unzureichender Betäubungstiefe nicht mit ausreichend hoher Sensitivität und Spezifität erkannt werden konnten. Echte Fehlbetäubungen allerdings (kein Niederstürzen der Tiere beim ersten Betäubungsversuch) sind mithilfe des erläuterten Wiegesystems überwiegend gut identifizierbar. Eine kontinuierliche statistische Erfassung dieser Fehlbetäubungsrate, wie sie mit Beschluss 672/12 vom Bundesrat gefordert wird, wäre durch das entwickelte System daher möglich. / In Germany, slaughter cattle are stunned by captive bolt with almost no exceptions. Reasons for this are the good practicability and reliability of the (stunning) device, as well as the high stunning safety when a correct positioning of the device on the animal’s head is ensured. Due to human or technical faults it can still happen that cattle are not at all or not sufficiently stunned after the first shot. According to relevant literature, in some cases up to 32 % of the cattle are affected by suboptimal stunning, and up to 7 % by complete stunning failure at the first shot. Both from an animal welfare and working safety point of view, it is necessary to thoroughly monitor all animals for signs of insufficient stunning or recovery of consciousness and, if necessary, to re-stun them. The aim of this study was to determine if the monitoring of stunned cattle could be automated with the help of a weighing system. For this purpose, a weight scale was installed under the stunning box to plot the animals’ collapsing after the stun. The jerky lifting of the limbs and the following collapse create a characteristic weight curve, which was correlated to the stunning efficiency. For this purpose extensive data referring to the stunning efficiency were collected in 10,154 young bulls on a commercial slaughtering plant and interpreted in context with the recorded weight protocols. For the assessment of stunning efficiency, both established (e.g. immediate collapse, negative corneal- and palpebralreflex, cessation of rhythmic breathing) as well as less proved parameters (e.g. form of pupils, muscle tone of tongue, ears and tail, post stun exhalation, reaction to sticking), were used and the significance of the latter was investigated. On the basis of the 21 assessed parameters the animals were classified in a scheme for further analysis. According to this scheme, the stunning effect of the first shot was totally absent in 0.3 % of the young bulls, incomplete in 1.8 %, doubtful in 4.1 % and perfect in 7.4 %. 82.2 % of the animals were adequately stunned, but showed at least one of the parameters to be checked. In total 4.6 % of the cattle were re-stunned. The parameters “pupils not round and dilatated”, “pupils slit-like”, “ear muscle tone” and “clear reaction to sticking” appeared significantly more often in animals with imperfect concussion, while muscle tone of tongue and tail, post stun exhalation, and clear excitement before stunning could not be correlated with the stunning efficiency. The results showed also that the parameters “muscle tone of tail” and “lifting on the bleeding rail” in particular, were judged very subjectively between different persons. Special attention was paid to the parameter “regular breathing regained” as it occurs at a quite late stage after captive bolt stunning. Such recurring breathing about 60 s after stunning appeared in 19 % of young bulls classified as imperfectly stunned as well as in 1.2 % of all examined animals. Before regaining regular breathing, 38 % of these animals showed a rotation of the eye and 22 % showed nystagmus whereas only 4 % and 2 % respectively of the animals without recurring breathing showed these results. No reliable correlation was found between the length of the stun-to-stick intervals and the parameter “regular breathing regained”. According to the findings of this study the parameters “muscle tone of tongue and tail”, “post stun exhalation”, “clear excitement before stunning” and “lifting on the bleeding rail” are either not, or only slightly, conclusive as to the stunning efficiency. In contrast to that, there should be a very careful observation of the animals showing “rotation of the eye”, “nystagmus” or “ear muscle tone”, or a safety re-stun to prevent the cattle from regaining consciousness and sensibility. Furthermore a careful observation of the animals until the end of bleeding seems to be more important in terms of animal welfare than the rigid fulfilling of the prescribed stun-to-stick-interval of 60 s. With the help of the weight protocols, 94 % of the animals with absent stunning effect could be correctly identified, with a specificity of 98 %. For animals with incomplete stunning effect the sensitivity was only 49 %, with a specificity of 78 %. According to the results of this study, the developed system is not suitable in this form as a real-time-surveillance system to decide whether there should be a re-stun or not, as cattle with less distinctive signs of imperfect stunning efficiency could not be recognized with sufficiently high sensitivity and specificity. However, complete stunning failures (no collapse after first stun) are predominantly well detectable with the explained scale system. A continuous statistical recording of stunning failures, as demanded by the Bundesrat in the resolution (Beschluss) 672/12, would therefore be possible with the developed system.

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

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Einleitung: Für die Nottötung von Ferkeln am landwirtschaftlichen Betrieb steht bisher kein praktikables und kostengünstiges einstufiges Verfahren zur Verfügung. Derzeit wird am häufigsten der stumpfe Schlag auf den Kopf für nicht lebensfähige Ferkel bis fünf Kilogramm Körpergewicht zur Betäubung angewendet. Anschließend müssen die Tiere entblutet werden, um den Todeseintritt sicherzustellen. Während die Effektivität des Kopfschlages stark von den Fähigkeiten der ausführenden Person abhängt und schlecht standardisierbar ist, wird das Entbluten häufig vom Personal aus hygienischen sowie emotionalen Gründen abgelehnt. Ziele der Untersuchung: In der vorliegenden Arbeit sollte die Wirksamkeit des modifizierten penetrierenden Bolzenschusses zur kombinierten Betäubung und Tötung von Saugferkeln und Ferkeln bis 30 Kilogramm Körpergewicht untersucht werden. Zudem sollte eine geeignete Fixierung entwickelt werden und die Gründe für eine Nottötung sollten weitestmöglich erhoben werden. Tiere, Material und Methoden: Vor- und Hauptuntersuchung fanden zwischen Februar 2016 und Mai 2017 an zwei landwirtschaftlichen Betrieben statt. Im Rahmen der Voruntersuchung wurden die Modifikationen an den verwendeten Schussapparaten festgelegt sowie die Apparate an 20 toten Ferkeln mit einem Gewicht von 0,55 bis 27,00 Kilogramm erprobt. Dabei wurde der optimale Ansatz des Schussapparates durch eine anschließende pathologische Untersuchung aller geschossenen Tiere bestimmt. Es wurden außerdem zwei unterschiedliche Fixierungseinrichtungen (Kopfstütze und Netz) zur sicheren Durchführung der Betäubung und Tötung per penetrierendem Bolzenschuss entwickelt. Im Rahmen der Hauptuntersuchung wurden 198 Ferkel in sechs Versuchsgruppen (VG) mit einem Gewicht von 0,48 bis 39,00 Kilogramm getötet (VG 1: <1,30 kg; VG 2: 1,30-1,99 kg; VG 3: 2,00-4,99 kg; VG 4: 5,00-9,99 kg; VG 5: 10,00-19,99 kg; VG 6: 20,00->30,00 kg). Dafür wurden zwei penetrierende Bolzenschussapparate (turbocut Jopp GmbH, Bad Neustadt a. d. Saale) verwendet, wobei ein Apparat für Ferkel mit einem Gewicht bis fünf Kilogramm zum Einsatz kam (Gerät „Drei Puffer“, Bolzenaustrittslänge: 5,3 cm) und der andere für die schwereren Tiere (Gerät „Blitz Kerner“, Bolzenaustrittslänge: 8,3 cm). Neben einer Allgemeinuntersuchung vor der Tötung wurde direkt nach dem Schuss das klinische Bild erhoben sowie anhand von Reflexprüfungen, Zeit bis zur letzten Bewegung, bis zur finalen Pupillendilatation bzw. bis zum Sistieren des Herzschlages die Effektivität der Betäubung und der anschließende lückenlose Übergang in den Tod bestimmt. Der Tötungsvorgang wurde dazu jeweils per Videokamera (Digitale HD-Videokamera, Sony® HDR-PJ 260 VE, Tokio, Japan) dokumentiert. 16 der während der Hauptuntersuchung getöteten Ferkel mit einem Gewicht von 0,66 bis 39,00 Kilogramm wurden außerdem pathologisch untersucht. Um den Einfluss der untersuchten Variablen Gewicht, Allgemeinbefinden und Genauigkeit des Ansatzes des Schussapparates auf die Gesamtkrampfdauer sowie auf die Zeitintervalle bis zur letzten Bewegung und bis zur finalen Pupillendilatation zu bestimmen, wurde jeweils eine Kovarianzanalyse durchgeführt. Der Kruskal- Wallis-Test wurde verwendet, um die Abhängigkeit der Variablen Gesamtkrampfdauer und Zeitintervall bis zur letzten Bewegung sowie bis zur finalen Pupillendilatation von den Versuchsgruppen zu überprüfen. Ergebnisse: Die häufigsten Gründe für eine Nottötung waren Gelenkschwellungen und –entzündungen (35,4 % der Tiere). Die angestrebte Schussposition (bei Saugferkeln ca. 1-2 cm und bei größeren Ferkeln ca. 3-3,5 cm über der Augenhöhe in der Medianen; Schussrichtung dabei möglichst parallel zur Körperlängsachse in Richtung Schwanz) wurde bei knapp einem Viertel (24 %) der geschossenen Tiere nicht ganz genau erreicht, sondern es ergaben sich leichte Abweichungen. Dennoch war die erzielte Effektivität der Betäubung und Tötung mit 98,5 % sehr gut und wurde nur bei einem Tier aufgrund von Atembewegungen als nicht ausreichend bewertet. Dieses und eines der beiden Tiere mit fraglicher Betäubungseffektivität wurden nachgeschossen. Die nur bei wenigen Ferkeln zunächst tonischen und ansonsten überwiegend klonischen Krämpfe endeten bei fast allen Ferkeln (94 %) innerhalb von zwei Minuten nach dem Schuss. Sie waren bei Tieren mit stark beeinträchtigtem Allgemeinbefinden signifikant kürzer als bei solchen mit einer nur mäßigen Beeinträchtigung (p < 0,0001). Die untersuchten Einflussfaktoren erklärten jedoch nur 13 % der Variabilität der Krampfdauer. Bei den meisten Ferkeln endeten die Bewegungen und trat die finale Pupillendilatation innerhalb von vier Minuten nach dem Schuss ein. Fünf Ferkel bewegten sich länger als zehn Minuten. Bei Ansatz des Schussapparates mit Abweichungen endeten die Bewegungen später (p = 0,041) und auch die finale Pupillendilatation trat später ein (p = 0,016). Die untersuchten Einflussfaktoren erklärten jedoch nur 2 % der Variabilität der Bewegungsdauer bzw. 6 % der Variabilität der Dauer bis zur finalen Pupillendilatation. Der Herzschlag war in 63 % der Fälle bereits vier Minuten nach dem Schuss nicht mehr auskultierbar, in 2,2 % der Fälle jedoch noch länger als zehn Minuten. Das Elektrokardiogramm zeigte noch länger eine Herzaktivität an. Diese hielt bei 56 % der Ferkel mehr als zehn Minuten nach dem Schuss an. Die pathologischen Untersuchungen belegten, dass bei allen untersuchten Tieren das Stammhirn in unterschiedlichem Umfang zerstört worden war. Schlussfolgerungen: Die Untersuchung hat gezeigt, dass der modifizierte penetrierende Bolzenschuss ein praktikables und gut standardisierbares einstufiges Betäubungs- und Tötungsverfahren und damit ein sicheres Verfahren zur Nottötung von Ferkeln bis 30 Kilogramm Körpergewicht ist. Eine entsprechende Änderung der Tierschutz-Schlachtverordnung wird empfohlen. Der Schussbolzen verursacht zum einen eine Betäubung und wirkt des Weiteren tödlich durch eine Zerstörung des Stammhirns entsprechend der Wirkungsweise eines Gehirn-/Rückenmarkzerstörers. Nachteilig auf die Durchführbarkeit der Methode könnte sich die starke Krampfaktivität nach dem Schuss auswirken. Auch aufgrund des Blutverlustes aus dem Schussloch kann sie von Anwendern und Zuschauern aus ästhetischen Gründen abgelehnt werden. Im Anschluss an die Untersuchung konnte ein praxistauglicher Leitfaden für die Durchführung der Nottötung von Ferkeln bis 30 Kilogramm Lebendgewicht am landwirtschaftlichen Betrieb per Bolzenschuss als Ein-Schritt-Methode erstellt werden. / Introduction: There is currently no practical and cost-effective one-stage procedure available for the emergency killing of piglets on farm. At the moment, the percussive blow to the head is most commonly used for non-viable piglets up to five kilograms for stunning. The stunning must be followed by the bleeding of the animals to ensure their death. The effectiveness of the percussive blow to the head is heavily depending on the skills of the operator and difficult to standardize. Bleeding is often rejected by the staff for hygienic and emotional reasons. Objective: The aim of this work was to investigate the effectiveness of the modified penetrating captive bolt as a procedure for the combined stunning and killing of suckling piglets and piglets up to 30 kilograms of body weight. In addition, an appropriate fixation device should have been developed and the reasons for an emergency killing should have been investigated as far as possible. Animals, material and methods: The preliminary as well as the main investigation took place between February 2016 and May 2017 on two farms. In the course of the preliminary investigation, the modifications to the captive bolt devices were determined and the devices were tested on 20 dead piglets weighing between 0.55 and 27.00 kilograms. The optimal position for the application of the captive bolt device was determined by a subsequent pathological examination of all the animals shot. Additionally, two different fixation devices (headrest and net) were developed for the safe execution of the stunning and killing by penetrating captive bolt. As part of the main investigation, a total of 198 piglets in six groups (VG) weighing between 0.48 and 39.00 kilograms were killed (VG 1: <1.30 kg; VG 2: 1.30-1.99 kg; VG 3: 2.00-4.99 kg; VG 4: 5.00-9.99 kg; VG 5: 10.00-19.99 kg; VG 6: 20.00->30.00 kg). For this purpose, two penetrating captive bolt devices (turbocut Jopp GmbH, Bad Neustadt a. d. Saale, Germany) were used, one for piglets weighing up to five kilograms (device 'Drei Puffer', bolt exit length: 5.3 cm) and the other one for the heavier animals (device 'Blitz Kerner', bolt exit length: 8.3 cm). In addition to a general examination before killing, the clinical presentation was recorded immediately after the shot and the effectiveness of the stunning and the subsequent complete transition to death were determined on the basis of reflex tests, time until the last movement, until the final dilatation of the pupil and until the cessation of cardiac activity. The killing process was documented by a video camera (digital HD-video camera, Sony® HDR-PJ 260 VE, Tokyo, Japan). 16 of the piglets killed during the main investigation, weighing from 0.66 to 39.00 kilograms, were also examined pathologically. In order to determine the influence of the variables weight, general condition - 95 - and accuracy of the shooting position on the total convulsion duration as well as on the time intervals to the last movement and up to the final pupil dilation, analysis of covariance was performed. The Kruskal-Wallis-test was used to check the dependence of the variables total convulsion duration and time interval to the last movement as well as to the final pupil dilation on the experimental groups. Results: The swelling and the inflammation of the joints were the most frequent causes for an emergency killing (34.5% of the animals). The desired position for the application of the captive bolt gun (approx. 1-2 cm above eye level in the median for suckling piglets and approx. 3-3.5 cm above eye level in the median for larger piglets; the direction of the shot should be parallel to the body's longitudinal axis in the direction of the tail) was not exactly achieved in almost a quarter of the animals shot (24%), but slight deviations occurred. Nevertheless, the effectiveness of the stunning and killing was very good with 98.5% and only one animal was evaluated as insufficient due to breathing movements. This and one of the two animals with questionable stunning effectiveness were reshot. The initially tonic cramps in only a few piglets and otherwise predominantly clonic cramps ended in almost all piglets (94%) within two minutes after the shot. They were significantly shorter in animals with severely impaired general condition than in those with only moderate impairment (p < 0.0001). However, the factors investigated explained only 13% of the variability of the total convulsion duration. For most piglets, the movements ended and the final dilatation of the pupil occurred within four minutes after the shot. Five piglets moved for more than ten minutes. When the captive bolt device was attached with deviations, the movements ended later (p = 0.041) and the final dilatation of the pupil also occurred later (p = 0.016). However, the factors investigated explained only 2% of the variability of the movement duration and 6 % of the variability of the duration until the final dilatation of the pupil. In 63% of the cases, the heartbeat could no longer be detected by stethoscope four minutes after the shot, but in 2.2% of the cases it was still longer than ten minutes. The electrocardiogram showed even longer heart activity. In 56% of the piglets this activity lasted more than ten minutes after the shot. The pathological examinations showed that the brain stem had been destroyed to varying degrees in all the animals examined. Conclusions: The investigation has shown that the modified penetrating captive bolt is a practicable and well standardizable single-stage stunning and killing procedure and thus a safe method for the emergency killing of piglets up to 30 kilograms of body weight. A corresponding amendment to the national Animal Welfare Slaughter Ordinance is recommended. The bolt leads to stunning and it also acts fatally by destroying the brainstem according to the mode of action of pithing. The strong convulsive activity after the shot could have a negative effect on the feasibility of the method. It can also be rejected by users and spectators for aesthetic reasons due to the loss of blood from the shot hole. Following the study, a practical guide for carrying out the emergency killing of piglets up to 30 kg of live weight on farm by captive bolt as a one-step method could be drawn up.