Jahr: 2020

Ein kurzes Video das zeigt, welche Möglichkeiten unsere Steuerungen bei der Fütterung von Kraftfutter haben.

Unsere Pferdeerkennung basiert auf der RFID Technologie. RFID steht für Radio Frequency Identification, übersetzt Radiofrequenz-Identifikation. Gemeint ist damit ein auf Funktechnik basiertes Verfahren. Es besteht aus einem Lesegerät mit Antenne und dazu kompatiblen Transpondern. Wir benutzen Transponder ohne Batterie, sogenannte passive Transponder. Diese Transponder senden lediglich eine weltweit eindeutige Nummer. Es werden keine sonstigen Daten auf dem Transponder gespeichert, er ist nur lesbar, nicht beschreibbar.

Die RFID-Technologie kann man sich ein bisschen wie einen modernen Barcode vorstellen, aber statt Strichen und Zahlen, die man mit dem Auge sehen und mit einem Scanner lesen kann, verwendet RFID kleine Chips und Radiowellen.

Hier eine einfache Erklärung:

1. Transponder bzw. RFID-Tag: Das ist ein kleiner Chip mit einer Antenne. Dieser Chip kann Informationen speichern, in unserem Fall eine weltweit eindeutige Nummer.
2. RFID-Antenne bzw. RFID-Lesegerät: Dieses Gerät sendet Radiowellen aus. Wenn es in die Nähe eines RFID-Tags kommt, „weckt“ es den Tag, und der Tag sendet seine Informationen zurück zum Lesegerät.
3. Informationsverarbeitung: Das RFID-Lesegerät fängt die Information vom RFID-Tag auf und kann diese dann an einen Computer weitergeben. Der Computer ist dann für die weiteren Aktionen verantwortlich, er öffnet z.B. ein Selektionstor.

Ein großer Vorteil von RFID gegenüber Barcodes ist, dass man den Chip nicht direkt sehen oder scannen muss. So wird der RFID-Tag am Pferdehals auch dann erkannt wenn er an der abgewandten Seite des Halses hängt. Es ist also sehr praktisch und schnell!

Kurz gesagt, der Transponder hat die Funktion eines eindeutigen Schlüssels.

Warum kann man die Chips im Halsmuskel nicht verwenden?

Allen unseren Pferden werden heutzutage kleine Transponder in den Halsmuskel injiziert. Damit kann jedes Pferd eindeutig identifiziert werden. Warum also nutzen wir diesen Chip nicht in unseren Futterständen und Pferdeschleusen?

Die Antwort ist einfach:Wir können das nicht tun, da diese Chips nicht über ausreichend Leistung verfügen um über eine längere Distanz zu senden. Will man einen solches Implantat auslesen, muss man mit dem Lesegerät sehr nahe ran gehen. Das ist in den Anlagen leider nicht möglich.

Lesereichweite

Das elektromagnetische Feld unserer RFID-Antenne durchdringt Holz und Kunststoffe, aber kein Metall. Daher kann man z.B. mit einem Blech die Wirkung der Antenne abschirmen. Bei der Montage ist zu beachten, dass die Antenne nicht auf oder sehr nah an Metall montiert wird, da dies sich mindernd auf die Leseentfernung auswirkt.

Die Leseentfernung ist auch von der Stellung der Transponder zu Antenne abhängig, die besten Ergebnisse werden bei paralleler Stellung des Transponders zur Antenne gemessen. In der Luft messen wir Leseentfernungen von bis zu 70cm. Die Abschirmung durch Holz oder Kunststoff ist nur gering, so dass wir bedenkenlos die Antenne mit Holz- oder Kunstoffplatten oder Leisten abdecken können um sie vor Beschädigungen durch Verbiss zu schützen.

Warnung: Dieser Beitrag ist eher technisch und sein Verständnis ist nicht erforderlich.

Ein Raspberry Pi, erweitert mit Relaisboards und serieller Schnittstelle, bildet das Herz aller unserer Steuerungen. Dieser sehr leistungsfähige und preiswerte Einplatinen-Computer macht unsere Steuerungen so flexibel. Zusammen mit dem RFID Modul, also der Pferdeerkennung, können wir vielfältige Aufgaben für die Automatisierung in der Pferdehaltung lösen. Besonders elegant für unsere Nutzer ist der Zugriff auf die Software per Wifi, denn der Pi hat einen eigenen integrierten WLAN-Router.

Das Betriebssystem des Pi ist eine Linux-Variante, genannt Raspian. Für Softwareentwickler ist hier der Weg frei für eigene Erweiterungen, auch das Andocken an unsere Steuerungssoftware erlauben wir über ein REST Interface. Wir entwickeln unsere Software mit Java und dem Spring Boot Framework. Unsere Datenbank (CouchDb) kann über Http Calls angesprochen werden.

Alle unsere Steuerungen können standalone oder im Verbund betrieben werden. In diesem Fall wird eine Steuerung zum Master erklärt und alle anderen zu Clients. Eine Anbindung an ein bestehendes LAN und ans Internet ist natürlich möglich.

Neben den Steuerungen für Schleusen, Kraftfutterstände und Futterschieber haben wir auch schon Zeitschaltungen für bis zu 24 Heuraufen mit einem Pi realisiert.

Eine Steuerung ist immer eine Kombination aus Sensoren, wir verwenden Lichttaster, Lichtschranken, Bewegungsmelder, Reed-Sensoren und natürlich RFID-Reader, Aktoren, hier haben typischerweise Motoren oder Ventile, und einer Logik, die alles verbindet.

Mit unserem Angebot wollen wir die Möglichkeiten für DIY und Pferdefreunde erweitern: Eine Steuerung muss nicht an der Zeitschaltuhr und ihren Möglichkeiten enden.

Materialkosten weniger als 150,- Euro

Für diesen Dosierer benötigt man 15mm starke Siebdruckplatten, einen Getriebmotor, eine Förderschnecke und ein Stück Rohr.

Die Siebdruckplatten gibt es in den meisten Baumärkten, der Zuschnitt ist in der Regel kostenlos. Allerdings schneiden die Märkte meist nur Rechtecke zu, Gehrungen gehen oft nicht oder kosten extra. Ich habe die Platten aus der Restekiste geholt und auf meiner Tischkreissäge passend gesägt. Die Kosten für das Holz: noch keine 30,- Euro.

Die Förderschnecke stammt aus dem Zubehörsortiment für Pellet-Heizungen und wird normalerweise zur Förderung von Holzpellets verwendet. Es gibt sie in verschiedenen Längen, ich habe eine mit 600mm gewählt. Preis 32,- Euro.

Das Rohr ist ein Stück einer Regenrinne mit 60mm Durchmesser, befestigt mit zwei Standard-Rohrschellen.

Der Motor ist ein Wischermotor, davon gibt es eine großes Angebot am Markt zu Preisen ab 50,- Euro. Mein Modell hier ist für 75,- Euro erhältlich. Achten muss man darauf, dass die Welle zur Förderschnecke passt und das man den Motor gut montieren kann.

Dieser Kraftfutterdosierer fasst einen ganzen Sack Futter, also 25 kg. Natürlich lassen sich leicht auch größere Modelle bauen.

Arbeitsaufwand, gutes Werkzeug erforderlich

Die Arbeitszeit für den Zusammenbau ist nicht unerheblich. Ich habe das Modell zweimal gebaut, für die erste Variante habe ich volle zwei Tage gebraucht, beim zweiten mal nur noch vier Stunden. Denn da konnte ich alle Fehler des ersten Versuchs erfolgreich vermeiden. Die Konstruktion ist aufwändig, weil ich das Futter in einem Winkel von 30 Grad aufwärts fördern wollte. Fördert man waagerecht wird es leichter zu bauen. Bei Erschütterungen fällt dann aber auch noch das eine oder andere Restchen aus dem Rohr. Manche Pferde werden dadurch zum Klopfen verleitet.

Man muss bei den Gehrungsschnitten sehr sorgfältig arbeiten um eine passable Qualität zu erreichen. Mit einer gutem Heimwerker-Ausrüstung kann man praxistauglich bauen. Bei mir sind die Ungenauigkeiten alle unter einem Millimeter geblieben. Ein Tischler kann das natürlich noch besser.

Eignung für Hafer und Pellets

Dieses Modell eignet sich für Hafer und Müslis in Pelletform. Stark strukturhaltige Müslis kann man damit nicht dosieren. Die Ursache liegt in der Bildung von Brücken, das Futter verhakt und die Förderschnecke gräbt unter dem Futter weg. Nach kurzer Zeit wird dann nichts mehr gefördert. Man kann das auf den folgenden Bildern sehen:

Ist die Futtersäule noch hoch und damit der Gewichtsdruck groß genug, funktioniert es gut. Bei meinen Tests blieben aber die letzten 10 kg hängen. Bei Hafer bzw. Pellets gibt es das Problem nicht, hier ist der Rest nur gering.

Praxistest

Der Dosierer wird so montiert werden, dass das Futter auf eine Rutsche fällt, die auf der anderen Wandseite in den Trog mündet. Man muss vermeiden, dass die Pferde direkt mit ihrer Zunge an das Rohr gelangen können.

Gesteuert wird dieser Dosierer mit unserem Standard für Kraftfutterautomaten: Kraftfutterstand Steuerung

Kraftfutter kann man mit Druckluft dosieren. Die Konstruktion lässt sich leicht mit Kunststoffrohren aus dem Baumarkt bauen.

Auf YouTube ist ein sehr schönes Video veröffentlicht, das detailliert zeigt, wie man Kraftfutter mit Druckluft dosieren kann. Wir haben diese Video unten verlinkt. Das Herausblasen von Kraftfutter mit Druckluft ist eine kostengünstige und robuste Alternative zu Elektromotoren mit Förderspirale. Wichtig zu wissen: Unsere Steuerungen unterstützen beide Systeme! In der Tat handelt es sich um genau die gleiche Elektronik, der Schalter wird lediglich in der Software umgelegt.

Die Kalibrierung erfolgt analog dem Verfahren bei Elektromotoren. Wir müssen bei der Einrichtung des Fressstandes einmalig messen, wieviel Futter pro Druckluft-Stoss weiter gefördert wird. Und damit kann die Software die gewünschte Menge in Gramm hinreichend genau dosieren.

Das Video zeigt auch eine wirklich gelungene Konstruktion des Leitsystems. Und was ich immer wieder faszinierend finde, mit welcher Ruhe und Gelassenheit und ohne jeden Stress Kraftfutter vorgelegt werden kann.

Auch Pferde wollen manchmal ihre Ruhe haben. In Zusammenarbeit mit dem Reitzentrum Gut Ommeroth https://gut-ommeroth.de/ in Waldbröl, entwickeln wir ein neues Konzept und die Technik, die genau das bietet.

Die Idee

Ein separater Raum, abgetrennt vom restlichen Bewegungsstall, in dem sich immer nur ein Pferd aufhalten kann. Optional wird darin Kraftfutter dosiert angeboten. Ein Pferd mit dem Bedürfnis nach Ruhe oder dem Verlangen nach Kraftfutter kann den Raum frei betreten, sofern er leer ist. Es darf sich dann darin aufhalten, solange es möchte. Es gibt dort aber weder Wasser noch Raufutter, damit es irgendwann auch wieder raus geht. Erst nachdem es den Raum verlassen hat, wird der Zugang für das nächste Pferd ermöglicht.

Das Konzept wird den Tieren mehr Erholungsphasen ermöglichen.

Das Konzept

Der Raum kann nur durch eine Selektionsschleuse betreten werden. Die Pferde müssen eine Zugangsberechtigung haben. Betreten sie den Raum und haben in diesem Moment auch einen Futteranspruch, wird zusätzlich das Futter ausgegeben. Je nach Größe und Form des Raumes werden mehrere Sensoren installiert, die die Überwachung des Raumes garantieren. Verlassen kann das Pferd den Raum durch einen selbstschliessenden Bügel, an dem ebenfalls ein Sensor angebracht ist. Wir erreichen damit eine hohe Sicherheit und verhindern, das mehrere Pferde zeitgleich in diesem Raum sind.

Gruppenhaltung von Pferden ist heutzutage weit verbreitet und es gibt zahlreiche Berichte dazu. Und immer wieder wird auf den Flächenbedarf hingewiesen: 100 m² Bewegungsfläche plus 12 m² Liegefläche gelten als Minimalbedarf für ein Pferd in der Gruppe. Warum ist das so? Pferde pflegen untereinander nicht nur Freundschaften sondern haben sowohl ausgeprägte Abneigungen gegeneinander als auch eine Rangfolge untereinander. Ist genug Raum vorhanden kann das rangniedere Pferd leicht ausweichen, wird es allerdings eng, so neigt das ranghöhere Tier zu Aggressionen. Für die unterlegenen Pferde bedeutet dies Dauerstress, der auch krank machen kann. Darauf weis auch die FN in diesem Artikel hin: https://www.pferd-aktuell.de/ausbildung/pferdehaltung/einzel–und-gruppenhaltung

Verständlicherweise liegt es im Interesse des Stallbetreibers, eine möglichst hohe Besetzung des Offen- bzw. Bewegungsstalls zu haben um wettbewerbsfähige Pensionskosten anbieten zu können. Davon profitiert letztendlich auch der Pferdebesitzer.

Selektionsschleusen können helfen

Da Fläche meist nicht unbegrenzt zur Verfügung steht, sollte man über den Einsatz von Selektionsschleusen nachdenken. Pferde die sich mögen fressen, saufen und ruhen ohne Probleme auch enger beieinander. Daher lassen sich mit Hilfe von Schleusen Funktionsbereiche schaffen, die bestimmten Tieren vorbehalten bleiben. So können beispielsweise Ruhezonen mit Liegeflächen entstehen, die alten oder rangniederen Pferden vorbehalten bleiben. Eine Anforderung, die immer häufiger zu hören ist.

Wie sehr die Rangordnung die Liegedauer von Pferden im Offenstall beeinflusst ist in der folgenden Dissertation beschrieben: https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14639/1/Baumgartner_Miriam.pdf (auf Seite 32). Es zeigt sich ein deutlicher Nachteil für rangniedrige Pferde. Um dem entgegen zu wirken können Selektionsschleusen hilfreich sein.

Diese Schleusen eignen sich also nicht nur dazu die Fütterung zu steuern, beispielsweise um leichtfuttrige Pferde vom „All-You-Can-Eat“ Bereich auszuschliessen oder Heustaub-Allergiker besonders zu behandeln, sondern auch um gezielt Erholung und Ruhe anzubieten. Die Erfahrung zeigt dass dies gerne angenommen wird. Tierwohl und Wirtschaftlichkeit müssen sich nicht behindern.

Hinweis: Grundsätzlicher Aufbau von Pferdeschleusen.