Der Hoftierarzt

Frau Prof. Kemper, im ersten Teil unseres Gespräches haben Sie bereits betont, wie wichtig die Mensch-Tier-Beziehung ist. Jetzt lese ich täglich von der KI-Revolution in allen Wirtschaftsbereichen und auch für die Nutztierhaltung existieren bereits zahlreiche KI-basierte Anwendungen: Mikrofone, die Husten im Schweinestall erkennen, Kameras, die Bewegungsmuster von Hühnern aufnehmen, Lahmheiten bei Kühen erkennen etc. Haben wir zukünftig auch im Stall so viel KI, dass der/die Tierhalter*in nur noch morgens mal kurz den PC anschalten muss, um Empfehlungen zur Behandlung der Tiere abzurufen?

Meiner Einschätzung nach sind wir davon noch recht weit entfernt. Ich glaube nicht, dass es so kommen wird. Solche KI-basierten Systeme sind Unterstützung – kein Ersatz.

Unsere aktuellen Forschungsarbeiten, unter anderem die Ergebnisse aus dem Experimentierfeld „DigiSchwein“ zeigen eindeutig das Potential bestimmter Sensoren und KI-basierter Systeme. Allerdings können, zumindest in der Schweinehaltung, die am Markt verfügbaren Teillösungen noch nicht zu einem richtigen Gesamtsystem zusammengefasst werden.

KI kann natürlich schon heute recht viel, aber die einzelnen Sensorsysteme in der Schweinehaltung sind oft proprietär. Das heißt, sie sind nicht ein übergeordnetes System integriert, das die gesamten Daten gebündelt nutzt, sondern einzelne Firmen haben einzelne Sensoren und Lösungen im Angebot. Die Konnektivität ist allerdings noch nicht so weit, dass sich zum Beispiel alles in einer App zusammenführen lässt.

Hinzu kommen dann noch Fragen zu Datenschutzgrundlagen und die oftmals wenig stabile Netzanbindung im landwirtschaftlichen Betrieb. Und auch die Zeitkontingente, die für die tägliche Wartung von Sensoren und Systemen eingeplant werden müssen, sollten nicht unterschätzt werden. So banale Sachen wie die Luftfeuchte, Stallstaub, Fliegen oder Spinnenweben können bei Sensoren oder Kameras die Funktionsfähigkeit massiv einschränken. Auf der anderen Seite sind einige Systeme schon über mehrere Jahre praxiserprobt und liefern zuverlässige, valide Ergebnisse. Dazu zählt beispielsweise die Hustenerkennung beim Schwein. Insgesamt sind wir aber noch weit von einer praxisreifen, allumfassenden Gesamtlösung entfernt.

Dann kommt ein genereller Punkt hinzu, der für alle Tierarten gilt: Ein 24/7-Monitoring ist natürlich sinnvoll, da das niemand personell leisten kann. Aaber die Erfahrung und das Gefühl für die Tiere im direkten Umgang, das Verantwortungsbewusstsein des Menschen kann kein Algorithmus übernehmen. Es liegt immer noch beim Tierhalter und der Tierhalterin, Entscheidungen zu treffen. Einen vollautomatisierten Stall wird es in unseren Strukturen nicht geben, wenn Tierwohl erreicht und gewahrt werden will.

In anderen Ländern, wo größere Tiergruppen intensiver gehalten und entsprechende Verluste in Kauf genommen werden, mag das zukünftig anders aussehen. Aber zu den Anforderungen, die wir an unsere heimische, tiergerechte Nutztierhaltung haben, passt der vollautomatische Stall ohne Menschen nicht – und zu unserer Verantwortung für unsere Nutztiere auch nicht-

Beim Milchvieh ist der Mensch-Tier-Kontakt ja noch recht intensiv und KI vielleicht nicht so entscheidend, aber wie sieht es beim Geflügel aus?

In der Geflügelhaltung mit hohen Tierzahlen ist die Einzeltierbetreuung schwieriger. So bekommt die Tierbetreuerin/der Tierbetreuer eine Panik in der Herde eventuell gar nicht mit, wenn gerade niemand im Stall ist. Hier können KI-basierte Kamerasysteme gut ungewöhnliche Tierbewegungen und generelles Verhalten erfassen und Warnsignale beispielsweise per App übermitteln. Flächendeckend sind solche Systeme noch nicht im Einsatz, aber dies wird sich vermutlich ändern.

In der Forschung haben wir schon einige automatisierte Monitoringsysteme getestet, etwa die automatisierte Erkennung von Federpicken bei Puten. Die Ergebnisse waren damals – es ist schon einige Jahre her – nicht ganz so vielversprechend. Die frühen Warnzeichen erkannte ein Mensch schneller. Aber die Technik entwickelt sich rasant weiter, so dass hier auch mit neuen Entwicklungen zu rechnen ist.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die automatisierte Erfassung des Tränkeverhaltens, also der pro Tier oder Tiergruppe aufgenommenen Wassermenge. Bei Absetzferkeln trinken die Tiere weniger, wenn eine Infektion im Anmarsch ist. Unsere Daten haben dies eindeutig belegt. Interessant dabei ist aber, dass zeitgleich auch die Mitarbeitenden im Betrieb erkannt haben, dass mit der Tiergruppe etwas nicht stimmt. Hier waren Mensch und Technik quasi gleich auf, die automatisierte Erkennung also auch nicht schneller als das Stallpersonal. Das finde ich beruhigend, da es unterstreicht, wie gut und wichtig die direkte Tierbetreuung ist.

Gibt es an der TiHo noch weitere „KI-Projekte“ beim Schwein?

Ja, unter anderem haben wir eine automatisierte Früherkennung von Schwanzbeißen anhand von Schreien getestet. Die Frage war: Treten in einer Bucht diese typischen hohen Schreie gehäuft auf, die ein gebissenes Schwein zeigt? Dazu hat ein Doktorand sehr, sehr aufwendige Untersuchungen durchgeführt. Wir haben evaluiert, ob diese Schreie aussagekräftig sind und ob sie eindeutig auch auf die betreffende Bucht zurückzuführen sind. Anhand von Videos wurde validiert, ob es sich bei den erkannten Schreien tatsächlich um ein Beiß-Ereignis handelte. Alle Tiere waren individuell markiert, so dass Gebissene und Beißer erkannt wurden.

Das System gibt ein Alarmsignal, wenn pro Stunde eine bestimmte Häufigkeit von Schreien überschritten wird. Dann lässt sich der Beißer anhand der Videos identifizieren und kann aus der Gruppe genommen werden. So ließ sich Schwanzbeißen in unseren Versuchen gut eindämmen. Gerade beim Schwanzbeißen als multifaktorielles Problem kann solch ein Monitoringsystem ein wertvoller Baustein und eine sinnvolle Ergänzung zur Prävention sein.

Zum Dauerthema Stallklima gibt es aber schon eine Menge automatisierter Systeme.

Ja, Stallklima-Monitoring, also die kontinuierliche Messung von Temperatur, Luftfeuchte, Zugluft oder auch Schadgasen ist teils relativ einfach und wird, im Zuge des Klimawandels, in Zukunft noch wichtiger werden. Solch ein Monitoring ist auch immer sinnvoll, wenn es um die Bewertung von Haltungssystemen unter verschiedenen Gesichtspunkten geht. So bewegen wir uns beispielsweise in frei belüfteten Ställen immer einem Spannungsfeld zwischen Stallklima, Tierwohl und Seuchenschutz. In Zeiten von Tierseuchen müssen solche Ställe, wie sie vor allem auch beim Geflügel zu finden sind, eventuell „dicht gemacht“, also zwangsbelüftet, werden. Dazu haben wir kürzlich ein Projekt abgeschlossen, in dem bewertet wurde, wie ein Masthühner-Stall nach Bedarf von frei- auf zwangsbelüftet umgerüstet werden kann, indem unter anderem die Jalousien geschlossen werden und das Lüftungssystem umgestellt wird. Dieses „Vorbereitet sein“ auf Tierseuchen oder Pandemien, auch unter dem Begriff „Pandemic Preparedness“ zusammengefasst, wird in Zukunft noch wichtiger werden.

Und wo sehen Sie noch Herausforderungen für eine ideale KI-Unterstützung?

Die Grundlage eines guten KI-Tools ist eine plausible Rohdatenerfassung. Dies setzt unter anderem robuste Sensoren voraus. Dass dies in der Stallumgebung schwierig ist, ist offensichtlich, denn ein Stall ist nun mal kein Reinraum. Manchmal machen auch die Tiere nicht das, was von ihnen erwartet wird. So ist es bei Stationen für die Einzeltier-Erkennung ungünstig, wenn zum Beispiel zwei Tiere die Station betreten, was eigentlich nicht so vorgesehen ist, aber wo die Tiere einen Weg finden, sich dort auch zu zweit gemütlich niederzulassen.

Ganz allgemein stellen bei KI-basierten-Systemen in landwirtschaftlichen Betrieben noch oft die Mobilfunkabdeckung und Breitbandverfügbarkeit ein Problem dar. Aber dabei wird sich in den nächsten Jahren sicher noch viel weiterentwickeln, genau wie bei den digitalen Entwicklungen allgemein. Abschließend: Trotz Digitalisierung und KI ist der Mensch durch seine Tierbeobachtung, Sinneswahrnehmung und der zentrale Faktor in der Tierbetreuung. Die Mensch-Tier-Beziehung ist und bleibt dabei der Schlüssel zu einer guten Nutztierhaltung!

Frau Prof. Kemper: herzlichen Dank für dieses aufschlussreiche Gespräch!

Link zum ersten Teil des Interviews “Allen Nutztieren soll es gut gehen“

Prof. Dr. Nicole Kemper leitet das Institut für Tierhygiene, Tierschutz und Nutztierethologie (ITTN) an der Tierärztlichen Hochschule Hannover

Link zum Institut

Frau Prof. Kemper: Kürzlich forderten Sie auf einer TiHo-Veranstaltung es müsse „allen Nutztieren gut gehen“. Der Handel bietet ja aktuell fünf Haltungsstufen an, wäre es denn in ihrem Sinne, wenn man sagt; „Stall“ und „Stall und Platz“, also die Stufen eins und zwei, müssen gut sein und alles darüber darf dann „sehr gut“ sein. Oder brauchen wir überall „sehr gute“ Haltungsbedingungen?

Allen Nutztieren soll es gut gehen und es muss klar definiert sein, was wir damit meinen. Die Klassifizierung in diese unterschiedlichen Stufen bedeutet ja vordergründig betrachtet eigentlich Glück oder Pech der Geburt für die Tiere. Hier muss genau hingeschaut werden: Auch in Haltungsstufe 1, und vor allen Dingen 2 und höher, lässt sich gutes Tierwohl realisieren und muss auch realisiert werden. Es geht aus meiner Sicht weniger um das Label für die Verpackung, sondern darum, dass Tierwohl als Ergebnis – für das Tier – betrachtet wird und nicht einfach als Etikett. Gutes Tierwohl lässt sich zum Beispiel auch in Haltungsstufe 2 realisieren. Eine differenzierte Betrachtung ist wichtig, auch in den höheren Haltungsstufen: So kann es unter Umständen besser sein, wenn die Tiere z. B. einen Frischluftstall haben, aber keinen Auslauf, da ein Auslauf auch mit negativen Einflüssen auf die Tiergesundheit einhergehen kann, wenn er nicht optimal gestaltet ist. Es ist längst nicht so einfach wie Label uns oftmals suggerieren.

Wenn ich an die Hühner denke, weiß ich nicht, was die im Auslauf so alles fressen. Ich bin deshalb ein großer Fan von Wintergärten: da gibt es Klimareize, aber beispielsweise keine Zigarettenkippen, die sie aufpicken und keinen Habicht.

Ja, und beim Schwein genauso; Sonnenbrand ist ein Thema, denn ein „Klimareiz“ ist ja nicht immer zwingend positiv. Aktuell habe wir zum Prädatorendruck in der Geflügelhaltung ein Forschungsvorhaben im Rahmen unseren großen ZERN (Zukunft Ernährung Niedersachsen)-Verbundes, um genauer zu untersuchen, welche Bereiche nutzen Hühner im Auslauf überhaupt? Nutzen sie wirklich den gesamten Auslauf oder haben sie möglicherweise so viel Angst, dass Raubvögel von oben angreifen, dass sie sich nur engeren Stallbereich aufhalten? Wie lassen sich Schutzbereiche schaffen, die tatsächlich auch aufgesucht werden, wie Prädatoren vertreiben?

Hier kommt ein ganz wichtiger Aspekt ins Spiel: Wir haben in Sachen Biosicherheit unheimlich viel erreicht in den letzten Jahrzehnten. Im Auslauf ist der Eintrag von Erregern wie dem Aviären- Influenza-Virus ungehindert möglich. Es existiert ein Zielkonfliktzwischen Tierwohl durch mehr Auslauf und Biosicherheit. Hier muss eine genaue Abwägung und Ziel-Priorisierung erfolgen; und: ja manches lässt sich eben auch nicht realisieren und manche Risiken lassen sich nicht komplett ausschließen.

Stichwort „Sonnenbrand beim Schwein“: Im Sommer suchen Schweine mit Auslauf ja ihren Stall auf oder Hütten im Freiland oder nutzen dort eine Suhle. Aber im Frühjahr und Herbst, wenn es nicht so heiß ist, die Sonne aber schon, respektive noch richtig Kraft hat, können sie ruckzuck einen Sonnenbrand bekommen.

Ein wichtiges Thema: Wie können wir Ausläufe so gestalten, dass Schweine eben keinen Sonnenbrand bekommen? Hierzu wird demnächst ein Verbundprojekt starten, bei dem wir uns, gemeinsam mit der Landwirtschaftskammer NRW auf Haus Düsse anschauen, wie die Auslaufnutzung bei Schweinen in der ökologischen Haltung und die Sonnenbrandprävention optimiert werden kann. Gegensteuern ließe sich übrigens auch mit nicht so hellen Schweinerassen – dies wäre eine Frage für die Tierzucht.

Überhaupt sind der Klimawandel und seine Folgen ein sehr großes Thema in der Nutztierhaltung. Wie schütze ich die Tiere vor hohen Temperaturen? Wie lassen sich Möglichkeiten der Kühlung schaffen? Und wie lassen sich dabei Folgewirkungen für die Umwelt minimieren?

Bei den niedrigen Haltungsstufen frage ich mich, ob Haltungsstufe 1 noch zukunftsfähig ist. Ich denke eher nicht, wenn man sieht, wo die Anforderungen des Lebensmitteleinzelhandels hingehen.

„Stall und Platz“ sollte dann vermutlich das Minimum werden.

Mit Blick auf das Tierwohl ist das so, auch wenn wir dann im internationalen Wettbewerb nicht überall wettbewerbsfähig sind.

Vielleicht helfen da die Erfahrungen mit dem niederländischen Label „Beter leven“, das ja seit Jahren sehr erfolgreich ist, mit Marktanteilen von 25-30% beim Schwein und 40% bei den Hühnern.

Etliche deutsche Geflügelmäster an der niederländischen Grenze beliefern ja auch „Beter leven“. Die mir bekannten Erfahrungsberichte sind durchweg positiv. Landwirte berichten, dass die Geflügelhaltung und der Umgang mit den Tieren so mehr Freude macht. Und das ist genau der Punkt: letztendlich müssen die Tierbetreuer erkennen, ob es den Tieren gut geht. Hier ist das Mensch-Tierverhältnis entscheidend. Das weiß auch jeder gute Landwirt/jede gute Landwirtin.

Deswegen finde ich die Bestrebungen des Einzelhandels gut, in die höheren Stufen zu gehen und diese von den Lieferanten zu fordern. Der Einzelhandel ist hier der größere Treiber als die Politik.

Der Eindruck drängt sich tatsächlich auf!

Wichtig ist es zu betonen, dass, wie schon erwähnt, das Tierwohl nicht automatisch besser ist, je höher die Haltungsform ist. Die Frage ist immer: Was sind die konkreten Auswirkungen der Haltungsumwelt auf das Tier? Kann das Tier in der jeweiligen Art des Haltungssystems ein gutes Tierwohl erleben?

Es ist bei näherer Betrachtung nicht einfach zu definieren, was eigentlich Tierwohl ausmacht. Jeder Verbraucher hat wahrscheinlich eine Vorstellung von einem „glücklichen Tier“. Das ist die Kuh auf der Weide, das ist die Henne, die im Freiland pickt oder das Schwein, das sich suhlen kann.

Das ist aber aus wissenschaftlicher Sicht, wenn auf die harten Fakten geschaut wird, nicht unbedingt so einfach. Ein sehr gutes Hilfsmittel sind dabei die objektiven Tierwohl-Indikatoren, also z. B. Schlachtbefunde, die etwa Parasitenbefall zeigen. Parasiten sind ein wichtiges Thema bei Auslaufhaltung. Weitere Tierwohl-Indikatoren sind zum Beispiel Fußballenveränderungen beim Geflügel, generelle Veränderungen an den Gliedmaßen, oder Organveränderungen.

Der Nachteil bei der Indikatoren-Bewertung am Schlachthof ist natürlich, dass die Beurteilung retrospektiv erfolgt: Erst am toten Tier wird faktenbasiert erkannt, wie es dem Tier in dem jeweiligen Haltungssystem während seines Lebens erging. Das Tier selbst hat nichts mehr davon. Diese Informationen können aber zur Verbesserung der Haltungsbedingungen für die Tiere in den folgenden Durchgängen genutzt werden.

Als Ergebnis könnte beispielsweise herauskommen: das Schwein wurde zwar in einem tollen Stall gehalten, war aber im Tierwohl beeinträchtigt. Wie aussagekräftig wäre dann eine hohe Label-Stufe?

Letztendlich ist es also immer wichtig, wie gut es dem Tier während seines Lebens wirklich erging. Deswegen ist die Mensch-Tierbeziehung so entscheidend: Der Mensch muss im Blick haben, wie es den Tieren geht und bei Auffälligkeiten den Spielraum haben zu handeln. In einem wirtschaftlich engen Rahmen kann das schwierig sein oder wenn etwa die Vorgaben der verschiedenen Stufen den Handlungsspielraum einschränken. Wichtig ist einfach, dass reale Möglichkeiten existieren, das Tierwohl zu bewerten und zu optimieren.

Frau Prof. Kemper: herzlichen Dank für das interessante Gespräch!

Link zum zweiten Teil des Interviews “KI und Digitalisierung – Revolution im Stall?“.

Prof. Dr. Nicole Kemper leitet das Institut für Tierhygiene, Tierschutz und Nutztierethologie (ITTN) an der Tierärztlichen Hochschule Hannover – Link zum Institut