Stellen Sie sich vor, Sie laufen bei starkem Nebel über ein Feld. Sie sehen: nicht viel. So etwa geht es Kühen. Mit LED kann man Ställe für Kuhaugen besser ausleuchten. Effizienter sind sie auch noch.
Im Vergleich zum Menschen haben Rinder nur eine Sehschärfe von etwa 30%. Das bedeutet, dass sie Konturen nur schemenhaft wahrnehmen und kaum von Nah- auf Fernsicht umschalten können. Auch die Anpassung an Hell-Dunkel-Unterschiede dauert bei Rindern um vier- bis fünfmal länger als bei uns Menschen. Deswegen sind sie von flackerndem oder flimmernden Licht schnell gestresst.
Bisher werden alle Beleuchtungsempfehlungen für den Kuhstall mit der spektralen Hellempfindlichkeitskurve des Menschen bewertet. Mit LED-Lampen kann die Stallbeleuchtung besser an die visuelle Wahrnehmung von Kühen angepasst und so Stress für die Tiere reduziert werden. Darauf weisen erste Ergebnisse eines Forschungsprojekts der FH Bielefeld und des LfL Bayern hin.
Wissenschaftler haben erstmals die Kontrastwahrnehmung von Kühen bei LED-Beleuchtung und bei Belichtung mit Natriumdampflampen verglichen. Dafür wurden die Beleuchtungsverhältnisse in einem Kuhstall in den verschiedenen Funktionsbereichen untersucht.
Ergebnis: Die Gleichmäßigkeit der mittleren Beleuchtungsstärke lag bei LED-Beleuchtung deutlich höher als bei Beleuchtung durch Natriumdampflampen. Die Kühe ruhten länger und suchten häufiger den Melkroboter auf.
LED-Lampen leuchten länger
Neben einer gleichmäßigeren Stallausleuchtung sind LED-Lampen zudem um einiges effizienter als herkömmliche Glüh- oder Leuchtstofflampen (z.B. Natriumdampflampen). Denn die Linsen der LEDs strahlen das Licht verlustarm und gerichtet aus. Außerdem liegen die Wärmeverlustraten um knapp 20% niedriger als bei Leuchtstofflampen. Aufgrund des stetigen technischen Fortschritts gehen Experten von weiteren Effizienzsteigerungen von 5 bis 7% pro Jahr aus.
Leuchtstoffröhren können in Betrieben bis zu 50% der Stromkosten „fressen“. LED-Lampen sind zwar in der Anschaffung teurer, dafür haben sie einen um bis zu 70% geringeren Stromverbrauch. Bei einer Beleuchtungssimulation der DLG erreichten zwei LED-Varianten im Vergleich zu zwei Hochdruckdampfleuchten und einer Langfeldleuchte mit der geringsten Energiemenge die angestrebte Beleuchtung. Zudem haben LED-Lampen eine fünffach höhere Lebensdauer und müssen nicht aufwendig als Sondermüll entsorgt werden.
Flächenstrahler für hohe Stalldecken
In vielen Kuhställen mit hohen Deckenhöhen finden sich noch Leuchtstoffröhren. Dabei sind diese Lampen mit ihren physikalischen Eigenschaften für diese Art von Ställen eher ungeeignet. Leuchtstoffröhren reduzieren an kalten Tagen die Leuchtstärke. LED-Lampen haben hingegen einen negativen Temperatur-Koeffizienten. Das bedeutet: Bei niedriger Umgebungstemperatur steigt die Lichtausbeute. Damit eignen sie sich besonders gut für Außenklimaställe.
Für Installationshöhen über 3,5 m werden LED-Flächenstrahler, für niedrigere Höhen LED-Langfeldleuchten empfohlen. Tipp: Leuchtenhersteller und Vertriebspartner bieten oft eine kostenlose lichttechnische Simulation zur Ermittlung der für den Stall am besten geeigneten LED-Leuchte an.
Stallbeleuchtung kann besser sein!
Für die richtige Bewertung der Beleuchtung in einem Milchviehstall sind die horizontale und vertikale Beleuchtungsstärke sowie insbesondere auch die Leuchtdichte von Bedeutung. Die Leuchtstärke wird aktuell über die horizontale Belichtungsstärke und deren Gleichmäßigkeit gemessen. Diese gibt Auskunft darüber, welcher Anteil vom Lichtstrom auf einem Quadratmeter Fläche des beleuchteten Objekts ankommt.
Zusätzlich fließt in die Bewertung die Leuchtdichte ein. Sie gibt an, wie viel Licht im Auge ankommt und wie viel durch Transmission (Durchlässigkeit), Reflektion (Zurückwerfen) und Absorption (Aufnahme) verloren geht.
Aufgrund der sehr verschiedenen Sehvermögen von Mensch und Kuh empfehlen Wissenschaftler, nun auch die Kontrastwahrnehmung mit in die Beleuchtungsbewertung aufzunehmen. Damit könnten Stufen, Begrenzungen und allgemeine Hindernisse für Kühe besser ausgeleuchtet werden. Außerdem empfehlen sie, auf Laufgängen auch die vertikale Beleuchtung mit einzubeziehen.