Mit ein paar Klicks ganze Zäune verschieben: Das klingt für Weidetierhalter traumhaft. Denn Zaunbau ist zeitaufwendig. Kommt schwieriges Gelände hinzu, wie Steillagen, Feucht- oder Schutzgebiete, wird er zur echten Herausforderung. Virtuelle Zaunsysteme könnten hier eine erhebliche Arbeitserleichterung bringen. Beim virtuellen Zaun, englisch Virtual Fence (VF), bekommt das Tier den Stromschlag nicht über die Weidezaunlitze, sondern über ein Halsband. Daran ist eine Box mit einem GPS-Empfänger befestigt, um den Bewegungsradius der Tiere zu beobachten. Auf dem Smartphone wird das Weidegebiet anhand einer Satellitenkarte virtuell eingezäunt. Der „Stromzaun“ kann per Fernwartung an- und ausgeschaltet werden.
Nähert sich das Tier der Grenze, spielt das Halsband zunächst ein akustisches Warnsignal ab. Ähnlich einer Einparkhilfe am Auto erhöht sich die Frequenz der Töne, je näher das Tier dem „Zaun“ kommt. Das akustische Signal ersetzt somit die optische Barriere einer Weidezaunlitze. Ignoriert das Tier diese Warnung, folgt ein elektrisches Signal. Der Stromschlag erfolgt direkt am Hals, ist aber um ein Vielfaches schwächer als bei einem herkömmlichen Elektrozaun. Das System besteht aus drei Warnzonen mit jeweils akustischem und elektrischem Signal. Es wird automatisch ausgeschaltet, wenn dreimal nacheinander beide Signale abgegeben wurden. Das Tier kann sich so zurück zur Herde begeben, ohne erneut Stromschläge zu bekommen. Im Falle eines Ausbruchs wird der Tierhalter über die App informiert. Der Standort des Tieres kann dabei einfach über GPS abgerufen werden. Befinden sich die Tiere im Stall, schaltet sich das System automatisch aus. Dafür werden im Stall Bluetooth-Einheiten angebracht, die den GPS-Empfänger deaktivieren.
Zum Anlernen an das System gibt es einen Lernmodus. Wenn er eingeschaltet ist, hören die Warnsignale sofort auf, wenn sich das Tier zurück zur Weide dreht. Ist dagegen der Zaunmodus aktiviert, bleibt das Signal, bis das Tier die Warnzone verlassen hat und zur ausgewiesenen Weide zurückgekehrt ist. Hat das Tier 20-mal angemessen reagiert, schaltet das System automatisch vom Lernmodus in den Zaunmodus.
Sorge um Tierwohl
Die Technologie ist in Deutschland noch nicht zugelassen, auch wenn sie in vielen Ländern Europas, in Australien und den USA bereits eingesetzt wird. Denn es gibt Bedenken, das Tierwohl könnte dadurch gefährdet sein. Schließlich sind bei Haustieren Halsbänder mit elektrischen Impulsen verboten. Allerdings gibt es zwischen diesen Trainings-Halsbändern und VF-Halsbändern einen wichtigen Unterschied: Bei Erstgenannten wird der Stromschlag über eine Fernbedienung vom Menschen ausgelöst. Dadurch können sie unsachgemäß und zum Schaden der Tiere verwendet werden. Bei VF-Halsbändern dagegen gibt es eine vorprogrammierte automatische Signalfolge, die eine Grenze definiert. Die Tiere haben so die Möglichkeit, die Signalabfolge zu erlernen und sich entsprechend zu verhalten. Dennoch müssen in Deutschland noch einige Fragen geklärt werden. Einige Studien dazu gibt es bereits. Sie alle zeigen, dass die Tiere das System erlernen können. Das zeigt sich daran, dass die Zahl der elektrischen Impulse und auch die der akustischen Signale mit der Zeit abnimmt, je länger die Tiere auf einer Weide sind. Werden sie umgetrieben, erhöht sich die Zahl wieder leicht, weil die neue Zaunlinie erst erkundet werden muss. Beobachtet wurde außerdem, dass manche Tiere wohl das Verhalten ihrer Artgenossen nachahmen und dadurch die virtuelle Grenze einhalten, ohne selbst einen Stromschlag bekommen zu haben. Ausbrüche gab es in den bisherigen Studien kaum. Bei einem Versuch mit Ziegen im Alpenraum in Tirol überquerten zwar zwei Tiere die Zaunlinie, wurden aber vom System wieder erfolgreich zurückgeleitet. In diesem Versuch führten die Mutterziegen allerdings Lämmer mit, die die virtuelle Zaunlinie überqueren durften. Das könnte ihr Verhalten beeinflusst haben.
Untersuchungen zum Stress
Um Beeinträchtigungen des Tierwohls auszuschließen, wurden in den bisherigen Studien verschiedene Indikatoren untersucht, insbesondere die Cortisol-Metaboliten im Kot. Finden sich darin viele dieser Abbauprodukte aus dem Cortisol-Stoffwechsel, weist das auf eine Stressbelastung hin. Außerdem wurden das Verhalten der Tiere beobachtet und ihre Leistung dokumentiert. Ob Färsen, Milchkühe, Schafe oder Ziegen – alle Studien haben gemeinsam, dass das Verhalten und die Leistung in Form von Tageszunahmen oder Milch nicht beeinflusst wurden. Auch ein Anstieg der Cortisol-Metaboliten im Kot konnte nicht festgestellt werden. In einer norwegischen Studie an Schafen wurde zusätzlich zu den genannten Indikatoren die Herzfrequenz dokumentiert. Sie erhöhte sich im Moment eines Stromschlags kurzfristig, sank aber innerhalb von Minuten wieder auf den Normalzustand. Das ist eine erwartbare Reaktion auf einen Stromschlag, die auch bei konventionellen Zaunsystemen entsteht.
Ein Blick in die Zukunft
Die bisherige Forschung zeigt: In VF liegt ein großes Potenzial. Wiederkäuer lassen sich damit gut begrenzen, ohne dass das Tierwohl gefährdet wird. Das System spart Arbeitszeit, macht Zaunverschiebungen flexibler und ermöglicht eine bessere Tierüberwachung aus der Ferne, insbesondere in Kombination mit Drohnen. In Ländern wie Australien und Neuseeland wird VF ganz ohne Außenzäune eingesetzt. In Deutschland mit seinem engen Verkehrsnetz wird weiterhin ein herkömmlicher Elektrozaun als Außenbegrenzung nötig bleiben. Hier liegt das Potenzial darin, Portionsweiden zu unterteilen oder einzelne Bereiche auszuzäunen, zum Beispiel weil sie gerade nachwachsen sollen.
Dr. Dina Hamidi von der Universität Göttingen forscht schon länger zu VF. Sie betonte bei einer Online-Veranstaltung des Grünlandzentrums Niedersachsen-Bremen: „Man muss beim Zaunbau nicht mehr groß und rechteckig denken, sondern kann ganz kleinteilig Quadrate auszäunen. Das ist ein großer Schritt gegenüber dem, was wir aktuell mit Auszäunungen erreichen können. Virtuelles Zäunen hat das Potenzial, Weidesysteme auf nachhaltige Weise neu zu denken.“ Der entscheidende Vorteil sei der Wissenschaftlerin zufolge die schnelle Reaktionsmöglichkeit auf sich verändernde Weidebedingungen wie Überschwemmungen oder Giftpflanzen. Besonders kommt das auf strukturreichen Flächen wie Mooren oder in Berggebieten zum Tragen.
Und die Wirtschaftlichkeit?
Wie aber steht es mit der Wirtschaftlichkeit? In einer Modellstudie an der Universität Hohenheim in Stuttgart, die im vergangenen Jahr veröffentlicht wurde, wurden ökonomische und managementbezogene Faktoren untersucht, die die Einführung virtueller Zaunsysteme in Milchviehbetrieben beeinflussen. Ergebnisse: Die wirtschaftliche Leistung von VF hängt stark von der Betriebsgröße, dem Weidemanagement und den notwendigen betrieblichen Anpassungen ab. VF kann die Arbeitszeit reduzieren – die wegfallende Zaunpflege beispielsweise spart je nach Betrieb bis zu ein oder zwei Stunden am Tag. Die Rentabilität wird aber begrenzt durch die Investitions- und Anpassungskosten. Es reicht nicht aus, nur die Zäune zu tauschen, auch das Management muss optimiert werden. Für Betriebe mit 150 Kühen und mehr könnte VF kosteneffektiv werden, so die Ökonomen. Kleinere Betriebe dagegen hätten Verluste, weil die Anschaffungskosten sehr hoch sind. Das System wird profitabler, je mehr Weide auf dem Futterplan steht. Werden weitere digitale Technologien mit VF kombiniert, steigen Effizienz und Anwendbarkeit. Landwirte können außerdem Ökosystemleistungen integrieren; zum Beispiel indem sie ein Gebiet für Naturschutzmaßnahmen auszäunen. Die Leistungen aus der Gemeinsamen Agrarpolitik können hier entscheidend sein, zum Beispiel für Extensivierung (Eco-Scheme 4) oder Biodiversität (Eco-Scheme 5). Nach 2027 könnten sich hier noch Änderungen ergeben. Berücksichtigt werden muss auch, dass die Effizienz der Weidenutzung steigt. Weidereste können um 10 % reduziert werden, so die Stuttgarter Wissenschaftler. Dadurch werden die Grundfutterleistung erhöht und Kraftfutterkosten gespart. Sie zeigen sich optimistisch: Langfristig werden die Technologie- und Datenübertragungskosten für VF sinken, wenn die Systeme weiterentwickelt werden. Dadurch werde es für alle Betriebstypen wirtschaftlich tragfähiger.
Forschungsprojekt „GreenGrass“
Infos zum Stand der Forschung bei Virtual Fences gibt es unter www.greengrass-project.de
Der Forschungsverbund „GreenGrass“ versucht, smarte Lösungen für Beweidung zu entwickeln. So sollen mehr Wiederkäuer zurück auf die Weide gebracht werden, um eine nachhaltige Weidewirtschaft zu fördern. Unter anderem wollen die Projektteilnehmer virtuelle Zaunsysteme in Deutschland etablieren.
