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High-Tech im Pferdestall mit Ultraschallsensoren
25.08.2010 | Ultraschallsensoren sind unter den Näherungssensoren ein technologisch interessantes Nischenprodukt. Gemäss swissT.net entfallen in der Schweiz auf sie knapp 2% in Stück und gut 6% in Umsatz gerechnet. Ihre Toleranz gegenüber unterschiedlichen Oberflächen und gegen Schmutz führt zu einer fast unbegrenzten Anwendungsvielfalt. Über eine davon wird hier berichtet.
Das Cowboy-Pferd
Auf der Poco Bueno Ranch sind vier Quarter Horses zu Hause. Das American Quarter Horse ist mit über 4,6 Millionen registrierten Pferden die zahlenmäßig grösste Pferderasse der Welt. Aus der Kombination der von den spanischen Konquistadoren und den späteren europäischen Siedlern auf den amerikanischen Kontinent importierten Rassen entstand das American Quarter Horse, eine in Typ und Charakter unverwechselbare Pferderasse.
Der Name leitet sich von den Quarter Mile Races ab, die gegen Ende des 18. Jahrhunderts in den Städten der Südstaaten populär waren. Dabei handelte es sich um Rennen, bei denen einfach die Hauptstraße über eine etwa 440 yards (ca. 400 m) lange Strecke abgesperrt wurde und zwei Pferde gegeneinander antraten.
Bei der Eroberung des Westens spielte das American Quarter Horse eine wesentliche Rolle. Nur die härtesten und leistungsfähigsten Tiere bestanden im täglichen Kampf ums Überleben. Sie waren unerlässliche Partner der Cowboys, zogen aber auch den Pflug des Farmers oder am Sonntag die Kutsche zur Kirche, um anschließend ausgespannt zu werden und ein Rennen zu laufen. Diese Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit wurde zu einem wesentlichen Merkmal, das die Rasse bis heute beibehalten hat.
Die Poco Bueno Ranch – ökologisch, tiergerecht
Seit Juli 2009 ist die Poco Bueno Ranch am neuen Standort in Aeugst am Albis. Auf dem Anwesen wurde ein wunderschöner Freilaufstall für die vier Pferde Fanta, Bueno, Chex und Poco gebaut. Der komplette Stalltrakt ist mit Heubühne, grossen Weiden, Sandplatz, Sattelkammer und Reiterstübli ausgestattet. Es ist schön, wenn die Pferde selbst entscheiden können, ob sie lieber im Stall, auf dem wetterfesten Aussenplatz oder auf den grossen Weiden sein möchten. Das sind tiergerechte Bedingungen, wie sie in der biologischen Landwirtschaft in neuerer Zeit eher bei Kühen und Kälbern Einzug hielten. Für die Pferdehaltung ist dies pionierhaft. Das ist keine Boxenhaltung. Die Pferde sind das ganze Jahr über im offenen Stall und haben jederzeit freien Auslauf bis zur Weide. Gegen die Kälte im Winter legen sie sich automatisch ein dickeres Fall zu. Die Natur lässt grüssen.Fütterung mit SensortechnikRevolutionär ist auch die Fütterung. Erstens wird nur Bio-Heu aus der Nachbarschaft verfüttert. Das ist faserig und natürlich. Kraftfutter, mit dem bei uns fast alle Pferde gefüttert werden, ist tabu. Die Kraft holen sich die Pferde durch den jederzeit möglichen Auslauf. Und zweitens ist die Fütterung voll automatisiert. Das spart Arbeitskräfte und ermöglicht dem Pferd eine stressfreie, natürliche Ernährung. Hier kommt die Sensortechnik zum Einsatz. Jedes Pferd hat hinter dem Ohr einen RFID (Radio Frequency Identification) Chip implantiert. Darauf ist seine Identität gespeichert. Im Stall gibt es 2 Futterstände. In jedem ist auf der Seite der RFID-Empfänger montiert und über dem Pferd ein Ultraschallsensor. Das RFID System identifiziert nun das Pferd, sobald es in der Futterbox angelangt ist und vom Ultraschallsensor detektiert wurde. Dann geht der pneumatisch angetriebene Fressschieber hinunter, und das Pferd kann sich am Heu bedienen.
RFID ist aber nicht in der Lage laufend die Anwesenheit des Pferdes zu detektieren; es ist kein Näherungssensor. Dazu wird der Ultraschallsensor eingesetzt. Er schaut von oben auf den Pferdekopf. Wenn der Sensor 5 Sekunden lang keinen Pferdekopf mehr sieht, schliesst der Schieber wieder. Das Pferd muss sich dann von neuem beim RFID „anmelden“. Dadurch wird auch verhindert, dass die Pferde von einem „fremden Account“ fressen. Damit vergeht der in der Stallhaltung sonst so bekannte Futterneid. Jedes Pferd merkt, dass kein anderes seine Ration wegfrisst. Die Nahrungsaufnahme wird entspannt.
Natürlich wird die Technik auch dazu genutzt, die Fütterung der Tiere zu überwachen und optimal an eine natürliche Ernährung anzupassen. Die Sensorsignale werden von einer SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) ausgewertet. Je nach Grösse und Alter des Pferdes steht ihm eine Heuration von 7 bis 10kg pro Tag zu. Wenn das Pensum abgelaufen ist, öffnet der Heuschieber bei dem Pferd nicht mehr. Ein Pferd kann jeweils 20 Minuten lang, auch mit Unterbrüchen, fressen. Danach gibt es eine Zwangspause von 2 Stunden. Das Ziel ist es, natürlich zu fressen, das heisst öfter kleinere Mengen. Typischerweise führt das zu 5 bis 6 Mahlzeiten pro Tag.
Der ganze Stall mit Futterständen und Weide wird von 8 Videokameras überwacht. Die Besitzerin der Poco Bueno Ranch kann von überall her per Internet jederzeit alle Kameras beobachten und den Fütterungsstand jedes Pferdes abrufen. High-Tech, die Spass macht! Ultraschallsensor – ideal zur TiererkennungUltraschallsensoren werden in der Industrie zur Distanzmessung und als Näherungsschalter eingesetzt. Ihre Vorteile gegenüber optischen, induktiven und kapazitiven Sensoren spielen sie durch folgende Eigenschaften aus:
Messung unabhängig von Material, Oberfläche, Farbe und Grösse des Zielobjekts
Arbeiten bei Staub, Schmutz, Nebel, Licht
Tasten transparente und glänzende Objekte ab
Tasten flächenförmig (und nicht nur punktförmig) ab
Dadurch können mit Ultraschall so unterschiedliche Materialien wie Metalle, Kunststoffe, Holz, Flüssigkeiten,Granulate, Pulver, Lebensmittel etc. detektiert werden. Oder eben auch Menschen und Tiere. Ob das Objekt transparent ist, spielt überhaupt keine Rolle. So polyvalent sind praktisch nur Ultraschallsensoren. Man spricht auch davon, dass Ultraschallsensoren vor allem dann eingesetzt werden, wenn alle anderen Methoden versagt haben.
Daraus sind unzählige Anwendungen in den Hauptgebieten Niveauüberwachung, Regelung, Zählen und Erfassen sowie Geometrieerfassung entstanden. Die Messbereiche liegen je nach Bauart zwischen wenigen Millimetern und mehreren Metern. Die Sensoren werden meistens in Maschinen oder Anlagen eingebaut.
Für die Poco Bueno Ranch wurden Ultraschallsensoren mit besonders hoher Detektionskraft ausgesucht. Die UPK Baureihe von SNT Sensortechnik AG hat eine hohe Sendeleistung. Das ist wichtig, wenn so unregelmässige (Fell, Mähne) und bewegte Objekte wie Tiere erfasst werden sollen. Mit optischen oder anderen Sensoren wäre das nicht möglich. Ultraschall wird hingegen von praktisch allen Oberflächen reflektiert. Zudem ist der Sensor robust und unempfindlich gegen Schmutz. Er wird auch bei automatisierten Kuhställen erfolgreich eingesetzt.
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