Anzeige
 

Wie viel Lux braucht ein Kuhstall?

Für laktierende Milchkühe gelten rund 150 Lux im Aufenthaltsbereich als wichtige Orientierungsgröße für die Tagesbeleuchtung. Dieser Wert sollte nicht nur am Futtertisch, sondern auch in Lauf- und Liegebereichen möglichst gleichmäßig erreicht werden. Nachts gelten dagegen völlig andere Anforderungen: Während der Dunkelphase sollte die Beleuchtungsstärke möglichst niedrig bleiben und 10 Lux nicht überschreiten.

Lux-Werte im Kuhstall messen

Damit ist die Frage nach der richtigen Beleuchtungsstärke im Kuhstall allerdings noch nicht vollständig beantwortet. Kälber, Trockensteher, Melkstand, Behandlungsbereich und Melkroboter stellen unterschiedliche Anforderungen. Auch die Lichtdauer, die Verteilung der Beleuchtung und das vorhandene Tageslicht entscheiden darüber, ob eine Anlage für den Stall geeignet ist.

Einen allgemeinen Überblick über Lichtdauer, Nachtbeleuchtung, Rotlicht und Lichtwahrnehmung bietet der Beitrag zur Stallbeleuchtung für Rinder.

Lux-Werte im Kuhstall im Überblick

Für die Praxis lassen sich folgende Werte als Orientierung heranziehen:

Stallbereich oder TiergruppeBeleuchtungsstärkeEinordnung
Laktierende Milchküheca. 150 LuxEmpfehlung für Tagesphase
Fressbereichca. 150 Luxmöglichst gleichmäßig
Liegebereichca. 150 LuxTagesphase
Laufbereichca. 150 Luxgute Orientierung wichtig
Nachtphasemax. 10 Luxmöglichst deutlich darunter, wenn kein Licht benötigt wird
Kälbermindestens 80 Luxgesetzlicher Mindestwert
Melkstandmindestens 200 LuxArbeitsplatzanforderung
Behandlungsstandmindestens 200 LuxArbeitsplatzanforderung
Separations-, Kranken- und Abkalbebereichbis etwa 400 Lux sinnvollbei Untersuchungen und Arbeiten am Tier
Trockensteheretwa 80 Lux als PraxisorientierungBeleuchtungsdauer deutlich kürzer als bei laktierenden Kühen

Diese Werte dürfen nicht als einheitliche Vorgabe für den gesamten Stall verstanden werden. Ein Melkstand benötigt beispielsweise mehr Arbeitslicht als ein Laufgang. Gleichzeitig ist eine Beleuchtung, die tagsüber angemessen ist, während der nächtlichen Dunkelphase deutlich zu hell.

Warum werden für Milchkühe etwa 150 Lux empfohlen?

Die Größenordnung von 150 Lux wird bei der Beleuchtung von Milchviehställen häufig verwendet, weil sie einen deutlich wahrnehmbaren Tag-Nacht-Unterschied ermöglicht und gleichzeitig eine ausreichende Orientierung der Tiere unterstützt.

Die DLG empfiehlt eine gleichmäßige Beleuchtung von etwa 150 Lux unter anderem in den Funktionsbereichen Fressen, Liegen und Laufen.

Der Wert hat auch einen biologischen Hintergrund. Licht dient Kühen nicht ausschließlich zum Sehen. Über das Auge erhält der Organismus Informationen über Tageszeit und Tageslänge. Licht beeinflusst damit auch den circadianen Rhythmus.

Bei ausreichender Beleuchtungsstärke wird die Melatoninbildung während der Tagesphase unterdrückt. In der Dunkelphase steigt die Melatoninkonzentration wieder an.

Deshalb sind 150 Lux tagsüber und wenige Lux nachts nicht zwei widersprüchliche Empfehlungen, sondern zwei Bestandteile eines Licht-Dunkel-Programms.

Wie lange die helle Tagesphase dauern sollte, wird ausführlicher im Beitrag Wie lange brauchen Kühe Licht und Dunkelheit? behandelt.

Reichen 100 Lux im Kuhstall?

100 Lux sind nicht automatisch „zu dunkel“. Entscheidend ist, welche Funktion ein Bereich hat und welche Tiere dort gehalten werden.

Für einen Stall mit laktierenden Milchkühen liegen 100 Lux allerdings unter der häufig empfohlenen Größenordnung von etwa 150 Lux für die Tagesphase.

Vor allem bei älteren Beleuchtungsanlagen kann es vorkommen, dass unmittelbar unter einer Leuchte noch ausreichende Werte gemessen werden, während zwischen den Leuchten oder am Rand des Stalls deutlich weniger Licht ankommt.

Ein einzelner Messwert sagt deshalb wenig über die Qualität der gesamten Stallbeleuchtung aus.

Wenn beispielsweise folgende Werte gemessen werden:

  • 210 Lux direkt unter einer Lampe,
  • 145 Lux einige Meter daneben,
  • 75 Lux zwischen zwei Leuchten,
  • 40 Lux am Rand einer Liegebox,

kann der rechnerische Mittelwert zunächst akzeptabel erscheinen. Für die Tiere entstehen trotzdem starke Helligkeitsunterschiede.

Eine gute Beleuchtungsplanung versucht deshalb nicht, an einzelnen Stellen möglichst hohe Luxwerte zu erzeugen. Ziel ist eine möglichst gleichmäßige Beleuchtung des tatsächlich genutzten Tierbereichs.

Mehr Lux sind nicht automatisch besser

Bei Stallbeleuchtung gilt nicht das Prinzip „je heller, desto besser“.

Eine Anlage mit 300 oder 500 Lux im gesamten Milchviehstall ist nicht automatisch tiergerechter als eine gleichmäßig geplante Anlage mit rund 150 Lux.

Sehr hohe Beleuchtungsstärken erhöhen außerdem den Energieverbrauch. Entscheidend ist deshalb, wo die zusätzliche Helligkeit tatsächlich benötigt wird.

Arbeitsbereiche stellen andere Anforderungen als Aufenthaltsbereiche der Kühe. Für Untersuchungen, Melkarbeiten oder Behandlungen ist eine höhere Beleuchtungsstärke sinnvoll, weil Mitarbeiter Details erkennen müssen.

Im normalen Lauf- oder Liegebereich bringt eine Verdopplung des Luxwertes dagegen nicht automatisch einen entsprechenden Vorteil.

Bei der LED-Beleuchtung im Kuhstall sollten deshalb nicht möglichst hohe Herstellerangaben das Planungsziel bestimmen, sondern die Beleuchtungsstärke, die später an den relevanten Stellen tatsächlich erreicht wird.

Wie viel Lux braucht der Fressbereich?

Am Fressplatz müssen Kühe Futter, Fressgitter, andere Tiere und ihre unmittelbare Umgebung erkennen können.

Als Orientierungsgröße sind hier ebenfalls rund 150 Lux sinnvoll.

Dabei sollte der gesamte Fressbereich betrachtet werden. Eine starke Beleuchtung ausschließlich über dem Futtertisch reicht nicht aus, wenn die Tiere selbst im deutlich dunkleren Bereich stehen.

Bei der Planung sollte deshalb geprüft werden, wo das Licht tatsächlich auftrifft. Abstrahlwinkel, Montagehöhe und Leuchtenabstand bestimmen, ob die gewünschte Beleuchtungsstärke am Fressplatz ankommt.

Tageslicht über offene Seitenwände, Lichtfirst oder lichtdurchlässige Flächen kann tagsüber einen großen Teil der erforderlichen Beleuchtung liefern. Kunstlicht muss dann nur ergänzen.

An dunklen Wintertagen oder in den frühen Morgen- und Abendstunden kann sich die Situation jedoch deutlich ändern.

Eine automatische Lichtsteuerung mit Helligkeitssensor kann deshalb sinnvoller sein als eine Anlage, die unabhängig vom vorhandenen Tageslicht immer mit voller Leistung arbeitet.

Wie viel Lux brauchen Liegeboxen?

Auch im Liegebereich werden ungefähr 150 Lux während der Tagesphase als Orientierungswert empfohlen.

Gerade hier sollte die Beleuchtung möglichst gleichmäßig sein. Einzelne starke Lichtquellen können helle und dunkle Zonen erzeugen.

Die Liegebox selbst ist außerdem ein Bereich, in dem Kühe viele Stunden pro Tag verbringen. Beleuchtung hat hier daher nicht nur eine Funktion für die Orientierung, sondern trägt auch zum wahrnehmbaren Tagesrhythmus bei.

Eine gute Stallbeleuchtung muss deshalb nicht zwangsläufig jede Fläche mit exakt demselben Luxwert treffen. Große Unterschiede zwischen benachbarten Bereichen sollten jedoch vermieden werden.

Wie viel Lux brauchen Laufgänge?

Für Laufbereiche sind ebenfalls ungefähr 150 Lux während der hellen Tagesphase eine sinnvolle Größenordnung.

Bei Laufgängen ist neben dem absoluten Luxwert besonders die Lichtverteilung wichtig.

Rinder reagieren empfindlich auf starke Hell-Dunkel-Übergänge. Harte Schatten, sehr dunkle Durchgänge oder plötzlich stark beleuchtete Bereiche können die Orientierung erschweren.

Problematisch können beispielsweise Übergänge sein:

  • vom Stall zum Melkstand,
  • zwischen Liegebereich und Fressgang,
  • vor Selektionstoren,
  • an Treibwegen,
  • vor automatischen Melksystemen.

Eine punktuell sehr helle Leuchte beseitigt dieses Problem nicht. Unter Umständen vergrößert sie sogar den Kontrast zum angrenzenden dunklen Bereich.

Wie viel Lux braucht ein Melkstand?

Beim Melkstand muss zwischen den Bedürfnissen der Tiere und den Anforderungen des Arbeitsplatzes unterschieden werden.

Die aktuelle Technische Regel für Arbeitsstätten ASR A3.4 nennt für Melkstände einen Mindestwert von 200 Lux. Gleichzeitig wird ein Farbwiedergabeindex von mindestens Ra 80 genannt.

Der Grund liegt auf der Hand: Beim Melken müssen beispielsweise Verschmutzungen, Verletzungen oder Veränderungen am Euter zuverlässig erkannt werden können.

Die Beleuchtung sollte deshalb nicht nur hell genug sein, sondern Farben auch ausreichend natürlich wiedergeben.

Entscheidend ist außerdem der Übergang zwischen Stall und Melkbereich. Ein sehr heller Melkstand, der direkt an einen dunklen Treibgang anschließt, kann für die Kühe ungünstig sein.

Die Beleuchtungsplanung muss deshalb sowohl den Arbeitsplatz als auch den Kuhverkehr berücksichtigen.

Wie viel Lux braucht ein Behandlungs- oder Abkalbebereich?

Für Behandlungsstände nennt die ASR A3.4 ebenfalls mindestens 200 Lux.

Für Bereiche, in denen Tiere genauer untersucht oder behandelt werden, können höhere Beleuchtungsstärken sinnvoll sein. Die DLG nennt für Separationsbereiche einschließlich Kranken- und Abkalbebuchten etwa 400 Lux für die Arbeitserledigung.

Diese höhere Beleuchtung muss nicht permanent eingeschaltet bleiben.

Eine praktikable Lösung ist eine normale Stallbeleuchtung während der Tagesphase und eine separat schaltbare Arbeitsbeleuchtung für Untersuchungen, Geburtshilfe oder tierärztliche Behandlungen.

So wird nur dann zusätzliches Licht eingesetzt, wenn es tatsächlich benötigt wird.

Wie viel Lux braucht ein Kälberstall?

Bei Kälbern gibt es im Gegensatz zu erwachsenen Milchkühen eine konkrete gesetzliche Untergrenze.

Die Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung verlangt im Aufenthaltsbereich der Kälber eine möglichst gleichmäßige Beleuchtung von mindestens 80 Lux.

Zusätzlich müssen die 80 Lux täglich für mindestens zehn Stunden erreicht werden. Die Beleuchtung muss dem Tagesrhythmus angeglichen sein.

Die 80 Lux sind damit kein allgemeiner Empfehlungswert für alle Rinder, sondern eine ausdrücklich vorgeschriebene Mindestanforderung für Kälber.

Fachliche Empfehlungen können über diesen gesetzlichen Mindestwert hinausgehen. So werden für junge Kälber teilweise höhere Beleuchtungsstärken und längere Lichtphasen empfohlen.

Gesetzlicher Mindestwert und optimiertes Lichtmanagement sollten deshalb nicht miteinander verwechselt werden.

Wie viel Lux brauchen Trockensteher?

Trockenstehende Kühe werden lichttechnisch anders behandelt als laktierende Milchkühe.

Während bei laktierenden Tieren eine längere helle Tagesphase üblich ist, wird bei Trockenstehern häufig eine deutlich kürzere Photoperiode eingesetzt.

Die Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen nennt als Praxisorientierung für Trockensteher mindestens etwa 80 Lux über acht Stunden.

Damit unterscheidet sich das Lichtprogramm deutlich von dem für laktierende Milchkühe.

Gerade in Betrieben, in denen Trockensteher und laktierende Tiere in unmittelbar benachbarten Bereichen gehalten werden, ist deshalb eine getrennte Steuerung der Beleuchtung sinnvoll.

Eine einzige Lichtschaltung für den kompletten Kuhstall kann unterschiedliche Lichtprogramme praktisch unmöglich machen.

Wie viel Lux dürfen nachts im Kuhstall vorhanden sein?

Während der Dunkelphase gelten wesentlich niedrigere Werte als tagsüber.

Die DLG empfiehlt, 10 Lux in den Nachtstunden nicht zu überschreiten. Das betrifft ausdrücklich auch Orientierungsleuchten und die Beleuchtung automatischer Melksysteme.

Das bedeutet nicht, dass ein Kuhstall nachts auf exakt 10 Lux beleuchtet werden sollte.

10 Lux sind vielmehr eine obere Orientierungsgröße. Wenn betrieblich kein Licht benötigt wird, kann es deutlich dunkler sein.

Die Tiere brauchen keine helle Dauerbeleuchtung, damit sie sich nachts grundsätzlich im Stall zurechtfinden.

Problematisch ist daher weniger eine kurzzeitig eingeschaltete Arbeitsleuchte als eine dauerhaft eingeschaltete Hauptbeleuchtung, die den Stall während der eigentlichen Dunkelphase weiterhin deutlich erhellt.

Besonders bei automatischen Melksystemen muss deshalb zwischen Orientierungslicht und Tagesbeleuchtung unterschieden werden. Das Thema wird im Beitrag Beleuchtung am Melkroboter vertieft.

150 Lux am Tag und 10 Lux nachts: Warum der Unterschied wichtig ist

Ein funktionierendes Lichtprogramm lebt vom Kontrast zwischen Tag und Nacht.

Wenn tagsüber 150 Lux vorhanden sind, nachts aber beispielsweise noch 60 oder 80 Lux gemessen werden, ist die nächtliche Phase zwar dunkler, aber keineswegs wirklich dunkel.

Genau deshalb reicht es nicht, eine Beleuchtungsanlage nur auf den Tageswert auszulegen.

Bereits bei der Planung sollten mindestens zwei Betriebszustände berücksichtigt werden:

Tagesbetrieb:
ausreichend hell für Tiere und Arbeiten im Stall.

Nachtbetrieb:
Hauptbeleuchtung ausgeschaltet oder stark reduziert, nur notwendige Orientierungsbeleuchtung aktiv.

Dazu können zusätzliche Arbeitslichtkreise kommen, die bei einer Kontrolle oder Behandlung kurzzeitig eingeschaltet werden.

Was bedeutet Lux überhaupt?

Lux beschreibt die Beleuchtungsstärke.

Ein Lux entspricht einem Lichtstrom von einem Lumen, der gleichmäßig auf einen Quadratmeter Fläche trifft.

Für die Praxis bedeutet das: Die Lumenangabe einer Leuchte allein sagt noch nicht, wie hell es später im Stall ist.

Eine LED-Leuchte kann beispielsweise einen hohen Lichtstrom besitzen. Wird sie jedoch sehr hoch montiert oder verteilt ihr Licht auf eine große Fläche, kann am Boden beziehungsweise im Tierbereich deutlich weniger Beleuchtungsstärke ankommen.

Umgekehrt kann eine Leuchte mit geringerem Lichtstrom auf einer kleinen Fläche hohe Luxwerte erzeugen.

Deshalb müssen folgende Größen voneinander unterschieden werden:

Lumen beschreiben, wie viel Licht eine Leuchte abgibt.

Lux beschreiben, wie viel Licht auf einer bestimmten Fläche ankommt.

Kelvin beschreiben die Farbtemperatur des Lichts.

Eine kaltweiße Leuchte ist daher nicht automatisch heller als eine warmweiße. Welche Farbtemperatur sich für verschiedene Stallbereiche eignet, behandeln wir ausführlich unter Welche Lichtfarbe für Milchkühe?.

Wo sollte man Lux im Kuhstall messen?

Ein häufiger Fehler besteht darin, die Beleuchtungsstärke nur direkt unter einer Leuchte zu messen.

Dort befindet sich meistens der hellste Punkt.

Für eine realistische Beurteilung sollte an mehreren Stellen gemessen werden, beispielsweise:

  • am Fressplatz,
  • in Liegeboxen,
  • auf Laufgängen,
  • zwischen zwei Leuchten,
  • in Randbereichen,
  • an Übergängen,
  • am Eingang zum Melkbereich.

Die Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen empfiehlt Messungen bodennah und an mehreren Punkten. Für orientierende betriebliche Messungen eignet sich ein Beleuchtungsstärkemessgerät beziehungsweise Luxmeter.

Besonders interessant sind nicht nur die höchsten Werte, sondern auch die dunkelsten Stellen.

Wenn unter den Leuchten 250 Lux gemessen werden, zwischen den Leuchten jedoch nur 60 Lux, besteht trotz hoher Spitzenwerte keine gleichmäßige Beleuchtung.

Lux nicht direkt an der Lampe messen

Die Beleuchtungsstärke sollte dort beurteilt werden, wo das Licht gebraucht wird.

Eine Messung unmittelbar neben der Leuchte sagt wenig darüber aus, wie viel Licht später im Tierbereich ankommt.

Montagehöhe und Abstand haben erheblichen Einfluss auf den Luxwert.

Das ist besonders in hohen Boxenlaufställen relevant. Werden Leuchten unmittelbar unter dem Dach montiert, muss ihr Licht mehrere Meter zurücklegen, bevor es den Aufenthaltsbereich der Tiere erreicht.

Leuchtenabstand, Optik und Montagehöhe sollten deshalb bereits bei der Lichtplanung gemeinsam berücksichtigt werden.

Verschmutzung reduziert die Beleuchtungsstärke

Die Beleuchtung eines Stalls verändert sich mit der Zeit.

Staub, Feuchtigkeit und Ablagerungen auf Leuchten und Abdeckungen können die Lichtausbeute reduzieren. Eine Anlage, die unmittelbar nach der Installation gerade noch den geplanten Luxwert erreicht, kann deshalb nach einiger Betriebszeit darunter liegen.

Bei der Planung sollte eine entsprechende Reserve berücksichtigt werden.

Gleichzeitig sind überdimensionierte Anlagen keine ideale Lösung. Sinnvoller sind geeignete Stallleuchten, eine gute Positionierung und regelmäßige Reinigung.

Auch die Schutzart der Leuchten und ihre Eignung für die Bedingungen im Rinderstall spielen dabei eine Rolle.

Tageslicht bei der Luxmessung berücksichtigen

In vielen modernen Milchviehställen stammt ein großer Teil des Lichts tagsüber nicht aus LED-Leuchten, sondern von außen.

Offene Seitenflächen, Curtains, Lichtfirste und lichtdurchlässige Bauteile können bei gutem Wetter Beleuchtungsstärken erzeugen, die weit über den für den Stall benötigten Werten liegen.

Bei bedecktem Himmel, im Winter oder am frühen Morgen sieht die Situation jedoch anders aus.

Eine einzige Messung an einem sonnigen Sommertag reicht deshalb nicht aus, um die künstliche Beleuchtung zu beurteilen.

Wer prüfen möchte, ob die installierte Beleuchtungsanlage allein ausreichend dimensioniert ist, sollte auch bei geringem Tageslichteinfall beziehungsweise mit möglichst wenig Fremdlicht messen.

Entscheidend ist nicht der höchste Luxwert

Für einen gut beleuchteten Kuhstall ist der höchste gemessene Wert meist weniger interessant als die Verteilung.

Eine Anlage kann an einzelnen Stellen 400 Lux erreichen und trotzdem schlecht geplant sein, wenn große Bereiche gleichzeitig nur 50 Lux erhalten.

Für laktierende Milchkühe ist eine möglichst gleichmäßige Größenordnung um 150 Lux während der Tagesphase daher in vielen Bereichen sinnvoller als extreme Hell-Dunkel-Unterschiede.

Hinzu kommen höhere Werte dort, wo Menschen arbeiten, sowie eine deutlich reduzierte Beleuchtung während der Nacht.

Damit ergibt sich kein einzelner Luxwert für den gesamten Kuhstall. Eine funktionierende Beleuchtung besteht vielmehr aus mehreren aufeinander abgestimmten Bereichen:

  • rund 150 Lux in den zentralen Aufenthaltsbereichen laktierender Kühe,
  • mindestens 80 Lux bei Kälbern als gesetzlicher Mindestwert,
  • mindestens 200 Lux an bestimmten Arbeitsplätzen wie Melk- und Behandlungsständen,
  • bei speziellen Untersuchungs- und Arbeitsbereichen gegebenenfalls höhere Werte,
  • maximal etwa 10 Lux während einer vorgesehenen Dunkelphase.

Wer eine neue Beleuchtungsanlage plant, sollte diese Werte deshalb nicht isoliert betrachten. Lichtdauer, Farbtemperatur, Gleichmäßigkeit, Montagehöhe und Nachtbetrieb entscheiden gemeinsam darüber, ob aus einer leistungsstarken Leuchte auch eine gute Stallbeleuchtung für Rinder wird.


Quellen