Licht im Rinderstall dient nicht allein dazu, dass Landwirt und Tiere ausreichend sehen. Beleuchtungsstärke, Lichtdauer, Lichtspektrum und die Verteilung des Lichts beeinflussen den Tag-Nacht-Rhythmus der Tiere. Gerade in Milchviehställen mit automatischem Melksystem, nächtlichen Tierkontrollen oder ganzjähriger Stallhaltung lohnt es sich deshalb, Tag- und Nachtbeleuchtung getrennt zu planen.
Rinder sehen ihre Umgebung anders als Menschen. Sie verfügen über ein gutes Dämmerungssehen, reagieren vergleichsweise langsam auf starke Helligkeitswechsel und nehmen Farben anders wahr. Daraus ergeben sich konkrete Anforderungen an die Stallbeleuchtung für Rinder: tagsüber ausreichend und gleichmäßig beleuchten, nachts echte Dunkelphasen ermöglichen und unnötig helles Licht vermeiden.
Wie sehen Rinder Licht und Farben?
Das menschliche Auge besitzt drei Typen farbempfindlicher Zapfen. Rinder sind dagegen Dichromaten und besitzen zwei Zapfensysteme. Ihre spektrale Empfindlichkeit unterscheidet sich deshalb deutlich von der des Menschen. Besonders relevant sind der blaue und der grünlich-gelbe Bereich des sichtbaren Lichts.
Langwellige rote Strahlung wird von Rindern anders und schwächer wahrgenommen. Das bedeutet allerdings nicht, dass Kühe Rot grundsätzlich nicht sehen können. Verhaltensversuche zeigen, dass Rinder auch langwelliges Licht unterscheiden können.
Die häufig verwendete Formulierung „Kühe sind rotblind“ ist deshalb zu pauschal. Treffender ist: Rinder reagieren auf langwelliges rotes Licht anders beziehungsweise weniger empfindlich als auf verschiedene kürzere Wellenlängen.
Hinzu kommt ihr ausgeprägtes Dämmerungssehen. Eine reflektierende Schicht im Auge, das Tapetum lucidum, verbessert die Nutzung geringer Lichtmengen. Rinder benötigen deshalb nachts keine helle Stallbeleuchtung, um sich grundsätzlich orientieren zu können.
Gleichzeitig passen sie sich langsamer an starke Helligkeitswechsel an als Menschen. Ein hell beleuchteter Bereich direkt neben einem dunklen Laufgang oder harte Schatten können deshalb problematisch sein. Für die Stallplanung ist eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung oft wichtiger als einzelne besonders helle Bereiche.
Welches Licht stört Rinder nicht?
Ein bestimmtes Licht, das Rinder überhaupt nicht wahrnehmen oder das ihre biologischen Abläufe garantiert nicht beeinflusst, gibt es nicht.
Für die Nacht ist Dunkelheit die sicherste Variante, wenn keine Beleuchtung für Arbeitsabläufe oder Tierkontrollen benötigt wird. Muss im Stall nachts Licht vorhanden sein, spielen vor allem drei Faktoren eine Rolle:
- Beleuchtungsstärke
- Dauer der Beleuchtung
- spektrale Zusammensetzung des Lichts
Helles weißes Licht sollte während der eigentlichen Dunkelphase vermieden werden. Besonders kurzwellige beziehungsweise blaue Lichtanteile sind für biologische Rhythmen relevant.
Rotes Licht kann dagegen für nächtliche Kontrollarbeiten eine Möglichkeit sein, weil Rinder auf langwellige Strahlung anders reagieren als auf viele kürzere Wellenlängen. Es sollte trotzdem schwach und möglichst gleichmäßig eingesetzt werden.
Eine kräftige rote Beleuchtung ist nicht automatisch mit Dunkelheit gleichzusetzen.
Untersuchungen zeigen außerdem, dass Kühe sich sogar bei sehr geringer Beleuchtung oder Dunkelheit noch orientieren können. Gleichzeitig können ungünstig angeordnete Lichtquellen und starke Hell-Dunkel-Unterschiede ihr Bewegungsverhalten beeinflussen.
Für den täglichen Stallbetrieb ist deshalb gleichmäßiges, flimmerarmes Licht wichtiger als ein bestimmtes Schlagwort wie „Tageslicht-LED“ oder „Vollspektrum“.
Wie hell sollte ein Rinderstall tagsüber sein?
Für wichtige Bereiche eines Milchviehstalls werden häufig etwa 150 Lux als Orientierungsgröße genannt. Dazu zählen beispielsweise Liege-, Lauf- und Fressbereiche.
Entscheidend ist allerdings nicht allein der rechnerische Durchschnittswert. Die notwendige Beleuchtungsstärke sollte dort erreicht werden, wo sich die Tiere tatsächlich aufhalten.
150 Lux entsprechen keinem besonders hellen Arbeitsplatz für Menschen. Für Rinder kann dieses Niveau jedoch dazu beitragen, einen klaren Unterschied zwischen Tag und Nacht zu schaffen und die Orientierung im Stall zu unterstützen.
Für spezielle Arbeitsbereiche gelten höhere Anforderungen. In Behandlungs-, Kranken- oder Abkalbebereichen kann beispielsweise eine Beleuchtungsstärke von 400 Lux oder mehr sinnvoll sein, wenn Tiere untersucht oder behandelt werden.
Diese höhere Beleuchtungsstärke dient vor allem dem Menschen und muss nicht dauerhaft vorhanden sein.
Auch im Melkbereich sind gute Lichtverhältnisse wichtig. Landwirte und Mitarbeiter müssen Euter, Zitzen, Verletzungen, Verschmutzungen oder Veränderungen zuverlässig erkennen können.
Wie lange darf die Beleuchtung nachts brennen?
Hier muss zwischen laktierenden Milchkühen, Trockenstehern und Kälbern unterschieden werden.
Eine allgemeine Regel, nach der Licht bei erwachsenen Milchkühen nachts höchstens eine bestimmte Zahl von Stunden eingeschaltet sein darf, gibt es nicht. Aus physiologischer Sicht sollte aber eine klar erkennbare Dunkelphase vorhanden sein.
Bei einem klassischen Langtag-Lichtprogramm für laktierende Milchkühe wird häufig mit ungefähr 16 Stunden Licht und 8 Stunden Dunkelheit gearbeitet.
In Praxisbetrieben muss allerdings nicht zwangsläufig ganzjährig künstlich ein 16-Stunden-Lichttag erzeugt werden. Natürliches Tageslicht, Jahreszeit, Stallbau und Haltungssystem spielen ebenfalls eine Rolle.
Für Trockensteher wird dagegen häufig ein Kurztag-Lichtprogramm beschrieben. Dabei werden ungefähr 8 Stunden Licht und 16 Stunden Dunkelheit angestrebt.
Das zeigt, warum eine einzige Zeitschaltung für sämtliche Tiergruppen nicht immer sinnvoll ist.
| Tiergruppe/Bereich | Orientierung |
|---|---|
| Laktierende Milchkühe | häufig etwa 16 h Licht / 8 h Dunkelheit |
| Trockensteher | häufig etwa 8 h Licht / 16 h Dunkelheit |
| Nachtphase | möglichst dunkel beziehungsweise nur schwaches Orientierungslicht |
| Kälber | mindestens 10 h täglich mit mindestens 80 Lux |
Bei Kälbern besteht in Deutschland eine konkrete gesetzliche Vorgabe. Nach der Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung muss die Beleuchtung im Aufenthaltsbereich täglich mindestens zehn Stunden eine Stärke von mindestens 80 Lux erreichen. Die Beleuchtung soll dem Tagesrhythmus angeglichen und möglichst gleichmäßig verteilt sein.
Wie dunkel muss es nachts im Kuhstall sein?
Für die physiologische Nachtphase ist nicht allein entscheidend, ob die Hauptbeleuchtung ausgeschaltet wird. Auch kleinere Leuchten, beleuchtete Geräte oder dauerhaft eingeschaltete Arbeitsleuchten können im Tierbereich messbare Helligkeit erzeugen.
Als Größenordnung für eine sehr schwache Nachtbeleuchtung werden häufig Werte von maximal etwa 10 Lux genannt. Teilweise werden für eine möglichst ungestörte Dunkelphase noch niedrigere Werte empfohlen.
Eine exakte Grenze, ab der Licht biologisch keinerlei Wirkung mehr besitzt, lässt sich daraus jedoch nicht ableiten.
Für die Praxis eignet sich deshalb ein einfaches Prinzip:
Die Nachtbeleuchtung sollte so schwach wie möglich und nur so hell wie betrieblich notwendig sein.
Eine Beleuchtungsstärke von wenigen Lux am Melkroboter ist etwas anderes als ein Stall, der auch nachts mit 100 oder 150 Lux ausgeleuchtet wird.
Warum brauchen Kühe eine Dunkelphase?
Licht dient dem Organismus nicht nur zum Sehen. Über die Augen erhält die innere Uhr Informationen darüber, ob Tag oder Nacht ist.
Dabei spielt das Hormon Melatonin eine wichtige Rolle. Unter normalen Bedingungen steigt die Melatoninkonzentration während der Dunkelphase an und sinkt bei Lichteinwirkung wieder.
Der Wechsel zwischen Licht und Dunkelheit trägt damit zur Synchronisierung des circadianen Rhythmus bei.
Untersuchungen mit Milchkühen zeigen, dass künstliche Nachtbeleuchtung diesen Rhythmus verändern kann. Dauerhafte beziehungsweise biologisch wirksame Beleuchtung in der Nacht kann die nächtliche Melatoninbildung beeinflussen.
Das bedeutet nicht, dass jede kurzzeitig eingeschaltete Lampe sofort gesundheitliche Folgen verursacht. Es spricht jedoch gegen eine unnötige Dauerbeleuchtung des Stalls während der Nacht.
Warum Rotlicht im Kuhstall?
Rotlicht wird vor allem als Nacht- beziehungsweise Orientierungsbeleuchtung eingesetzt.
Der Gedanke dahinter: Mitarbeiter sollen Kühe, Laufgänge, Abkalbebuchten oder automatische Melksysteme kontrollieren können, während die natürliche Dunkelphase möglichst wenig beeinträchtigt wird.
Der Ansatz hat eine physiologische Grundlage. Die spektrale Empfindlichkeit des Rinderauges unterscheidet sich von der des Menschen. Langwellige rote Strahlung wird anders wahrgenommen als Licht aus dem blauen und grünlichen Spektralbereich.
Daraus entstand in der Stallpraxis das Konzept einer „roten Nachtbeleuchtung“.
Allerdings wird dieses Prinzip teilweise zu stark vereinfacht.
Rotlicht ist für Kühe nicht unsichtbar.
Untersuchungen zeigen Unterschiede in der Reaktion des Rinderauges auf verschiedene Lichtfarben. Gleichzeitig deuten Versuchsergebnisse darauf hin, dass für viele physiologische und verhaltensbezogene Wirkungen neben dem Spektrum vor allem die Intensität und die Dauer des Lichts entscheidend sind.
Eine leistungsstarke rote Stallbeleuchtung sollte deshalb nicht allein deshalb die ganze Nacht eingeschaltet bleiben, weil die LEDs rot sind.
Welches Rotlicht eignet sich für den Kuhstall?
Bei Rotlicht für nächtliche Kontrollarbeiten ist die Lichtstärke mindestens ebenso wichtig wie die Farbe.
Eine schwache und gleichmäßige Beleuchtung ist geeigneter als einzelne kräftige rote Strahler. Starke Lichtinseln neben dunklen Bereichen können die Orientierung der Tiere erschweren.
Für fest installierte Nachtbeleuchtung empfiehlt es sich deshalb, die tatsächliche Beleuchtungsstärke im Tierbereich zu messen.
Die elektrische Leistung einer Leuchte in Watt sagt nur sehr eingeschränkt aus, wie hell es später auf Augenhöhe der Tiere oder auf dem Laufgang tatsächlich ist.
Wer beispielsweise eine Nachtbeleuchtung im Bereich weniger Lux plant, sollte die Anlage nach der Installation mit einem Luxmeter kontrollieren.
Was leuchtet heller: Warmweiß oder Kaltweiß?
Kaltweißes Licht ist nicht automatisch heller als warmweißes Licht.
Warmweiß und kaltweiß beschreiben zunächst die Farbtemperatur und nicht die erzeugte Lichtmenge.
Typischerweise wird unterschieden zwischen:
- Warmweiß: unter etwa 3.300 Kelvin
- Neutralweiß: ungefähr 3.300 bis 5.300 Kelvin
- Tageslichtweiß beziehungsweise Kaltweiß: oberhalb von etwa 5.300 Kelvin
Zwei LED-Leuchten können beispielsweise beide 10.000 Lumen erzeugen, obwohl eine 3.000 Kelvin und die andere 5.000 Kelvin besitzt.
Rein anhand der Farbtemperatur lässt sich deshalb nicht beurteilen, welche Leuchte einen Stall stärker ausleuchtet.
Für den Vergleich sind vielmehr der Lichtstrom in Lumen und die tatsächlich erreichte Beleuchtungsstärke in Lux relevant.
Kaltweißes Licht enthält in der Regel einen größeren Anteil kurzer, bläulicher Wellenlängen. Warmweiß weist vergleichsweise höhere Anteile längerer Wellenlängen auf.
Dadurch kann kaltweißes Licht für Menschen subjektiv heller oder klarer wirken, obwohl zwei Leuchten einen ähnlichen Lichtstrom erzeugen.
Lux misst Licht aus Sicht des Menschen
Bei Rindern wird der Vergleich zwischen Lichtquellen zusätzlich kompliziert.
Die Maßeinheit Lux basiert auf der spektralen Empfindlichkeit des menschlichen Auges. Rinder besitzen jedoch eine andere spektrale Empfindlichkeit.
Zwei Lampen mit demselben Luxwert müssen deshalb aus Sicht eines Rindes nicht vollkommen identisch wirken.
Lux bleibt trotzdem eine wichtige und praktische Planungsgröße für Stallbeleuchtung. Der Wert sollte jedoch nicht isoliert betrachtet werden. Auch Spektrum, Verteilung, Blendung, Flimmern und Beleuchtungsdauer spielen eine Rolle.
Warmweiß oder Kaltweiß im Rinderstall?
Die Farbtemperatur sollte bei der Auswahl einer Stallleuchte nicht allein ausschlaggebend sein.
Für die Tiere sind unter anderem folgende Punkte relevant:
- gleichmäßige Ausleuchtung
- ausreichende Beleuchtungsstärke während der Tagesphase
- geringe Blendung
- geringe Flimmerneigung
- klar definierte Dunkelphase
- geeignete Lichtverteilung
Ein höherer Blauanteil kann außerdem biologisch stärker auf circadiane Systeme wirken.
Für Arbeitsbereiche wie den Melkstand kann kühleres Licht dennoch Vorteile haben. Dort sind gute Detail- und Farberkennung für den Menschen besonders wichtig.
Im Liegebereich entscheidet dagegen nicht die höchstmögliche Kelvinzahl über die Qualität einer Beleuchtungsanlage.
Flimmern kann wichtiger sein als die Lichtfarbe
Ein Punkt wird bei der Auswahl von LED-Leuchten im Kuhstall häufig unterschätzt: das Flimmerverhalten.
LEDs erzeugen ihr Licht nicht zwangsläufig vollkommen kontinuierlich. Abhängig vom Netzteil, LED-Treiber und Dimmverfahren können schnelle Helligkeitsschwankungen auftreten.
Für Menschen können diese Schwankungen bereits nicht mehr bewusst sichtbar sein. Tiere können jedoch ein anderes zeitliches Auflösungsvermögen besitzen.
Deshalb sollte eine Stallleuchte nicht allein nach Leistung, Lichtfarbe, Lumen und Preis ausgewählt werden.
Auch die Qualität des LED-Treibers und die Art der Dimmung gehören zu den Auswahlkriterien.
Besonders relevant ist das bei Anlagen, die zwischen Tages-, Dämmerungs- und Nachtbetrieb umschalten.
Gleichmäßiges Licht erleichtert den Kuhverkehr
Neben Dauer und Spektrum besitzt die Lichtverteilung praktische Bedeutung für den Tierverkehr.
Rinder verfügen über ein sehr breites Gesichtsfeld, haben aber eine andere Sehschärfe als Menschen und passen sich langsamer an starke Veränderungen der Helligkeit an.
Ungünstig sind beispielsweise:
- ein dunkler Eingang zu einem hellen Melkstand
- harte Schlagschatten auf Laufwegen
- einzelne extrem helle Leuchten
- dunkle Bereiche zwischen stark beleuchteten Zonen
- Blendung auf Augenhöhe der Tiere
Für die Planung einer LED-Anlage bedeutet das: Ein hoher durchschnittlicher Luxwert allein garantiert noch keine gute Stallbeleuchtung.
Entscheidend ist auch, wie gleichmäßig das Licht über Fressgang, Liegebereich, Laufgänge und Übergänge verteilt wird.
Stallbeleuchtung nach Tiergruppen planen
Ein moderner Milchviehstall kann mehrere unterschiedliche Lichtanforderungen gleichzeitig haben.
Laktierende Kühe können unter einem längeren Lichttag gehalten werden, während bei Trockenstehern eine deutlich längere Dunkelphase sinnvoll sein kann.
Der Melkstand benötigt für Menschen zeitweise wesentlich mehr Licht.
Ein automatisches Melksystem muss auch nachts kontrolliert werden können.
Kälber unterliegen zusätzlichen gesetzlichen Anforderungen an die Beleuchtungsdauer und Beleuchtungsstärke.
Eine einzige Lichtschaltung für den kompletten Betrieb kann diese unterschiedlichen Anforderungen nur eingeschränkt abbilden.
Praktischer sind getrennte Lichtkreise für Tierbereiche, Arbeitsbereiche und Nachtbeleuchtung. Dimmfähige LEDs ermöglichen zusätzlich weichere Übergänge zwischen heller Tagesphase und Dunkelheit.
Worauf Landwirte bei LED-Stallbeleuchtung achten sollten
Bei einer Neuinstallation oder Sanierung sollten mehrere Kriterien zusammen betrachtet werden.
Beleuchtungsstärke messen:
Luxwerte sollten im tatsächlichen Tierbereich kontrolliert werden. Herstellerangaben allein reichen für die Beurteilung einer fertigen Anlage nicht aus.
Licht gleichmäßig verteilen:
Starke Schatten, dunkle Zonen und Blendung sollten möglichst vermieden werden.
Dunkelphase einplanen:
Die Tagesbeleuchtung sollte nicht ohne konkreten Grund bis tief in die Nacht weiterlaufen.
Nachtlicht begrenzen:
Für Kontrollen oder automatische Melksysteme sollte nur so viel Licht eingesetzt werden, wie tatsächlich benötigt wird.
Rotlicht nicht mit Dunkelheit gleichsetzen:
Rotes Licht kann sich für Nachtbeleuchtung eignen, ist für Rinder aber nicht vollkommen unsichtbar.
Flimmerarme Leuchten einsetzen:
Neben dem LED-Modul beeinflussen Treiber und Dimmer die Lichtqualität.
Tiergruppen getrennt betrachten:
Trockensteher haben andere Anforderungen an die Photoperiode als laktierende Kühe.
Stallbedingungen berücksichtigen:
Leuchten müssen mit Feuchtigkeit, Staub, Stallgasen und den verwendeten Reinigungsverfahren zurechtkommen.
Welches Licht stört Tiere nicht?
Während der Ruhephase entspricht Dunkelheit dem natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus am besten.
Wenn nachts Beleuchtung benötigt wird, sollte sie möglichst schwach und gleichmäßig sein. Rotlicht kann aufgrund der besonderen spektralen Wahrnehmung von Rindern für Kontrollarbeiten sinnvoll sein.
Es ist jedoch falsch, Rotlicht grundsätzlich als für Kühe unsichtbar zu bezeichnen.
Wie lange darf Beleuchtung nachts brennen?
Für erwachsene Milchkühe gibt es keine einfache gesetzliche maximale Brenndauer.
In Lichtprogrammen für laktierende Milchkühe wird häufig mit etwa 16 Stunden Licht und 8 Stunden Dunkelheit gearbeitet.
Für Trockensteher werden dagegen häufig etwa 8 Stunden Licht und 16 Stunden Dunkelheit empfohlen.
Entscheidend ist damit weniger die Frage, wie lange eine einzelne Lampe eingeschaltet sein „darf“, sondern ob den Tieren eine ausreichend lange und klar erkennbare Dunkelphase zur Verfügung steht.
Quellen
- DLG – Merkblatt 415: Beleuchtung und Beleuchtungstechnik im Rinderstall
- Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft – Licht und Beleuchtung im Rinderstall
- Gesetze im Internet – § 11 Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung
- National Library of Medicine – Review zur Lichtwahrnehmung und Photobiologie bei Rindern
- PubMed – Colour discrimination in cattle
- PubMed – Auswirkungen unterschiedlicher Nachtbeleuchtung auf das Bewegungsverhalten von Kühen
- Teagasc – Lighting effects in dairy cow housing
- PubMed – Einfluss nächtlicher Beleuchtung auf Melatonin bei Milchkühen
- PubMed – Dauerhafte Nachtbeleuchtung und circadiane Veränderungen bei Milchkühen
- PubMed – Einfluss verschiedener LED-Spektren bei Milchkühen
- National Library of Medicine – Spektrale Lichtwahrnehmung bei Tieren und Grenzen von Lux als Bewertungsgröße

