Heustock: Temperatur und Feuchtigkeit auf dem Handy ablesen

Kurz & bündig
-Der Messstab der Firma Pikkerton übermittelt Sensordaten auf das Handy.
-Die Messdaten werden drahtlos übermittelt.
-Die Messintervalle sind individuell einstellbar.

Bernhard Lötscher aus dem luzernischen Marbach überlässt bei der Brandprävention auf seinem Betrieb nichts dem Zufall. Das Heulager überwacht er seit Jahren mit einer Temperaturmesssonde.

Seit dem Frühjahr 2024 hat er die Kontrolle optimiert und setzt eine Heustocksonde der Pikkerton Schweiz GmbH aus Stans ein. Das System zeigt ihm nebst der aktuellen Temperatur auch die Feuchtigkeit des Futters mit regelmässigen Messungen fortlaufend auf dem Handy oder sonst einem Gerät mit Internetverbindung an.

Kontrolle, ohne auf den Stock zu steigen

«Der grösste Vorteil der neuen Messeinrichtung ist für mich die Überwachung von überall her. Mit dem bisherigen System musste ich jeweils auf den Heustock steigen, um den Temperaturwert abzulesen.» Jetzt braucht Bernhard Lötscher nur noch auf das Handy zu schauen, welches heute für einen produzierenden Landwirt zur Standardausrüstung wie ein Sackmesser gehört.

Die Brandprävention ist auf dem Betrieb der Familie Lötscher schon lange ein wichtiges Thema und man schenkt der Heustocküberwachung grosse Aufmerksamkeit. «Das lernte ich von Kindsbeinen an. Mein Vater war Feuerwehroffizier und hat bei Einsätzen erlebt, was es bedeutet, wenn Heustöcke entflammen oder wegen unmittelbarer Brandgefahr kontrolliert abgetragen werden müssen. Auch ich habe während meiner Feuerwehrzeit entsprechende Erfahrungen gemacht.»

Mit Überwachung nichts anbrennen lassen

Kein Wunder, lässt man beim Betrieb Lötscher nichts anbrennen und kontrolliert die heiklen Stellen lieber einmal zu viel als zu wenig. Dazu wurde kein Aufwand gescheut und vor rund 20 Jahren eine erste Temperaturmesssonde angeschafft. Diese wurde, wie das heutige System, mit einem Stab in den Heustock gesteckt und nach rund zehn Minuten konnte die Temperatur abgelesen werden.

«Das war zwar ein grosser Zeitaufwand, aber diese Einrichtung gab uns eine Sicherheit bei der Brandprävention.» Vor rund zehn Jahren hat Bernhard Lötscher in einen weiteren Messstab investiert, welcher die Temperatur an einem Kontrollkästchen anzeigt. Dieser wurde mithilfe der Luzerner Gebäudeversicherung vergünstigt angeboten; das Messergebnis war in kürzerer Zeit verfügbar als mit der ersten Sonde. Dennoch musste, wie erwähnt, dazu auf den Stock gestiegen werden.

Die Gewissheit für beste Futterqualität

Nebst der Brandvermeidung dient die Heustocküberwachung auch als Kontrolle für die Futterqualität. Hier ist Bernhard Lötscher auf beste Qualität angewiesen. Auf seinem Biobetrieb hält er 80 Milchschafe. Für diese will er bestes Raufutter produzieren.

Damit dies gelingt, setzt Bernhard Lötscher auch seine Erfahrung ein. Er platziert die Messsonde jeweils dort, wo er die heikelste Stelle im Heustock ausmacht. Diese findet er nebst der optischen Kontrolle auch mit dem Kran. Je nachdem, wie leicht oder sperrig die Zange in den Futterstock greift, desto feuchter oder trockener ist das Futter.

Mit dem neuen Messsystem hat Lötscher stets aktuelle Werte, da alle 15 Minuten die gemessenen Werte übermittelt werden. Die Übertragung erfolgt mittels Narrowband IoT (NB-IoT). Narrowband heisst Schmalband und IoT steht für «Internet der Dinge». Die Drahtlostechnologie nutzt das Mobilfunknetz, um Sensordaten über das Internet abzurufen.

Laut Peter Arnold von der Pikkerton Schweiz GmbH lässt sich die Häufigkeit der Übermittlung der Daten individuell einstellen. Eine Meldung alle 15 Minuten, wie sie Bernhard Lötscher nutzt, findet er passend. Je häufiger der Sensor sendet, desto höher ist der Stromverbrauch. Dieser sei dank der schmalen Bandbreite jedoch ohnehin sehr gering, da ein intelligenter Chip die Messdaten bereits im Sendegerät komprimiert und so das Sendepaket und folglich die Sendezeit verkleinert werden. Im Normalfall halte das Batteriepaket über drei Jahre, erklärt Peter Arnold.

Mit Daten sichere Entscheide treffen

«Der aktuelle Temperatur- und der Feuchtigkeitswert interessieren mich sehr. Der visualisierte Verlauf der Werte ist ebenfalls interessant zu verfolgen. Da das System für mich neu war, habe ich die Daten besonders gespannt verfolgt. Ich habe das Heu natürlich auch mit meinen Sinnen kontrolliert. Aber ich habe es gerne, wenn meine Eindrücke durch Daten bestätigt werden», sagt Bernhard Lötscher.

Er hat rasch erkannt, dass mit den Daten des Systems die Qualität der Heustockbelüftung wie bei einer automatisierten Steuerung möglich ist. Um dies zu erreichen, platzierte er vor dem Heugebläse einen weiteren Sensor. Anhand der Eingangs- und Ausgangswerte kann er nun entscheiden, ob sich das Belüften überhaupt lohnt.

Es gibt Regelsysteme für Heubelüftungen, welche aufgrund solcher Daten die Belüftungsanlage automatisch regeln, so auch von Pikkerton. «Darauf habe ich jedoch verzichtet und führe die Schaltungen manuell aus.» Bernhard Lötscher legt täglich rund 20 000 Schritte auf seinem Hof zurück. Vor allem wegen der Bio-Pouletmasthühner sind viele Schritte notwendig. «Da spielt es keine grosse Rolle mehr, wenn ich zum Stall laufe, um den Lüfter zu starten.»

Heubelüftung gezielter einsetzen und Strom sparen

Mit den Feuchtigkeits- und Temperaturwerten der beiden Sensoren kann Bernhard Lötscher die Trocknungsanlage gezielt nutzen. Auch das Zuschalten des Warmluftofens kann er nun dank der beiden Sensoren datengestützt und somit gezielt entscheiden.

«Ich schätze, dass ich allein beim ersten Schnitt dank der Daten die Heubelüftung rund vier Stunden weniger lang habe laufen lassen. Hat man keine exakten Daten, baut man automatisch eine Sicherheitsreserve ein.» Für den 20-kW-Gebläsemotor hat er bei einem Strompreis von 25 Rappen pro kWh somit 20 Franken gespart.

Bernhard Lötscher sieht in den Aufzeichnungen der Messtemperaturen, welche in einer Cloud bei Pikkerton gespeichert werden, auch eine Sicherheit gegenüber der Gebäudeversicherung. Er will es zwar nie so weit kommen lassen, aber die Gebäudeversicherung Luzern verlangt bei einer Heustocktemperatur ab 50 Grad ein Messprotokoll mit täglichen Messungen, was vom System her bereits gegeben ist. Standardmässig lassen sich die Messdaten fünf Jahre zurückverfolgen. Eine lückenhafte Heustockmessung kann in einem solchen Fall einschneidende Kürzungen der Ver-sicherungsleistungen zur Folge haben, wie etwa die Luzerner Gebäudever-sicherung informiert.

Viele Einsatzmöglichkeiten für Sensoren

Ein weiterer Einsatzbereich der Messsonde sieht Bernhard Lötscher im Vormaststall seiner Mastpoulets. Dort ist die Temperatur von 33 Grad entscheidend. Wie bei der Heustocksonde kann nun auch die Temperatur im Stall jederzeit überwacht werden. «Es gibt mir Sicherheit, wenn ich regelmässig den Zustand im Stall kontrollieren kann und die Messdaten protokolliert werden.»

Das Sensorsystem misst, übermittelt und visualisiert den Verlauf von Temperatur und Feuchtigkeit. Das System kann auch Alarm auslösen und diesen als Anruf, SMS, Whatsapp etc. senden. Wenn man mit dem Gerät verbunden ist, lässt sich dies je nach Wunsch einstellen.

Betriebsspiegel der Familie Lötscher
Bernhard und Christa Lötscher, Marbach LU, Bioproduktion
LN: 15 ha, Bergzone II
Bewirtschaftung: Bio
Kulturen: Futterbau
Tierbestand: 80 Milchschafe, Milchverarbeiter Käserei Gohl BE,2000 Mastpoulets
Arbeitskräfte: Betriebsleiterfamilie

Sensoren überwachen den Betrieb
Die Heustocksonde der Firma Pikkerton in Stans NW wurde in der Schweiz entwickelt und erprobt. Peter Arnold ist Projektberater und Entwickler für Kontrollsysteme, welche mit Sensoren überwachen und die Messdaten online über-mitteln. Die Landwirtschaft ist ein wichtiger Bereich. Neben der Heustocksonde werden weitere Sensoren wie Brandvermeidungssensoren oder Klimaüberwachung in Ställen und Gebäuden angeboten. Ein weiteres Hauptgebiet sind Ultraschallsensoren für Füllstands- und Durchfluss-Messungen. Weitere Bereiche betreffen die Industrie, den Baubereich oder öffentliche Verwaltungen mit deren Infrastrukturen.
Allen Bereichen gemeinsam ist die Datenübertragung mittels Narrowband IoT (NB-IoT). Narrowband heisst Schmalband und IoT steht für «Internet der Dinge». Dazu wird das bereits bestehende Mobilfunknetz benutzt. NB-IoT nutzt ungenutzte 200-kHz-Bänder (Langwellenbereich), die für GSM (Global System for Mobile Communications) erschlossen worden sind. Dadurch können Geräte im Internet der Dinge verbunden werden. Endgeräte benötigen deutlich weniger Energie als herkömmliche Mobilfunkgeräte wie Smartphones, die das Mobilfunknetz gewöhnlich nutzen. Deshalb können auch smarte Geräte mit kleinen Batterien im NB-IoT Netz über lange Zeiträume senden. Dank der Schmalband-Übertragung können die Daten auch Mauern durchdringen, durch welche das Mobilfunknetz nicht mehr erreichbar ist. Die Daten der Sensoren werden an eine Cloud gesendet, aus welcher sie über das Internet abgerufen werden können. Das System alarmiert den Anwender, wenn ein Messwert einen definierten Bereich verlässt.

Vorsicht beim Häckseln von Stroh
Stroh darf nur im Freien und mit genügendem Abstand zu Gebäuden und Anlagen gehäckselt werden.
Für zerkleinertes Futter- und Streugut ist nach der Verarbeitung eine Zwischenlagerung im Freien während mindestens 24 Stunden erforderlich.
Mit Zustimmung der Brandschutzbehörde kann auf die Zwischen-lagerung von zerkleinertem Futter und Streugut im Freien verzichtet werden, wenn besondere brandschutztechnische Massnahmen getroffen werden, zum Beispiel:
-frei stehende Silos mit genügendem Abstand zu benachbarten Bauten
-Verwendung spezieller Häcksler mit eingebauten Metalldetektoren
-Einbau von Funkendetektoren und Löschanlagen in Transportleitungen
Die Lagerung von Stroh muss ebenfalls überwacht werden. Das Stroh muss trocken eingebracht werden. Am besten wird beim Lagern darauf geachtet, dass zwischen den Stapeln eine Lücke bleibt, damit ein Luftaustausch möglich ist. Wie beim Heu kann das Stroh durch eine ungenügende Trocknung einen übermässigen Gärprozess entwickeln. Das Stroh erwärmt sich dabei stark und es entstehen leicht brennbare Gase.
Quelle: Heureka