Gesundheit: Kuh-Sprache: "Ich bin in der Brunft"

Sie werden alle abgehört, rund um die Uhr. Das erbsengroße Mikrofon unter der Stalldecke zeichnet jeden Laut auf. Ein Computer im Wohnzimmer des Landwirts übersetzt die Sprache der Kühe. Das drängende Muhen der Nummer 586 signalisiert: "Du hast mal wieder das Melken vergessen." Und die sehnsüchtigen Laute der Nummer 567 sagen: "Ich bin in der Brunft."

Was noch ein wenig visionär klingt, könnte in zwei Jahren bereits Realität sein. Wissenschaftler der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft in Braunschweig entwickeln eine Anlage zur Lauterkennung von Milchkühen. "Wir verfolgen zwei Ziele", erklärt der Reglungstechniker Gerhard Jahns. "Das System soll eine artgerechtere Haltung der Kühe ermöglichen und die Wirtschaftlichkeit des Milchviehbetriebes erhöhen."

Wenn der Landwirt beispielsweise verpasst, eine Kuh rechtzeitig zu besamen, dann muss er die Kuh bis zum nächsten Eisprung einen Monat lang füttern, obwohl sie keine oder nur wenig Milch gibt. Das verursacht unnötige Kosten. Mit dem neuen Abhörsystem würden die Brunftlaute der Kuh dem Landwirt zeitig signalisieren, wann die Kuh zur Besamung bereit ist.

Bisher untersuchten Biologen hauptsächlich die Lautäußerungen wild lebender Tiere. Vögel oder Fledermäuse standen im Mittelpunkt der Forschung von Bioakustikern. "Die Laute von Nutztieren wurden bisher kaum analysiert", bedauert Jahns. Neben den Wissenschaftlern der Bundesforschungsanstalt betätigt sich in Deutschland nur noch das Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere auf diesem Gebiet. "Das liegt daran, dass Fragen nach einer artgerechten Tierhaltung erst seit wenigen Jahren gestellt werden", sagt Gerhard Manteuffel, in Rostock-Dummerstorf zuständig für die physiologischen Grundlagen der Tierhaltung. Er versucht, ein Abhörsystem zu entwickeln, das den Landwirt über den Stresszustand seiner Schweine informiert. Erst die Methoden, die in der menschlichen Spracherkennung entwickelt wurden, hätten das Know-how für die Bioakustik geliefert, führt Manteuffel aus.

Die mit einem Mikrofon aufgezeichneten Laute der Kühe werden digitalisiert. Ein Computer berechnet daraus ein Spektrum der Energiedichte. Wenn die Forscher die Bedeutung des Rufes der Kuh kennen, weisen sie dem Spektrogramm eine Aussage zu, etwa: "Die Kuh ist in der Brunft." So legen sie eine Art digitale Bibliothek an. In der landwirtschaftlichen Praxis zeichnet das Lauterkennungssystem dann einen Kuhlaut auf, berechnet das Spektrogramm und vergleicht es mit denen in der digitalen Datenbank.

Das größte Problem bereitet die Erstellung der Datenbank. "Wir können die Tiere leider nicht auffordern, einen bestimmten Ruf zu äußern. Und aus Gründen des Tierschutzes können wir den Tieren natürlich auch keine Schmerzen zufügen. Wir sind da auf Zufälle angewiesen," erklärt Jahns. Der Wissenschaftler vom Institut für Biosystemtechnik ist auch auf die Mitarbeit von Verhaltensforschern angewiesen. Denn nicht immer verstehen die Ingenieure, was die Kühe ihnen mitteilen wollen.

"Im Winter sind mal die Wasserleitungen in einem Kuhstall eingefroren. Das war für uns natürlich ein gefundenes Fressen", beschreibt Jahns einen dieser ersehnten Zufälle. Die Tiere hatten Durst und gaben dies lautstark zu erkennen. In einem anderen Fall hatte sich eine Kuh den Kopf in einem Gitter verklemmt. Während die Tierpfleger versuchten, das Tier zu befreien, zeichnete Jahns die Laute der Kuh auf, die vermutlich Panik oder Angst signalisieren.

Da Kühe mit sehr unterschiedlichen Stimmen muhen, benötigen Forscher allerdings viele Spektrogramme eines Rufes. Während Situationen wie "Bauer hat das Melken vergessen" recht häufig auftreten, ist die Anzahl der aufgezeichneten Laute, die Schmerzen signalisieren, bisher noch zu gering.

Jahns hofft auf internationale Zusammenarbeit. In Kanada werden den Kühen Brandzeichen gesetzt - ein schmerzhafter Vorgang, der von entsprechenden Lauten begleitet wird. Der Kanadier John Watts von der Universität Saskatchewan versucht zu ergründen, inwieweit die Laute von Kühen Auskunft über ihr Wohlbefinden geben. "Ich glaube, dass Kühe mit Hilfe ihrer Laute die Intensität positiver oder negativer Gefühle anzeigen." Der Verhaltensbiologe ist jedoch skeptisch, ob sich aus den Rufen Informationen wie "Ich habe Hunger" oder "Ich möchte gemolken werden" ableiten lassen.

Jahns und seinen Kollegen ist dies jedoch gelungen. Ihr Lauterkennungssystem kann die Aussagen "Melken vergessen", "Hunger" und "Brunft" den Rufen einzelner Kühe zuordnen. Noch einfacher ist es, die Stimmen verschiedener Kühe zu unterscheiden. "Wir können daher mit dem System nicht nur interpretieren, was eine Kuh signalisiert, sondern auch, welche Kuh im Stall diesen Laut von sich gegeben hat", sagt Jahns. Interessant ist diese Methode für Landwirte mit mehr als 100 Tieren im Stall. Während in Familienbetrieben mit maximal 20 Kühen der Landwirt seine Tiere persönlich kennt, sind Großbetriebe auf eine technische Überwachung angewiesen. Akustische Anlagen bieten zwei Vorteile: Sie stören die Tiere nicht und sind sehr preisgünstig. Vorausgesetzt, der Landwirt besitzt schon einen Computer mit Soundkarte. Dann muss er lediglich etwa 100 Mark in die Anschaffung von Mikrofon und Verstärker investieren.

Manuela Roever