Digitalt fjäderfästall för utvärdering och förbättring av stallklimat

One of the biggest challenges for farmers in the poultry industry is to achieve and maintain a good climate in the stable. A non-functioning climatic environment adversely affects animal health and production as well as the work environment. Hence, there are many actors who work hard to try to improve the stable climate. However, it is difficult to know what efforts are needed and what can really give the preferred effect. Therefore, we would like to evaluate the possibilities of establishing a digital poultry stable to simulate and test different scenarios and ways to improve the climatic conditions. If this proves successful, it would provide greater understanding of why different climatic problems arise and what measures that could improve them. In the long run, this concept could be developed into a product and/or service that can be used as an advisory guidance for the farmers.

En av de största utmaningarna för lantbrukare i fjäderfäbranschen är att åstadkomma och upprätthålla ett bra stallklimat. Ett icke fungerande stallklimat påverkar såväl djurhälsa och produktion som arbetsmiljö negativt och många olika aktörer arbetar därför hårt för att försöka förbättra stallklimatet. Det är dock svårt att veta vilka insatser som behövs och vad som verkligen kan ge önskad effekt. Därför vill vi utvärdera möjligheterna att upprätta ett digitalt fjäderfästall för att där kunna simulera och testa olika scenarier och åtgärder för att förbättra stallklimatet. Om detta visar sig vara möjligt skulle det ge ökad förståelse kring varför olika klimatproblem uppstår samt vilka åtgärder som skulle kunna avhjälpa problemen. På sikt är förhoppningen att konceptet ska kunna utvecklas till en produkt och/eller tjänst som kan användas som rådgivningsunderlag ute hos lantbrukarna.

Att åstadkomma ett bra stallklimat året om kan vara en stor utmaning för många äggproducenter. I denna förstudie undersöktes därför möjligheten att upprätta ett digitalt värphönsstall där man kan simulera och testa olika scenarier och åtgärder för att förbättra stallklimatet. För att säkerställa att relevant information togs med i simuleringarna hölls en workshop med olika aktörer i äggnäringen. Även en litteraturstudie genomfördes på området. En datormodell av ett värphönsstall upprättades sedan där bland annat inomhusluftens rörelser, uppvärmning och kylning samt spridning av ammoniak och andra ämnen kunde simuleras. Resultaten av simuleringarna bekräftade att modellen verkar fungera och att den har förmåga att förutse klimatförhållandena i stallet baserat på olika indata. Om modellen kan förfinas och valideras genom ytterligare tester och simuleringar i befintliga stallar, är förhoppningen att den på sikt ska kunna användas som rådgivningsunderlag ute hos producenterna.

DIGITALT STALL KAN HJÄLPA HÖNOR ATT FÅ BÄTTRE STALLKLIMAT

Är det möjligt att med avancerad digital teknik simulera klimatet i ett värphönsstall? Kan simuleringen därefter användas för att utvärdera och förbättra stallklimatet? Dessa frågor blev starten på detta samarbetsprojekt mellan Vreta Kluster, HIR Skåne och Linköpings universitet.

I ett värphönsstall är det viktigt att temperatur, luftfuktighet, koldioxid och ammoniak hålls på rimliga nivåer för att man ska få ett så bra stallklimat som möjligt. Detta kan ibland vara en stor utmaning för många producenter, särskilt vintertid när det blir kallt utomhus. Om stallklimatet fungerar dåligt kan det påverka både djurhälsa, produktion och arbetsmiljö negativt. När problem med klimatet uppstår kan det dock vara svårt att veta vilka insatser som behövs och vad som verkligen kan ge önskad effekt. Idén om att försöka skapa ett digitalt fjäderfässtall föddes.

Syftet med projektet blev att utvärdera om det var möjligt att upprätta ett digitalt fjäderfässtall där man kan testa och simulera olika scenarier och åtgärder för att förbättra stallklimatet. För att se till att datormodellen av stallet utformades efter de verkliga förutsättningarna och behoven i branschen, anordnades en workshop med olika aktörer i äggnäringen.

I projektet genomfördes också en litteraturstudie för att se vad som tidigare gjorts inom området stallklimat och digitalisering. Här kunde man bland annat konstatera att den metod som använts för stallsimuleringen i projektet också tidigare har använts för fjäderfästall och att det finns lite olika sätt att hantera djuren i modellen. Generellt är det svårt att lägga in effekten av enskilda djur, istället läggs deras bidrag till klimatet, så som värme och kemiska substanser, in som alstrande på ytor på golv och våningsplan.

Med litteraturstudien och workshopen som grund började sedan en avancerad datormodell att byggas upp. För att få realistiska värden togs stallmodellens mått och inredning från ett befintligt värphönsstall och tekniken som hanterade själva simuleringarna var Computational Fluid Dynamics (CFD). Här följde sedan en lång rad tester för att hitta rätt inställningar och för att hitta en lagom komplexitetsnivå för ett fjäderfästall. Om beräkningarna blir för avancerade kan det ta flera månader att processa själva simuleringarna så det handlade om att hitta en del förenklingar och uppskattningar. Målet har varit att få fram en digital modell som enkelt ska kunna anpassas till olika befintliga stallar eller tänkt nybygge.

Resultaten av simuleringarna bekräftar att modellen verkar fungera och att den har förmåga att förutse klimatförhållandena inomhus. Genom att titta på olika strömningar av till exempel luftflödet kunde man bland annat hitta möjliga orsaker till en del kända problem. Typiska områden, som till exempel längs med golvet vid en yttervägg, kunde man se att det var dålig luftväxling. Det kan förklara varför det inte är ovanligt med fuktproblem i ströbädden just här.

Nu återstår att förfina och validera modellen ytterligare genom tester och simuleringar i befintliga stallar. På sikt är förhoppningen sedan att det digitala fjäderfästallet ska kunna användas som rådgivningsunderlag till producenterna och på så sätt bidra till ett förbättrat stallklimat