Fallstudie zur digitalen Aufzeichnung der Staubentwicklung in Abhängigkeit von der Lüftungsöffnung und der Einstreu in einem Pferdestall

Der Einfluss verschieden großer Lüftungsflächen auf die Staubexposition in einem Pferdestall wurde mit drei verschiedenen Einstreuvarianten untersucht. Dazu wurden die Belüftungssituationen A, B und C definiert (A = Fenster geöffnet, 10 179 cm2, B = Türe geöffnet, 23 415 cm2, C = Fenster und Türe geöffnet, 33 594 cm2). Die Versuchsbox war mit einem Pony besetzt und die Staubbelastung wurde mit Hilfe eines digitalen Überwachungssystems (SmartHorse®, MUUTU AG) aufgezeichnet. Bei den Einstreuvarianten handelte es sich um zwei verschiedene Stroharten (Gerste und Weizen) und Holzspäne, wobei die Staubexposition auf Messhöhen von 53 und 130 cm gemessen wurde. Mit Hilfe eines statistischen Modelles wurden die Effekte von Lufttemperatur und -feuchte, sowie der Aktivität des Ponys auf die Staubexposition berücksichtigt. Der Effekt unterschiedlicher Belüftungssituationen zeigte sich für die Partikelgrösse PM 2,5 gemessen auf 53 cm Höhe am deutlichsten. Es bestanden signifikante Unterschiede (p < 0,05) in den Modellschätzwerten der Staubkonzentration PM 2,5 bei geöffnetem Fenster (A) versus geöffneter Tür (B) für Weizenstroh (A = 3,6 μg/m3, B = 5,6 μg/m3) und für Gerstenstroh (A = 2,9 μg/m3, B = 5,5 μg/m3). Bei geöffneter Türe und Fenster (C) betrug die Staubkonzentration PM 2,5 im Modellschätzwert für Weizenstroh 6,0 μg/m3, für Gerstenstroh 4,9 μg/m3 und für Holzspäne 9,6 μg/m3. Damit ergab sich zwischen den Belüftungssituationen B und C bei den beiden Stroharten kein signifikanter Unterschied (p > 0,05) in der Staubexposition. Holzspäne verursachten bei geöffneter Türe und Fenster (C) die höchste Staubkonzentration, wobei PM 2,5 signifikant höher gegenüber beiden Strohsorten war (p < 0,05). Für die Partikelgrösse PM 10 war der Unterschied bei gleicher Belüftungssituation (C) auf 53 cm Messhöhe nur zwischen Holzspänen und Weizenstroh signifikant verschieden (p < 0,05). Ungeachtet der gefundenen Unterschiede in den Staubkonzentrationen bei den Einstreuqualitäten und Belüftungssituationen lässt sich sagen, dass in der vorliegenden Studie die Staubexposition gemessen als PM 2,5 und PM 10 Werte (μg/m3) generell sehr tief lag. Von der Weltgesundheitsorganisation WHO werden für den Menschen im Tagesdurchschnitt maximale Staubexpositionen mit der Grösse PM 2,5 von 25 μg/m3 und PM 10 von 50 μg/m3 empfohlen. Diese Werte wurden in der vorliegenden Studie in keiner der Belüftungssituationen bzw. Messhöhen und Einstreutypen im Mitteloder Modellschätzwert überschritten. Die Beurteilung des Stallklimas ist komplex und wird durch zahlreiche Faktoren beeinflusst. Digitale Monitoringsysteme können Klimawerte in Ställen sichtbar und bewertbar machen und zusammen mit geeigneter Einstreu, staubarmer Fütterung und richtigem Management wesentlich zum Tier- und Menschenwohl und -gesundheit beitragen.

Digital monitoring of dust release in a horse stable, depending on ventilation opening area and bedding type. The effect of three different ventilation configurations on dust exposure in a horse stable with three different bedding options was evaluated. The three ventilation configurations were: A = open window (10,179 cm2 opening), B = open door (23,415 cm2 opening), and C = open door and window (33,594 cm2 opening). The experimental box was occupied by a pony and dust release was recorded using a digital monitoring system (SmartHorse®, MUUTU AG). The impact on dust release (measured as particulate matter, PM 2.5 and PM 10) of two different straw qualities (wheat and barley) and of wood shavings was investigated at two measurement heights (53 and 130 cm). A statistical model was used to take into account the effects of air temperature and humidity and the activity of the pony on dust release. The effect of the different ventilation configurations on the airborne particulate matter (PM 2.5) was most obvious at a height of 53 cm. Significant differences (p < 0.05) of the PM 2.5 concentrations estimated by the model were observed between configurations A (open window) and B (open door) for wheat straw (A = 3.6 μg/m3, B = 5.6 μg/m3) and for barley straw (A = 2.9 μg/m3, B = 5.5 μg/m3). When both door and window where open (C), the PM 2.5 concentration at 53 cm height was 6.0 μg/m3 for wheat straw, 4.9 μg/m3 for barley straw and 9.6 μg/m3 for wood shavings. With ventilation configurations B and C, there was no significant difference in PM 2.5 release between the two straw qualities. Wood shavings produced the highest PM 2.5 concentration in configuration C, and the values were significantly higher (p < 0.05) than those measured with the two types of straw. At 53 cm height particulate matter (PM 10) concentrations differed significantly (p < 0.05) between wood shavings and wheat straw only with ventilation configuration C. However, regardless of the differences observed between the various ventilation configurations and bedding materials, the dust release measured as PM 2.5 and PM 10 values (μg/m3) were generally low. The guideline values of the World Health Organization (WHO) for the maximum mean daily dust exposure of humans are 25 μg/m3 for PM 2.5 and 50 μg/m3 for PM 10. In the current study, both the mean measured values and the model estimates were lower than the recommended WHO maximal values in all three ventilation configurations, for both measurement heights and all bedding types. Assessing the climate of a stable is a complex process which is influenced by multiple factors. Digital monitoring systems make climate parameters visible and evaluable. In combination with adequate bedding material, low-dust feeding and appropriate stable management, they can therefore contribute substantially to the wellbeing and health of both animals and people.