Entwicklung und Erprobung eines Verfahrens zur elektronischen Tierkennzeichnung auf der Grundlage der SAW-Technologie zur Erhöhung der Identifikationssicherheit (Agro SAW-IDENT)

Im Rahmen eines Verbundprojektes mit Unternehmen aus der Nano-, Radar- und Informationstechnik wurde ein neues Verfahren zur elektronischen Einzeltierkennzeichnung auf Basis piezoelektrischer Materialien entwickelt und für den landwirtschaftlichen Anwendungsbereich in vier sächsischen Milchviehanlagen erfolgreich erprobt.
Mit den SAW-Transponder (Surface Acoustic Wave) soll eine neue Technologie für die elektronische Tierkennzeichnung von landwirtschaftlichen Nutztieren erschlossen werden.
Gegenüber üblichen niederfrequenten RFID-Transpondern verfügen die passiven SAW-Transponder über eine hohe Leseentfernung (bis 10 m) und eine kurze Zugriffsrate, was die Identifikation schnell beweglicher Objekte ermöglicht.
Die Transponder sind unempfindlich gegen mechanische Belastungen, Verschmutzung, Abnutzung, hohe / niedrige Temperaturen sowie gegen magnetisch-elektrische Felder.

• Die technische Grundlage der Entwicklung war die drahtlose Abfrage piezoelektrischer, codierter Chips mit Hilfe von Oberflächenwellen (Surface Acoustic Wave) bei einer Frequenzen zwischen 2,4 GHz und 2,48 GHz für die Funkabfrage. Der technisch-methodische Ansatz der Codierung international standartisierten Tierkennzeichnung und der Charakter der Funkübertragung unterscheiden sich dabei grundlegend von der eETK im Niederfrequenzbereich (LF) bei 134 kHz mit integrierten Schaltkreisen.
• Im Projekt wurden vier wesentliche Ergebnisse erzielt:

1. Es ist erstmalig gelungen, zur Darstellung der internationalen 15-stelligen Tiernummer auf dem SAW-Kristall den Coderaum von bisher 20 Bit auf 50 Bit zu erweitern.

2. Es wurde erstmalig ein vollständiges System zur Tieridentifikation mittels SAW-Technologie, bestehend aus SAW-Transpondern, SAW-Readern, Hard- und Software, Bedienoberfläche und Schnittstellen, gebaut und in vier Milchviehbetrieben an über 1.600 Tieren im Langzeittest erprobt.

3. In den Exaktversuchen konnten maximale Lesereichweiten von 10 m bei 20 Bit- bzw. von 5 m bei den 50 Bit-Transpondern erzielt werden. Sich mit einer Geschwindigkeit 8 m/s bewegende Objekte konnten mit einer Erkennungsraten von >98% identifiziert werden.

4. Beim Einsatz mobiler Reader im Feldtest wurden maximale Lesereichweiten von 2,50 m bei 20 Bit- bzw. 1,50 m bei 50 Bit-Transponder bei sich frei bewegenden Milchkühen gemessen.

• Mit der SAW-Identifikation (Agro-SAW-IDENT) ist es gelungen, die Systemgrenzen der niederfrequenten eETK hinsichtlich Reichweite, Bewegungsfreiheit und Erkennungssicherheit zu überwinden.
• Die Ergebnisse des Verbundprojektes Agro SAW–IDENT sind geeignet, den „Stand der Technik“ auf dem Gebiet der Tieridentifikation mit passiven Transpondern hinsichtlich Lesereichweite und Bewegungsgeschwindigkeit der Tiere fortzuschreiben.
• Die erzielten Ergebnisse wurden auf wissenschaftlichen Tagungen diskutiert und publiziert.
• In dem Folgeprojekt sollen die Sensoreigenschaften der SAW-Transponder für die indoor - Ortung und das Tracking von Milchkühen in großen Tiergruppen erschlossen werden.