Studie bestätigt: KI ermöglicht präzise Früherkennung von Milchfieber

Milchfieber ist eine der häufigsten und kostspieligsten Stoffwechselerkrankungen in der Milchviehhaltung. Rund 5–10 % aller Milchkühe erkranken an klinischem Milchfieber mit Festliegen und Muskelschwäche. Doch das ist nur die Spitze des Eisbergs: Mehr als die Hälfte aller Milchkühe entwickeln rund um die Kalbung subklinisches Milchfieber – oft unbemerkt, aber mit erheblichen Folgen für Gesundheit und Leistung.

Eine aktuelle Studie der Veterinärmedizinischen Universität Wien in Zusammenarbeit mit smaXtec zeigt nun: Mit der KI-gestützten TruAdvice^®-Technologie von smaXtec lassen sich gefährdete Kühe zuverlässig identifizieren – noch bevor klinische Symptome auftreten.

Warum ist Milchfieber so verbreitet?

Von 76 in der Studie ausgewerteten Abkalbungen entwickelten 39 Tiere (51 %) subklinisches Milchfieber und 6 Tiere (8 %) wiesen einen starken Kalziummangel auf. Die Risikofaktoren sind bekannt:

• Höhere Laktationsnummer: Keine einzige Färse entwickelte klinisches Milchfieber, aber 5 von 6 Kühen ab der vierten Laktation hatten niedrige Kalziumwerte.
• Hohe Milchleistung: Eine Kuh mit etwa 45 kg Milch pro Tag benötigt zusätzliche 56 g Kalzium täglich. Im Gegensatz dazu benötigt eine nicht laktierende Kuh etwa nur 21 g Kalzium pro Tag, um normale Körperfunktionen aufrechtzuerhalten.

Bisherige Ansätze zur Risikoeinschätzung – beispielsweise anhand von Laborwerten wie Kalzium, Magnesium oder Phosphor – haben nur eine geringe bis moderate Vorhersagekraft. Für Landwirte und Tierärzte ist es jedoch entscheidend, auf Einzeltierebene zu wissen: Welche Kuh ist gefährdet? Und wann muss ich handeln?

Ablauf der Studie

Für die Studie wurden 69 Tiere (22 Färsen und 47 Kühe) am Forschungsbetrieb Raumberg-Gumpenstein überwacht. Von den 89 aufgezeichneten Abkalbungen konnten nach Ausschluss von Zwillingsgeburten, Erkrankungen und vorbeugenden Vitamin-D3-Gaben 76 Abkalbungen ausgewertet werden. Die Abkalbungen wurden in einem Zeitraum von 60 Tagen davor und 60 Tagen danach mit dem smaXtec Bolus überwacht.

Zusätzlich wurden die Tiere zu 10 Zeitpunkten (von 21 Tage vor bis 14 Tage nach der Kalbung) untersucht. Dabei wurden Blutproben genommen und der Kalziumwert bestimmt. Anhand der Untersuchungen wurden die Tiere in drei Gruppen eingeteilt: gesund (Kalzium über 2,2 mmol/L), subklinisches Milchfieber (Kalzium zwischen 1,8 und 2,2 mmol/L) und niedriger Kalziumspiegel (unter 1,8 mmol/L).

Veränderungen in der Körpertemperatur als wichtiger Indikator

Die Körpertemperatur zeigte deutliche Veränderungen. Kühe mit niedrigen Kalziumwerten hatten häufiger Temperaturabfälle: 67 % dieser Kühe zeigten entsprechende Temperaturabfälle, verglichen mit nur 27 % der gesunden Tiere.

Das Deep Learning Modell TruAdvice^®

Das KI-Modell TruAdvice^® von smaXtec nutzt die Daten von 12 Tagen vor der Kalbung und kombiniert mehrere Sensormesswerte (beispielsweise innere Körpertemperatur, Pansenmotilität, Dauer der Netzmagenkontraktionen) mit der Information zur Laktationsnummer. Das Modell wurde auf Basis von Daten von Kühen weltweit trainiert – die Daten der aktuellen Studie waren dem Modell vollkommen unbekannt.

Das Ergebnis: Das KI-Modell TruAdvice^® erkannte 5 von 6 Risikokühen (83 % Sensitivität). Die Warnmeldungen kamen zwischen 12 Stunden vor und 1 Stunde nach der Abkalbung.

Zum Vergleich: Eine niederländische Studie mit Hals- und Beinsensoren erreichte deutlich niedrigere Werte. Das unterstreicht den Vorteil der Kombination aus präzisesten Messungen mittels einzigartiger Bolus-Technologie im Inneren der Kuh mit künstlicher Intelligenz für die Milchfieber-Vorhersage.

Warum funktioniert das KI-Modell von smaXtec so gut?

Der entscheidende Vorteil des Deep Learning Ansatzes ist, dass das Modell nicht nur einen einzelnen Messwert zu einem Zeitpunkt betrachtet, sondern es analysiert das Zusammenspiel mehrerer Parameter über einen längeren Zeitraum. Es erkennt Muster und Veränderungen, die für das menschliche Auge nicht sichtbar sind.

Das Modell wurde auf Daten von verschiedensten Betrieben, Rassen und Managementsystemen weltweit trainiert. Die erfolgreiche Validierung an den völlig unbekannten Daten dieser österreichischen Studie zeigt: TruAdvice^® liefert auch unter unterschiedlichen Voraussetzungen zuverlässige Ergebnisse – egal, wie der Betrieb organisiert ist.

Ein weiterer Vorteil: Während andere Ansätze wissen müssen, wann genau die Kalbung stattfindet, arbeitet TruAdvice^® kontinuierlich und erkennt das Risiko automatisch – auch in Kombination mit der Abkalbemeldung von smaXtec (durchschnittlich 15 Stunden vorab) haben Landwirte so die optimale Übersicht über Ihre Herde.

Was bedeutet das für Landwirte mit dem smaXtec-System?

Die Möglichkeit, gefährdete Kühe frühestmöglich zu erkennen, bietet konkrete Vorteile:

Gezielte statt pauschale Vorbeugung

Mit dem Gesundheitsmanagementsystem von smaXtec können nun statt blindem Gruppeneinsatz gezielt nur die tatsächlich gefährdeten Kühe behandelt werden. Das spart Kosten und vermeidet unnötige Behandlungen.

Frühestmöglich handeln

Da Landwirte bereits mehrere Stunden vorher informiert werden, können sie gezielt reagieren und folgende Maßnahmen setzen:

• Kalziumpräparate rechtzeitig verabreichen
• Die Kuh genauer überwachen
• Bei Bedarf den Tierarzt frühzeitig informieren
• Die Fütterung anpassen

Besonders wertvoll für kleinere Betriebe

In kleineren Herden lohnt sich eine Gruppenprophylaxe oft nicht. Die individuelle Risikobewertung ermöglicht es, jede Kuh nach ihrem tatsächlichen Bedarf zu betreuen.

Folgeerkrankungen vermeiden

Milchfieber wird häufig mit weiteren Problemen wie Ketose, Labmagenverlagerung oder Gebärmutterentzündungen in Verbindung gebracht. Wer frühestmöglich handelt, kann möglicherweise auch diese Folgeerkrankungen reduzieren.