In das Pflanzen, Ernten und Lagern fermentierter Futtermittel wird viel Überlegung, Planung, Arbeit und Mühe investiert. Hochwertiges, gut fermentiertes und richtig gelagertes Futter schafft die Voraussetzungen für eine Maximierung der Futtertrockenmasse und der Nährstoffe. Entscheidungen rund um die Ernte und Lagerung von Futtermitteln wirken sich häufig auf die Milch- oder Fleischproduktion, die Kuhgesundheit und die Rentabilität des Betriebs für das ganze Jahr aus.
Da Standsilos nicht mehr verwendet werden, greifen viele Hersteller auf die Verwendung von Kunststoffen zurück, um ihren Silagehaufen oder -bunker zu schützen. Vor einem Jahrzehnt verließen sich die meisten amerikanischen Landwirte, die Plastik verwendeten, auf 5-mil-Schwarz-auf-Weiß-Folie aus Polyethylen. Mittlerweile hat sich der Markt um dünne Unterlagen, einlagige Bezüge, Zwei-in-Eins-Rollen, wiederverwendbare Oberbezüge und andere Optionen erweitert. Mit dem Zustrom von Kunststoffoptionen kamen eine Menge neuer Begriffe mit sich, mit denen sich die Hersteller vertraut machen mussten. Zwei Begriffe, die uns häufig begegnen, sind „Sauerstoffbarriere“ und „Dampfbarriere“. In der Landwirtschaft kommt es häufig zu Verwirrung zwischen den Unterschieden zwischen Dampfsperren und Sauerstoffsperren. Schließlich ist das äußere Erscheinungsbild dieser Kunststoffe ähnlich. Es gibt jedoch große Unterschiede in der Konstruktion, den Polymeren und den erzielten Ergebnissen zwischen Sauerstoffbarrieren und Dampfbarrieren.
Der Begriff „Dampfsperre“ stammt aus der Baubranche. Die Funktion einer Dampfsperre besteht darin, die Migration von Wasserdampf zu verzögern. Sie wird am häufigsten zwischen den Außen- und Innenwänden eines Gebäudes eingesetzt. Polyethylen, die Art von Kunststoff, die in allem vorkommt, von Einkaufstüten bis hin zu Mülltonnen, bildet eine gute Dampfsperre. Dampfsperren sollen jedoch nicht die Luftmigration verzögern. Während Sauerstoffbarrieren aus Kunststoff in der Bauindustrie verwendet werden können, werden sie in der Regel aus haltbarerem Material hergestellt – zum Beispiel aus Ziegeln, Stahl oder Beton. Tatsächlich bilden 30 cm Ortbeton oder Ziegel eine Luft- oder Sauerstoffbarriere von guter Qualität.
Unter dem Mikroskop betrachtet enthält Polyethylen mikroskopisch kleine Löcher oder, wie manche Ernährungswissenschaftler sagen, „es atmet“. Während eine ordnungsgemäß konzipierte Polyethylen-Kunststoff- oder Dampfsperre die meisten Feuchtigkeitsformen abwehren kann, verhindert sie nicht das Eindringen von Sauerstoff. Sauerstoffmoleküle sind viel kleiner als Wassermoleküle und durchdringen herkömmliche schwarz-weiße Polyethylenabdeckungen und dünne Dampfsperrunterlagen. Im Laufe der Zeit führt diese Sauerstoffdiffusion zu erheblichen Schäden an den oberen zwei bis drei Fuß der Futteroberfläche.
Barrieren gegen Wasser, sei es flüssig (Regen), fest (Schnee und Eis) oder dampfförmig (Luftfeuchtigkeit), sind für die Silage wichtig. Die Einschränkung der Wasserinfiltration ist jedoch nur ein Teil des Prozesses. Per Definition erfolgt die ordnungsgemäße Silagevergärung anaerob oder ohne Sauerstoff. Die Begrenzung dieses Sauerstoffs ist der wichtigste Faktor für die Erhaltung der Futterqualität und die Reduzierung des Verderbs. Diese Begrenzung des Sauerstoffgehalts wird bei der Langzeitlagerung von Futter noch wichtiger. Die Begrenzung des Sauerstoffgehalts ist einer der Hauptgründe dafür, dass wir bei bestimmten Erntefeuchtigkeiten ernten, schnell füllen, gut verpacken und sofort und effektiv verschließen.
Aufrechte Silos mit ihren vor Ort gegossenen Betonwänden, Betondauben oder glasverkleideten Stahlwänden sind bei ordnungsgemäßer Wartung hervorragende Sperrmaterialien für Sauerstoff und Feuchtigkeit. Als die Industrie die Lagerung von aufrechten Silos hin zu Bunkersilos und Halden verlagerte, wurde die Verwendung von Kunststoff aus Polyethylen alltäglich. Durch diese Verschiebung wurden größere Futterflächen gefährdet und der Verderb wurde alltäglich und akzeptiert. Die Einführung echter Sauerstoffbarriere-Kunststoffe für die Landwirtschaft veränderte diese Dynamik.
Sauerstoffbarrierekunststoffe für die Landwirtschaft sind komplexe mehrschichtige Barrieren. Da Polyethylen keine gute Sauerstoffbarriere darstellt, werden andere Polymere hinzugefügt. Einige Sauerstoffbarrierekunststoffe verwenden eine Kernschicht aus Nylon (Polyamid), die von Polyethylen umgeben ist. Diese Kunststoffe sind zwar gute Sauerstoffbarrieren, können jedoch Strukturprobleme aufweisen, gummiartig oder spröde werden und sind nur begrenzt recycelbar. Die besten Sauerstoffbarriere-Kunststoffe, die derzeit auf dem Markt sind, verwenden Ethylenvinylalkohol (EVOH) als Sauerstoffbarriere-Kernkomponente. Dieser Kern sitzt in der Mitte der Kunststoffschichten wie Fleisch in einem Sandwich. Dieser Kern ist von Polyethylen umgeben, ähnlich dem Brot eines Sandwiches, das das Fleisch umgibt. Leider binden EVOH und Nylon allein nicht gut an Polyethylen, daher sind andere „Kleber“-Polymere erforderlich. Daher bestehen alle derzeit in der Landwirtschaft verwendeten echten Sauerstoffbarrieren aus mindestens fünf oder häufiger sieben bis neun Schichten. Diese erhöhte Anzahl mikroskopischer Schichten ist für die höheren Herstellungs- oder Anschaffungskosten einer Sauerstoffbarriere im Vergleich zu einer Polyethylenfolie verantwortlich. Zu viel EVOH in der Mischung führt dazu, dass die Folie mit zunehmendem Alter spröde wird. Daher weisen die besten Folien die richtige Kombination aus hoher Beständigkeit gegen Sauerstoffdurchgang und langlebiger Flexibilität auf.
Wie kann ein Hersteller also sicher wissen, ob er eine Dampfsperre oder eine Sauerstoffsperre kauft? Das wichtigste dem Kunden zur Verfügung stehende Instrument ist die Sauerstoffdurchlässigkeitsrate (OTR)* eines Kunststoffs. Dies ist ein Standardtest der Kunststoffindustrie, und jeder Hersteller einer Folie sollte diese Informationen gerne auf seiner Website veröffentlichen. Eine Sauerstoffdurchlässigkeitsrate von unter 15 (cc/m2/24 h) bedeutet im Allgemeinen, dass der Kunststoff das Eindringen von Sauerstoff gut blockiert. Der Käufer sollte auf eine niedrigere Zahl achten – das bedeutet, dass im Laufe der Zeit weniger Sauerstoff durchdringt.
Es gibt zwar Dampf-/Feuchtigkeitsbarrieretests, aber die Wahrheit ist, dass für landwirtschaftliche Zwecke alle Polyethylenkunststoffe Dampf blockieren, wenn sie von angemessener Qualität und ohne Risse oder Löcher sind. Dünne Kunststoffe mit Polyethylen/PE-Unterschicht können manchmal ein gutes visuelles Ergebnis bei Oberflächenschäden liefern, wenn das Verpacken und Abdecken gut und schnell erfolgt, indem Lufteinschlüsse zwischen dem Futter und der Folie vermieden werden. Aufgrund der geringen OTR dieser Folien (bis zu 900 cm³/m2/24 h) sind jedoch die Schrumpfung und die aerobe Instabilität dieser Futtermittel hoch.
Zusammenfassend besteht die wichtigste und entscheidende Komponente eines Sauerstoffbarrierekunststoffs darin, das Eindringen von Außenluft in den Silagehaufen oder -bunker zu verhindern. Diese Barriere verhindert auch das Ausströmen von Schutzgasen, die während der Fermentation in der Futtermasse entstehen. Schließlich bewirken sauerstoffsperrende Kunststoffe auch eine Dampfsperre. Hochwertige, sauerstoffsperrende Kunststoffe, die ordnungsgemäß platziert und versiegelt sind und keine Brüche aufweisen, sollten zu einer Futterqualität der oberen Schicht führen, die dem Inneren der Silagemasse entspricht, wenn das Futter bei der Ernte ähnlich war. Wenn das Futter aus diesen Gebieten sehr unterschiedlich aussieht, riecht und getestet wird, wird empfohlen, den Abdeck- und Versiegelungsprozess zu überprüfen und das Abdeckmaterial zu untersuchen.
*DIN 53380-3. OTR-Tests werden bei 0,21 bar oder 21 % O2 bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit durchgeführt.
