Laser-Bolzenschussapparat

Für die zuverlässige Betäubung von Schlachtvieh vor der Schlachtung wird ein Hybrid Bolzenschussapparat vorgeschlagen, der über einen Strahlungskanal verfügt, durch den, nach dem Durchschlagen der Schädeldecke, ein hochenergetischer Laserstrahl ausgesendet wird, der zu einer Koagulation des Gehirngewebes im Bereich der Medulla oblongata, dem Übergang vom Gehirn zum Rückenmark, führt. Hierdurch soll die Verbindung zwischen Gehirn und Rückenmark durchtrennt werden, ohne dass ein mechanischer Eingriff vorgenommen wird, und somit verhindert werden, dass es zu unkontrollierten Krämpfen des Tieres kommt. Hierdurch kann effektiv das Tierleid verringert, die Fleischqualität verbessert und die Mitarbeiter im Schlachtbetrieb besser geschützt werden.

Problemstellung

Schlachtvieh, insbesondere Rinder, werden in Schlachthäuser standardmäßig vor dem eigentlichen Schlachtvorgang mit einem Bolzenschussapparat betäubt, bevor sie aufgehakt und ausgeblutet werden. Dadurch sollen insbesondere die Leiden der Tiere bei der eigentlichen Tötung verringert werden. Zur Betäubung durchschlägt der Bolzen dabei in der Regel die vordere Schädelpartie und dringt ins Gehirn ein. Es gibt aber auch Apparate mit abgeflachtem Bolzen, die nicht in das Gehirn eindringen. Durch den Schlag auf bzw. in das Gehirn soll das Schlachtvieh bewusstlos gemacht werden. Als Munition für Bolzenschussgeräte werden zumeist entweder Platzpatronen oder Druckluft benutzt, um den Bolzen hervorzustoßen.
Da die Schädelform der einzelnen Schlachttiere jedoch individuell gestaltet ist und das Aufsetzen des Bolzenschussgerätes in der Regel per Hand erfolgt, ist eine vollständige Erfolgsquote, also eine vollständige Betäubung bei allen zu tötenden Schlachttieren, ausgeschlossen. Es kann also passieren, dass das Schlachttier unzureichend betäubt wird und somit die schmerz- und angstfreie Schlachtung, die im Tierschutzgesetzt verankert ist, nicht gewährleistet werden kann. Darüber hinaus kann Stress während der Schlachtung zu einer Verminderung der Fleischqualität führen. Ein weiteres Problem sind auftretende Reflexe (Krämpfe). Diese werden bei gängiger Praxis nicht unterbunden, denn es kommt zu keiner Unterbrechung der Reizweiterleitung vom und ins Rückenmark. Hierbei können die Muskeln übersäuern was wiederum die Fleischqualität reduziert. Zudem besteht durch die bei den Krämpfen auftretenden unkontrollierten Bewegungen des Tieres eine nicht unerhebliche Verletzungsgefahr für die sich im unmittelbaren Umfeld des Tieres befindlichen Mitarbeiter. Diese Gefahr ist naturgemäß umso größer, je größer das zu tötende Tier ist.
Vor dem BSE-Skandal wurden zur zuverlässigeren Betäubung teilweise Spatel in den Schusskanal eingeführt und gasinjizierende Bolzenschussapparate verwendet, um damit die Verbindung zum Rückenmark an der Medulla oblongata zu durchtrennen. Diese Methode ist in vielen Ländern aufgrund hygienischer Bedenken nicht mehr zulässig, da bei der mechanischen Einwirkung Krankheitserreger (wie z.B. Prionen bei BSE) in die Blutbahn und damit in das Fleisch gelangen können.
Es gibt also einen Bedarf an Schlachtvorrichtungen die eine höhere Zuverlässigkeit aufweisen (= geringere Fehlschussrate) und damit dazu beitragen das Tierleid zu verringern, die Fleischqualität zu verbessern und die Mitarbeiter im Schlachtbetrieb zu schützen.

Unsere Lösung

Zur Lösung der oben genannten Probleme wird ein Laser-Hybridbolzenschussapparat vorgeschlagen, der über einen Strahlungskanal verfügt, durch den, nach dem Durchschlagen der Schädeldecke, ein hochenergetischer Laserstrahl ausgesendet wird, der zu einer Koagulation des Gehirngewebes im Bereich der Medulla oblongata, dem Übergang vom Gehirn zum Rückenmark, führt. Der Bolzen verfügt dazu über ein Sichtfenster an seiner Stirnseite, das idealerweise von einem umliegenden Vorsprung vor Beschädigung geschützt wird. Das Innere des Bolzen verfügt über einen Lichtleiter. Die Stirnseite mit dem Sichtfenster ist dabei sowohl flüssigkeits- als auch gasdicht ausgebildet, damit zum Eine keine Gewebs- oder andere Kontaminationsflüssigkeiten in den Bolzen eindringen können und zum Anderen keine Druckluft aus dem Inneren des Bolzens in den Tierschädel eindringen kann. Ein einstellbarer Anschlag sorgt dafür, dass der Bolzen die für die Tierart optimale Eindringtiefe aufweist, sodass der Bolzen beim Eindringen möglichst in die Nähe der Medulla oblongata gelangt (siehe Abbildung). Je näher der Bolzen dabei in die Nähe der Medulla oblongata Region geführt wird, desto weniger Strahlungsenergie und Zeit ist notwendig um eine vollständige Betäubung zu erreichen. Durch die erzeugte Koagulation in der Region der Medulla oblongata wird effektiv die Verbindung zwischen Gehirn und Rückenmark durchtrennt, ohne dass ein mechanischer Eingriff vorgenommen wird, und es wird so verhindert, dass es zu einer Reizweiterleitung ins periphere Nervensystem und dadurch zu unkontrollierten Krämpfen kommt. Hierdurch kann effektiv das Tierleid verringert, die Fleischqualität verbessert und die Mitarbeiter im Schlachtbetrieb besser geschützt werden.

Vorteile

• Verringerung des Tierleids
• Verbesserte Fleischqualität
• Verbesserter Arbeitsschutz für Schlachthofmitarbeiter

Anwendungsbeispiele

• Großviehschlachtung (Rinder, Pferde)

Entwicklungsstand

Die benötigten Laserparameter wurden in einer experimentellen Studie ermittelt. Ein Prototyp befindet sich in der Entwicklung und soll im Rahmen eines Kooperationsprojektes unter Realbedingungen getestet werden.

Patentsituation

Deutsches Patent erteilt: DE102017118070B3
Europäische Patentanmeldung: EP3664622A1
Patentanmeldung in Argentinien: AR113235A1
Patentanmeldung in Uruguay: UY37840A

Patentinhaber:
Laser Zentrum Hannover e.V.

Contact

Dr. Stefan Uhle
Patent Manager Life Science
E-Mail: suhle(at)sciencebridge.de
Tel: +49 551 30724 154
Reference: CPA-1934-LZH

Tags: Laserphysik und Optik