Sachverhalt:
A. Der 1958 geborene K._ ist seit 4. März 2002 als Produktionsmitarbeiter in einem 80%igen Pensum für die X._ AG, tätig und in dieser Eigenschaft bei der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (SUVA) gegen die Folgen von Unfällen und Berufskrankheiten versichert. Daneben übt er eine selbstständige Erwerbstätigkeit als Landwirt aus. Mitte August 2003 rutschte er in Ausübung seiner Nebenerwerbstätigkeit auf der nassen Strasse aus und fiel auf die rechte Schulter. Am 6. Dezember 2005 versuchte er sich beim Sturz zwischen zwei Strohbündel auf dem Hof mit dem rechten Arm an einem Gitter aufzufangen. Beide Male verspürte er starke Schmerzen in der rechten Schulter, verzichtete aber auf eine Arztkonsultation oder eine Unfallmeldung. Am 23. Dezember 2005 wollte er schwere Siloballen zurechtrücken und spürte bei einer heftigen Stossbewegung ein Knacken, gefolgt von heftigen Schmerzen in der rechten Schulter. Dr. med. L._, Facharzt für Orthopädische Chirurgie FMH, stellte aufgrund einer Arthro-MRI der rechten Schulter vom 29. Dezember 2005 eine vermutungsweise alte, vollständige Ruptur der Subscapularissehne mit massivster Atrophie des Muskels und eine wahrscheinlich frische Ruptur der Supraspinatussehne fest (Bericht vom 30. Januar 2006). Am 9. Februar 2006 führte er eine Subscapularis-Rekonstruktion und eine transossäre Refixation der Rotatorenmanschette, eine vordere Acromioplastik, ein Ac-Debridement und eine Bizeps-Tenotomie und -Tenodese rechts durch (Operationsbericht vom 9. Februar 2006). Die SUVA erbrachte Versicherungsleistungen. Ab 26. September 2006 war K._ wieder voll arbeitsfähig. Am 1. Oktober 2007 und am 18. Dezember 2008 liess er jeweils einen Rückfall, verbunden mit einer erneut eingeschränkten Arbeitsfähigkeit, melden. Mit Verfügung vom 26. Januar 2010 sprach ihm die SUVA ab 1. Januar 2010 eine Invalidenrente, basierend auf einer Erwerbsunfähigkeit von 16 %, und eine Integritätsentschädigung, entsprechend einer Integritätseinbusse von 5 %, zu. Daran hielt sie auf Einsprache hin fest (Einspracheentscheid vom 11. März 2010).
B. Das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern wies die dagegen erhobene Beschwerde ab (Entscheid vom 11. August 2011).
C. K._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen und das Rechtsbegehren stellen, die SUVA sei zu verpflichten, eine Rente, gestützt auf eine Erwerbsunfähigkeit von mindestens 50 %, und eine Integritätsentschädigung, basierend auf einer Integritätseinbusse von 30 %, auszurichten; die Sache sei zur Anordnung eines Gutachtens, zur Evaluation der funktionellen Leistungsfähigkeit und zur masslichen Neubeurteilung an die Unfallversicherung zurückzuweisen. Ferner lässt er um Gewährung der unentgeltlichen Prozessführung und Verbeiständung ersuchen.
Es ist kein Schriftenwechsel durchgeführt worden.
D. Mit Verfügung vom 16. November 2011 hat das Bundesgericht das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wegen mangelnder Bedürftigkeit abgewiesen und K._ zur Bezahlung eines Kostenvorschusses aufgefordert. Der Kostenvorschuss ist fristgerecht geleistet worden.
Erwägungen:
1. 1.1 Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann wegen Rechtsverletzung gemäss Art. 95 und Art. 96 BGG erhoben werden. Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Es ist somit weder an die in der Beschwerde geltend gemachten Argumente noch an die Erwägungen der Vorinstanz gebunden; es kann eine Beschwerde aus einem anderen als dem angerufenen Grund gutheissen und es kann sie mit einer von der Argumentation der Vorinstanz abweichenden Begründung abweisen (vgl. BGE 130 III 136 E. 1.4 S. 140). Das Bundesgericht prüft grundsätzlich nur die geltend gemachten Rügen; es ist nicht gehalten, wie eine erstinstanzliche Behörde alle sich stellenden rechtlichen Fragen zu prüfen, wenn diese vor Bundesgericht nicht mehr vorgetragen werden (BGE 135 II 384 E. 2.2.1 S. 389 mit Hinweisen; Urteil 8C_934/2008 vom 17. März 2009 E. 1, nicht publ. in: BGE 135 V 194, aber in: SVR 2009 UV Nr. 35 S. 120).
1.2 Im Beschwerdeverfahren um die Zusprechung oder Verweigerung von Geldleistungen der Militär- oder Unfallversicherung ist das Bundesgericht nicht an die vorinstanzliche Feststellung des rechtserheblichen Sachverhalts gebunden (Art. 97 Abs. 2 und Art. 105 Abs. 3 BGG).
2. 2.1 Im Einspracheentscheid der SUVA, auf welchen der angefochtene Gerichtsentscheid Bezug nimmt, werden die Bestimmungen und Grundsätze zum Anspruch auf eine Invalidenrente (Art. 18 Abs. 1 UVG) und zur Bemessung der Invalidität bei Erwerbstätigen nach der allgemeinen Methode des Einkommensvergleichs (Art. 16 ATSG; BGE 130 V 343 E. 3.4 S. 348 f.; vgl. bezüglich der Anwendung der DAP-Profile BGE 129 V 472) zutreffend dargelegt. Darauf - wie auch auf die Erwägungen zum Anspruch auf Integritätsentschädigung (Art. 24 UVG und Art. 36 Abs. 1 UVV), namentlich zu deren Abstufung nach der Schwere des Integritätsschadens (Art. 25 Abs. 1 und 2 UVG in Verbindung mit Art. 36 Abs. 2 UVV sowie Anhang 3 zur UVV) und zur Bedeutung der von der medizinischen Abteilung der SUVA erarbeiteten weiteren Bemessungskriterien in tabellarischer Form (sog. Feinraster; BGE 124 V 29 E. 1c S. 32 mit Hinweis; vgl. ferner RKUV 2004 Nr. U 514 S. 415, U 134/03) - wird verwiesen.
2.2 Die Leistungspflicht des Unfallversicherers setzt nebst anderem einen natürlichen und adäquaten Kausalzusammenhang zwischen dem Unfall und dem eingetretenen Schaden voraus. Dabei spielt die Adäquanz als rechtliche Eingrenzung der sich aus dem natürlichen Kausalzusammenhang ergebenden Haftung des Unfallversicherers im Bereich organisch objektiv ausgewiesener Unfallfolgen praktisch keine Rolle, da sich hier die adäquate weitgehend mit der natürlichen Kausalität deckt (BGE 134 V 109 E. 2.1 S. 111 f.; zum Genügen der Teilursächlichkeit zur Bejahung der Kausalität: BGE 134 V 109 E. 9.5 S. 125 f.).
3. Streitig und zu prüfen ist die Höhe der Rente und der Integritätsentschädigung.
3.1 Die Vorinstanz ist der Auffassung, auf die Zumutbarkeitsbeurteilung des Kreisarztes Dr. med. B._ vom 23. November 2009 könne abgestellt werden. Unter den involvierten Ärzten herrsche Einigkeit, dass Restbeschwerden im Sinne einer leichten Kraftminderung und diskreten Beweglichkeitseinschränkung der rechten Schulter bestehen würden. Unterschiede zeigten sich hingegen in den jeweiligen Arbeitsfähigkeitseinschätzungen und Zumutbarkeitsprofilen. Doch selbst diese seien bei genauerer Betrachtung nicht so diskrepant. Dr. med. B._ habe im Gegensatz zu den anderen Ärzten nicht eine bestimmte Arbeitsstelle vor Augen gehabt, sondern ein das Beschwerdebild berücksichtigendes Zumutbarkeitsprofil erstellt und gestützt darauf gefolgert, dass der Versicherte in seinem Teilpensum bei der bisherigen Arbeitgeberin nicht optimal eingegliedert sei, aber in einer seiner Behinderung angepassten Tätigkeit vollzeitig erwerbstätig sein könnte. Auf diese Einschätzung sei abzustellen. Zur Ermittlung des Valideneinkommens stützen sich Verwaltung und kantonales Gericht auf den Verdienst in der bisherigen Tätigkeit, während sie das Invalideneinkommen anhand der von der SUVA geführten Dokumentation von Arbeitsplätzen (DAP-Zahlen) berechnen. Aus dem Einkommensvergleich resultiert eine Einbusse von 16 %. Der Integritätsschaden wurde gestützt auf die Beurteilung des Dr. med. B._ vom 23. November 2009 auf 5 % beziffert, in Anlehnung an den Mittelwert zwischen einer leichten und einer mässigen Periarthritis humeroscapularis (PHS) gemäss Tabelle 1.2 der von der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt herausgegebenen Richtlinien betreffend Integritätsschaden (Funktionsstörungen an den oberen Extremitäten).
3.1 Die Vorinstanz ist der Auffassung, auf die Zumutbarkeitsbeurteilung des Kreisarztes Dr. med. B._ vom 23. November 2009 könne abgestellt werden. Unter den involvierten Ärzten herrsche Einigkeit, dass Restbeschwerden im Sinne einer leichten Kraftminderung und diskreten Beweglichkeitseinschränkung der rechten Schulter bestehen würden. Unterschiede zeigten sich hingegen in den jeweiligen Arbeitsfähigkeitseinschätzungen und Zumutbarkeitsprofilen. Doch selbst diese seien bei genauerer Betrachtung nicht so diskrepant. Dr. med. B._ habe im Gegensatz zu den anderen Ärzten nicht eine bestimmte Arbeitsstelle vor Augen gehabt, sondern ein das Beschwerdebild berücksichtigendes Zumutbarkeitsprofil erstellt und gestützt darauf gefolgert, dass der Versicherte in seinem Teilpensum bei der bisherigen Arbeitgeberin nicht optimal eingegliedert sei, aber in einer seiner Behinderung angepassten Tätigkeit vollzeitig erwerbstätig sein könnte. Auf diese Einschätzung sei abzustellen. Zur Ermittlung des Valideneinkommens stützen sich Verwaltung und kantonales Gericht auf den Verdienst in der bisherigen Tätigkeit, während sie das Invalideneinkommen anhand der von der SUVA geführten Dokumentation von Arbeitsplätzen (DAP-Zahlen) berechnen. Aus dem Einkommensvergleich resultiert eine Einbusse von 16 %. Der Integritätsschaden wurde gestützt auf die Beurteilung des Dr. med. B._ vom 23. November 2009 auf 5 % beziffert, in Anlehnung an den Mittelwert zwischen einer leichten und einer mässigen Periarthritis humeroscapularis (PHS) gemäss Tabelle 1.2 der von der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt herausgegebenen Richtlinien betreffend Integritätsschaden (Funktionsstörungen an den oberen Extremitäten).
3.2 3.2.1 Der Versicherte macht geltend, auf den Bericht des Dr. med. B._ vom 23. November 2009 könne nicht abgestellt werden, da er sich nicht zu den Beschwerden an der linken Schulter - Spätfolgen eines Unfalls vom 16. Februar 1994 - äussere und deshalb nicht umfassend sei. Diese Beschwerden seien darauf zurückzuführen, dass er aufgrund der Verletzungen an der rechten Schulter vermehrt Arbeiten mit dem linken Arm verrichten müsse, was eine massiv erhöhte Belastung der linken Schulter zur Folge habe.
Es trifft zu, dass der Beschwerdeführer anlässlich zweier Besprechungen mit Mitarbeitern der IV-Stelle Luzern, der SUVA und der X._ AG im Betrieb seiner Arbeitgeberin vom 26. August und 19. Oktober 2009 auf den Sturz vom 16. Februar 1994 mit Verletzung der linken Schulter und seitherigen gelegentlichen, seit einigen Monaten aber verstärkten Beschwerden in der linken Schulter hinwies, und im Sinne einer Rückfallmeldung eine Verschlechterung und verminderte Belastbarkeit der linken Schulter beklagte. Deswegen bat die SUVA Dr. med. B._ am 26. Oktober 2009, im Rahmen der kreisärztlichen Abschlussuntersuchung dazu Stellung zu nehmen, ob die Beschwerden an der linken Schulter Folge des Unfalls vom 16. Februar 1994 seien, und die Zumutbarkeitsbeurteilung und Schätzung des Integritätsschadens - falls die Unfallkausalität gegeben sei - insgesamt, also inklusive allfälliger Behinderungen an der linken Schulter, vorzunehmen. Dr. med. B._ untersuchte daraufhin am 18. November 2009 beide Schultern, stellte aber lediglich Restbeschwerden in der rechten Schulter (mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit) fest. Daraus lässt sich entgegen der Auffassung des Versicherten nicht schliessen, dass der Kreisarzt die Beschwerden an der linken Schulter nicht "spezifisch" abgeklärt hätte. Anlässlich der Untersuchung durch den Kreisarzt erwähnte der Beschwerdeführer die Schulterbeschwerden links zudem ausdrücklich. Die Testung an beiden Schultern ergab links keine Auffälligkeiten. Mangels Auswirkungen der geklagten linksseitigen Schulterschmerzen auf die Arbeitsfähigkeit musste sich Dr. med. B._ nicht zur Kausalität bezüglich des Unfalles vom 16. Februar 1994 äussern. Die Zumutbarkeitsbeurteilung und die Schätzung des Integritätsschadens tragen demgemäss konsequenterweise nur der Schulterproblematik rechts Rechnung (kreisärztlicher Abschlussbericht vom 23. November 2009). Es fällt auf, dass die nunmehr geltend gemachten Schulterbeschwerden links im Nachgang zu den Unfallereignissen der Jahre 2003 und 2005 sowohl vor als auch nach der kreisärztlichen Untersuchung vom 18. November 2009 keinen Anlass für eine medizinische Behandlung oder andere ärztliche Interventionen boten. Die konsiliarische Untersuchung durch Dr. med. T._, Facharzt für Rheumatologie, Physikalische Medizin und Rehabilitation FMH, Klinik Y._, vom 18. März 2010 konzentrierte sich nur auf das Leiden an der rechten Schulter (Bericht vom 22. März 2010). Im Gutachten des PD Dr. med. O._, Leiter Muskuloskelettale Radiologie, Spital Z._, vom 1. Januar 2011 wird im Rahmen der Diskussion der MRT beider Schultergelenke vom 14. und 15. Juli 2010 unter anderem eine beginnende seitendifferente (rechts mehr als links) Degeneration der Schultergelenke im Sinne einer sekundären Omarthrose, eine gleichermassen seitendifferente Akromioklavikulargelenksarthrose und eine deutliche Degeneration der Rotatorenmanschette rechts im Seitenvergleich diagnostiziert. Der Fokus liegt hier ebenfalls auf der rechtsseitigen Schulterproblematik. In den beiden ärztlichen Stellungnahmen wird nicht darüber berichtet, dass der Versicherte über linksseitige Schulterbeschwerden geklagt hätte. Unter diesen Umständen bestand weder für die SUVA noch für das kantonale Gericht Anlass, weitere medizinische Abklärungen zur linken Schulter in die Wege zu leiten. Im Übrigen verfügte der Kreisarzt auch zur Beurteilung des Integritätsschadens über zuverlässige Grundlagen.
3.2.2 Der Beschwerdeführer lässt zudem vorbringen, die beiden vom Hausarzt beigezogenen Dr. med. L._ und Dr. med. M._, Facharzt für Orthopädische Chirurgie und Traumatologie des Bewegungsapparates FMH, Klinik Y._, würden in ihren Berichten vom 26. Januar und 27. April 2009 übereinstimmend von einer 50%igen Arbeitsfähigkeit ausgehen. Selbst wenn angenommen würde, dass sich diese Beurteilungen lediglich auf die angestammte Tätigkeit beziehen, könne daraus nicht geschlossen werden, dass diese in die Behandlung involvierten Ärzte eine 100%ige Arbeitsfähigkeit in einer angepassten Beschäftigung als zumutbar erachteten. Allerdings ergibt sich aus der Beurteilung des Dr. med. L._ deutlich, dass er den bisherigen Arbeitsplatz auch unter veränderten Bedingungen nicht als ideal einstuft und eine Umschulung als notwendig erachtet; die attestierte 50%ige Arbeitsfähigkeit betrifft die aktuelle Beschäftigung bei der bisherigen Arbeitgeberin und der Orthopäde betont, dass dabei schulterbelastende Tätigkeiten zu reduzieren seien, soweit dies "vom Arbeitsplatz her" möglich sei. Auch Dr. med. M._ bezieht seine Einschätzung einer 50%igen Arbeitsfähigkeit, eventuell mit Steigerung auf 70 %, auf den angestammten, offensichtlich auch aus seiner Sicht den rechtsseitigen Schulterbeschwerden nicht optimal angepassten Tätigkeitsbereich - eine Umschulung stuft er unter Verweis auf einen "fehlenden Schulabschluss" von vornherein als schwierig ein. Dr. med. T._ kann die eigene Einschätzung der Arbeitsfähigkeit durch den Versicherten ("40-50% Tätigkeit in der jetzigen Arbeit") gut nachvollziehen, äussert sich aber zu den allfälligen Einschränkungen in einer Verweistätigkeit nicht (Bericht vom 22. März 2010). PD Dr. med. O._ macht in seiner Stellungnahme vom 1. Januar 2011 überhaupt keine Angaben zu den Auswirkungen des Leidens auf die Arbeitsfähigkeit. Zweifel an der Einschätzung des Dr. med. B._, welcher sich schlüssig und nachvollziehbar zur Einsatzfähigkeit in einer angepassten Beschäftigung geäussert hat, vermögen diese medizinischen Stellungnahmen allesamt nicht zu wecken.
3.2.3 Gesundheitliche Entwicklungen, welche sich allenfalls nach Erlass des Einspracheentscheides vom 11. März 2010 ergeben haben - der Beschwerdeführer weist unter anderem auf den von PD Dr. med. O._ am 1. Januar 2011 geäusserten Verdacht auf eine erneute Partialruptur des Musculus subscapularis hin - können in diesem Verfahren nicht berücksichtigt werden, da der Einspracheentscheid vom 11. März 2010 rechtsprechungsgemäss die zeitliche Grenze der richterlichen Überprüfungsbefugnis bildet (BGE 132 V 215 E. 3.1.1 S. 220 mit Hinweisen). Zu der von PD Dr. med. O._ in der Besprechung der MRT beider Schultergelenke ausserdem festgestellten, beginnenden Omarthrose hat sich bereits Dr. med. C._, Facharzt für Chirurgie FMH, SUVA-Versicherungsmedizin, in seiner ärztlichen Beurteilung vom 20. Januar 2011 geäussert und insbesondere darauf hingewiesen, dass weder konventionell noch radiologisch eine erhebliche Omarthrose habe diagnostiziert werden können - zudem müsse generell bemerkt werden, dass es keine direkte Beziehung zwischen klinischen Befunden und Röntgenbildern/MRI gebe. Damit stellt er klar, dass ein Röntgenbefund nicht zwangsläufig eine Einschränkung der Leistungsfähigkeit in einer Erwerbstätigkeit nach sich zieht. Einem gemäss Bericht des Dr. med. T._ vom 22. März 2010 möglichen zervikospondylogenen (oder diskreten zervikoradikulären) Reizsyndrom fehlt nach der Beurteilung des Dr. med. C._ sodann der Zusammenhang mit den Unfallereignissen. Soweit der Beschwerdeführer schliesslich ohne weitere Begründung behauptet, der im kreisärztlichen Bericht vom 11. Dezember 2007 festgestellte Morbus Sudeck an der rechten Hand persistiere weiterhin, muss mit der Vorinstanz darauf hingewiesen werden, dass Dr. med. B._ bereits damals keine Zeichen dieses nach der operativen Sanierung vom 10. (recte: 9.) Februar 2006 "zwischenzeitlich" aufgetretenen Leidens mehr fand und ein Morbus Sudeck auch in späteren Arztberichten nicht mehr erwähnt wurde.
3.3 Die aktenkundigen ärztlichen Unterlagen erlauben nach dem Gesagten eine zuverlässige Beurteilung der unfallbedingten Einschränkung der Arbeitsfähigkeit. Die kreisärztliche Beurteilung des Integritätsschadens kann durch die übrigen medizinischen Stellungnahmen ebenfalls nicht in Frage gestellt werden. Von zusätzlichen Erhebungen sind keine entscheidrelevanten neuen Aufschlüsse zu erwarten, weshalb keine Notwendigkeit für die vom Beschwerdeführer eventualiter beantragte Rückweisung an das kantonale Gericht zur Einholung eines medizinischen Gutachtens und zur Evaluation der funktionellen Leistungsfähigkeit (EFL) besteht (antizipierte Beweiswürdigung; BGE 136 I 229 E. 5.3 S. 236; 134 I 140 E. 5.3 S. 148; 124 V 90 E. 4b S. 94). Gegen die konkrete Berechnung der Rente und der Integritätsentschädigung werden keine Rügen erhoben, so dass sich keine Weiterungen aufdrängen (E. 1.1 hiervor).
4. Dem Prozessausgang entsprechend sind die Gerichtskosten vom Beschwerdeführer als unterliegender Partei zu tragen (Art. 66 Abs. 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 750.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Verwaltungsgericht des Kantons Luzern, Sozialversicherungsrechtliche Abteilung, und dem Bundesamt für Gesundheit schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 15. Juni 2012
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Ursprung
Die Gerichtsschreiberin: Berger Götz