Berechnung des Methanausstoßes einer Milchkuh über Milchinhaltsstoffe
Aus der Milchprobe kann der Methanausstoß berechnet werden. Als Wiederkäuer stoßen Kühe Methan aus. Den Ausstoß zu reduzieren, lohnt sich trotzdem in vielerlei Hinsicht, die LKV-Fütterungsberater geben Tipps dazu.
Als Wiederkäuer stößt die Milchkuh im Rahmen des Verdauungsprozesses Methan aus, was natürlich und zur Milcherzeugung notwendig ist. Trotzdem ergeben Maßnahmen zur Reduktion des Methanausstoßes Sinn. Das ausgestoßene Methan kann zu einem gewissen Teil auch als Verlust der aufgenommenen Energie gesehen werden. Maßgeblich für die ausgestoßene Methanmenge sind die aufgenommene Futtermenge und die Futterzusammensetzung, z.B. Faser-, Fett- und Stärkegehalt. Je höher die Futtereffizienz (kg ECM je kg TM bzw. je 10 MJ NEL) umso geringer ist der relative Methananfall. Ein verminderter Methanausstoß bedeutet also Optimierung von Fütterung, Stoffwechsel und damit Tiergesundheit sowie der Wirtschaftlichkeit des Produktionsverfahrens. Darüber hinaus wird ein Beitrag zur Reduktion der Klimawirkung durch die Milcherzeugung geleistet.
Den Methanausstoß berechnen und reduzieren
Um den Methanausstoß von Kühen zu reduzieren, muss er zunächst einmal bekannt sein. Was man nicht misst, kann man nicht steuern. Direkte Messungen des Ausstoßes sind teuer und aufwändig und damit der Wissenschaft vorbehalten. Kostengünstig und dennoch robust ist die Berechnung des Methanausstoßes über Infrarotspektren der Milch, die bei der üblichen Milchanalyse erfasst werden können.
Im Anschluss an die Milchleistungsprüfung (MLP) werden standardmäßig Milchinhaltsstoffe wie Fett, Eiweiß und Laktose durch den Milchprüfring Bayern (mpr) bestimmt. Schon für das Stoffwechselmonitoring wurden diese Informationen genauer unter die Lupe genommen. Neben Aussagen zu Ökonomie und Tiergesundheit sollen der Milch nun auch Informationen zur Klimawirkung entnommen werden.
Bei der Infrarotspektroskopie wird die Milchprobe mit Mittelinfrarot-Licht bestrahlt. Das Ergebnis der Messung ist das Mittelinfrarotspektrum (MIR-Spektrum) der Milchprobe. Verschiedene Inhaltsstoffe absorbieren in einem jeweils charakteristischen Muster. Die Stärke der Absorptionen ist von der Konzentration des Inhaltsstoffes abhängig und wird auf verschiedenen Wellenlängen gemessen. Diese Werte gehen dann in sogenannte Kalibriergleichung ein. Standard Kalibriergleichungen für Inhaltsstoffe wie Fett und Eiweiß gibt es schon lange. Um die vorliegenden Daten aus der Milch besser zu nutzen, wurde auch eine mathematische Kalibriergleichung für Methan erstellt, an Kalibrierungen für weitere Parameter wird geforscht.
Mit der MLP zum Methanausstoß
Um eine Kalibrierung für den Methanausstoß von Milchkühen zu entwickeln, wurden in europäischen Projekten direkt an Kühen gemessene Methan-Referenzwerte und die zugehörigen Milchproben verglichen. Die Arbeiten an der verwendeten Methan-Gleichung begannen mit dem Projekt optiMIR und werden vom Walloon Agricultural Research Centre, Gembloux, Belgien in Zusammenarbeit mit der University of Liège, Gembloux, Belgien durchgeführt.
Folgeprojekte erweitern den Datensatz und verbessern die Qualität der Kalibrierung. Auch die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) startet ab Mai 2023 ein Forschungsprojekt am Bayerischen Staatsgut in Achselschwang (MethaCow) mit zwei hochmodernen Messeinrichtungen, sogenannten GreenFeed-Stationen zur Erfassung der Methanwerte unter verschiedenen betrieblichen Bedingungen.
Bei der Berechnung wird neben dem MIR-Spektrum der Laktationstag berücksichtigt. Studien haben gezeigt, dass im Laufe der Laktation Veränderungen im Stoffwechsel der Kuh stattfinden. In der Literatur wird darauf hingewiesen, dass die Berechnung des Methanausstoßes je Kuh und Tag eine Toleranz von ± 60 g/ Tag aufweisen kann. Darüber hinaus empfehlen die Wissenschaftler ausschließlich Ergebnisse im Bereich 50-830 g Methan/ Tag auszuwerten und nur Messungen innerhalb des 5. bis 365. Laktationstag zu berücksichtigen.
Für Klima und Betriebswirtschaft
Auch wenn die bayerische Milcherzeugung nur einen kleinen Beitrag zur globalen Treibhausgasemission leistet, ist doch jeder angehalten, aktiv zu werden. Unsere Milcherzeuger wollen dies auch tun. Da die Ausgestaltung von Futter und Fütterung und ein gesunder Stoffwechsel der Kuh ausschlaggebend für die Milchinhaltsstoffe sind, lohnt es sich, hier zu optimieren. Die Futteruntersuchung im LKV-Futterlabor in Grub ist unverzichtbar hinsichtlich der Kenntnis von Futterinhaltsstoffen und der Wertigkeit des Futters. Ohne diese Informationen ist keine vernünftige und angepasste Rationsgestaltung möglich.
Das ausgestoßene Methan ist ein Bestandteil des betrieblichen CO2-Fußabdruckes und stark abhängig von der Futtereffizienz. Wesentliche Einflussgrößen sind die Vermeidung von Luxuskonsum sowie der Immunstatus und der Stresslevel in der Herde und damit nicht zuletzt auch Milchleistung und insbesondere die Lebenstagsleistung. Zur Gesamtbewertung des CO2-Ausstoßes der Milcherzeugung empfiehlt sich die Kombination mit dem THG-Rechner der LfL Bayern. Das kostenlose Tool ist eingebettet in die Internet-Anwendung „LfL-Deckungsbeiträge und Kalkulationsdaten“ und bietet damit deutschlandweit einmalig die Möglichkeit, Emissionen abzuschätzen, zu reduzieren und gleichzeitig Kosten einzusparen. Der Rechner ist unter https://www.stmelf.bayern.de/idb/default.html zu finden.
Testlauf Methanberatung
In einem Testlauf bewerten derzeit ausgewählte Fütterungsberater die Methan-Ergebnisse ihrer Betriebe und besprechen mit interessierten Betriebsleitern die Kennzahlen sowie sinnvolle Maßnahmen zur Optimierung des Methanausstoßes. Die Darstellung als tabellarischer Betriebsvergleich ermöglicht die Einordnung auf Ebene von Landkreis, Verwaltungsstelle und Bayern.
Neben klassischen produktionstechnischen Kennzahlen werden der mittlere Methanausstoß pro Kuh und Tag und der Methanausstoß je Kilogramm Milch ausgegeben. Beide Werte werden auch graphisch eingeordnet. So werden Betriebe objektiv auf Schwachstellen bzw. Optimierungsmöglichkeiten hingewiesen. Neben der Interpretationshilfe bietet die gemeinsame Betrachtung mit dem Fütterungsberater auch die Möglichkeit, sofort Optimierungsmöglichkeiten auszuloten. Diese liegen nach ersten Erfahrungen oft in der Rationsgestaltung und Ausschöpfung des genetischen Potentials der Kühe.
Auch ergänzenden Berechnungen über den THG-Rechner können mit dem vertrauten Berater durchgeführt werden. Der Landwirt erhält so eine gute Einordnung seines Produktionszweiges. Die Erfahrungen und Erkenntnisse aus dem Testlauf werden zukünftig von allen Fütterungsberatern genutzt, somit können weitere Kennzahlen für eine effiziente Milcherzeugung genutzt werden.
Erste Erfahrungen aus dem Testlauf zur Methanberatung
Die LKV Fütterungs- und Haltungsberaterin Jeanette Stockbauer ist eine der Beraterinnen und Berater im Testlauf zur Methanberatung. Sie hat ihre Betriebe vorab über den Testlauf informiert und das Interesse der Tierhalter auch an der Auswertung des THG-Rechners der LfL abgefragt. Alle Betriebe, die sie bisher (Mai 2023) zum Thema Methanauswertung besucht hat, hatten auch Interesse an einer ökologischen und ökonomischen Betrachtung über den THG-Rechner.
Sinnvoll: Methanberatung als Bestandteil der Fütterungsberatung
Stockbauers erster Eindruck bestätigt das grundsätzliche Interesse der Betriebe. Es zeigt sich auch, dass es einfach und sinnvoll ist, die Methanberatung in die Fütterungsberatung einzubetten. Mögliche Ursachen für einen erhöhten Methanausstoß können direkt aufgedeckt und Lösungsmöglichkeiten besprochen werden. Schließlich kann die Beraterin so auch noch einmal verdeutlichen, dass es sich in vielerlei Hinsicht lohnt, den Methanausstoß pro Kuh und Tag zu reduzieren.
Betriebe mit erhöhtem Methanausstoß haben in der Regel auch ein Thema im Bereich Fütterung. Stockbauer stellt beispielsweise die Bedeutung der Rationsgestaltung hervor. Werden die Tiere angepasst an ihr Laktationsstadium versorgt und eine Überversorgung vermieden, profitieren Tiergesundheit und Betriebswirtschaft zugleich. Ausschlaggebend ist, wie effizient die Kühe das Futter bzw. Energie und Protein aus dem Futter in Milch umsetzen. Wichtige Indikatoren für die Futtereffizienz sind einmal der Fett-Eiweiß-Quotient, aber auch die Kennzahlen aus dem Stoffwechselmonitoring. All diese Zahlen liegen bereits vor, Tierhalter und Beraterin nehmen sie im Gespräch genau unter die Lupe.
Die Futtereffizienz ist der Schlüssel
Grundfutterqualität und vor allem die optimale Verdaulichkeit des Grundfutters gehören zu den Haupteinflussfaktoren der Methanproduktion durch die Kuh. Schmackhaftigkeit des Futters und die Rationsgestaltung bieten häufig Verbesserungspotential. Besteht die Möglichkeit, den Kühen Weidegang anzubieten, kann sich das ebenfalls positiv auf den CO2-Fußabdruck des Betriebes auswirken. Energie für die Futterwerbung kann eingespart und durch die Trennung von Kot und Urin werden negative Umweltwirkungen reduziert. Professionelles Weidemanagement sowie das Monitoring der MLP-Kennzahlen sind Voraussetzung. Es zeigt sich, MLP und Beratung ergänzen sich im Rahmen des Erzeugungs- und Qualitätsmonitorings optimal.
Stockbauer erklärt die Überlegenheit des Parameters Methanausstoß je Kuh und Tag gegenüber der Berechnung des mittleren Methanausstoßes je Kilogramm Milch. Ein niedriger Ausstoß je Kilogramm Milch kann unter Umständen auch durch überhöhte oder nicht effektiv genutzte Kraftfuttermengen erreicht werden. Das ist weder der Tiergesundheit, der Wirtschaftlichkeit noch dem Image der Milcherzeugung zuträglich.
Ob auch der THG-Rechner zum Einsatz kommt, ist abhängig von der Fragestellung des Beratungstermins. Häufig führt aber auch die betriebswirtschaftliche Betrachtung der Kennzahlen zu produktionstechnischen Fragestellungen. Sind beispielsweise die Kälber zur Mast zu leicht und erzielen auf Grund dessen nur geringe Preise, sollten Versorgung und Gesundheit der Kälber genau betrachtet werden. Bisher haben alle Betriebe auch die THG-Auswertung gemacht. Ein solcher Beratungstermin hat dann ca. drei bis vier Stunden in Anspruch genommen.
Tierhalter erhalten Beleg für ihre Mühen
Stockbauer hofft darauf, dass das Bewusstsein für die Thematik für die Tierhalter an Bedeutung gewinnt. Der Blick auf die Methanemission pro Kuh und Tag ist ein umfassender Einstieg in die Optimierung des gesamten Produktionsverfahrens. Durch optimale Rationsgestaltung und Grundfutterqualitäten werden eine hohe Futteraufnahme und eine optimale Futter- und Nährstoffeffizienzen sichergestellt. Tiergesundheit und Wirtschaftlichkeit profitieren gleichermaßen. Noch dazu erhalten die Tierhalter einen Beleg für ihre Bemühungen um den Schutz von Umwelt und Tierwohl für die Diskussion mit Molkereien und Gesellschaft. Zur Erfolgskontrolle empfiehlt die Beraterin immer auch einen Folgetermin.
Sonja Hartwig-Kuhn
