Forschungs- und Innovationsprojekt
Messung der Methanausscheidung von Milchkühen mit dem System "GreenFeed" (MethaCow)

sechs Fleckviehkühe am Fressgitter

Nach Kohlendioxid ist Methan (CH4) das zweitwichtigste Treibhausgas.

Es trägt zur globalen Erwärmung bei und ist ein wichtiger Precursor von bodennahem Ozon, das mit negativen Gesundheitseffekten und negativen Effekten auf Ökosysteme und Nutzpflanzen in Verbindung gebracht wird. Methan aus den Verdauungsvorgängen im Vormagen der Rinder macht den größten Teil der Treibhausgasemissionen in der Landwirtschaft aus.

Zielsetzung

Beim Rind wird im Zuge der Methanbildung der H+-Überschuss im Pansen abgebaut und eine Reduzierung des Gasvolumens erreicht. Damit ist die Haltung von Rindern unweigerlich mit einem gewissen Maß an Methanbildung verbunden. Die Methanbildung ist dabei besonders hoch, wenn der ökologische und ökonomische Vorteil des Rindes, die Fähigkeit zur Verdauung von zellulose- und faserhaltigen Futtermitteln, genutzt wird. Der bedeutendste Einflussfaktor auf die Methanausscheidung der Milchkühe ist die Höhe der Futteraufnahme. Darüber hinaus können die Methanausscheidungen der Milchkuh durch verschiedene Fütterungsmaßnahmen beeinflusst werden. Wie hoch die unterschiedlichen Einflussfaktoren unter den hiesigen praxisüblichen Bedingungen sind, kann an der LfL Bayern bzw. den Bayerischen Staatsgütern (BaySG) bislang nicht untersucht werden, da die entsprechenden Messeinrichtungen fehlen. Mit dem vorliegenden Projekt sollen diese Voraussetzungen geschaffen werden und gezielt Messungen zu praxisrelevanten Fragen erfolgen.

Methode

Für die Messung der Methanemissionen von Milchkühen steht eine Reihe von Methoden zur Verfügung. Die höchste Genauigkeit wird mit der Messung in sogenannten Respirationskammern erreicht. Da die Kühe hier jedoch einzeln und unter Einschränkung der Bewegungsfreiheit gehalten werden müssen, spiegeln diese Messungen häufig nicht die Bedingungen in der Praxis wider (z.B. negativer Einfluss auf die Futteraufnahme, Melkroutine). Andere Methoden sind teils nicht in der Lage, die Methanemissionen quantitativ zu erfassen und sind darüber hinaus nicht genügend standardisiert. Seit einigen Jahren sind sogenannte GreenFeed-Stationen zur Messung der Methanemissionen von Rindern erhältlich. Es handelt sich um eine Art Kraftfutterabrufstation, die mit Sensoren zur Erfassung des Volumenstroms und der Gaszusammensetzung ausgestattet sind, was die Messung der Methanemission der Einzelkuh im Routinebetrieb im Stall erlaubt. Die Geräte sind weltweit und auch in Deutschland an verschiedenen Forschungseinrichtungen im Einsatz. Damit handelt es sich um eine standardisierte Messmethode und die Vergleichbarkeit mit Ergebnissen anderer Einrichtungen ist gegeben.
Das Projekt startete formal am 01.10.2022 mit der Projektbewilligung. Damit konnte auch die Erstellung von zwei GreenFeed-Stationen zur Messung der Methanausscheidungen bei der Milchkuh beauftragt werden. Die Auslieferung und Installation der Stationen erfolgte im Mai 2023. In den folgenden drei Jahren sollen im gezielt angelegten Fütterungsversuch die Auswirkungen der Rationsgestaltung, aber auch der Zulage von Futterzusatzstoffen auf die Methanemission der Kühe unter Berücksichtigung von Futteraufnahme, Leistung, Gesundheit und Tierwohl erfasst werden. Ein Abgleich der Ergebnisse mit dem über Schätzgleichungen (Basis: Futteraufnahme bzw. Milchleistungsdaten und Milchinhaltsstoffe) errechneten Methanausstoß und auf Basis von Spektren im Bereich des Mittleren Infrarots geschätzten Methanwerten ist vorgesehen. Ferner ist geplant, die Maßgaben im "IDB.THG.Tool" der LfL zum Methanausstoß bzw. Anteil am CO2-Fußabdruck der Milchkühe zu validieren, weiter zu differenzieren und auf Betriebsebene zu integrieren.

IDB.THG.Tool der LfL Externer Link

Ergebnisse

Erste Ergebnisse werden 2024 erwartet.

Projektinformation
Projektleitung: Dr. T. Ettle
Projektbearbeitung: V. Huber, K. Hoffmann, A. Obermaier, P. Edelmann
Laufzeit: 10/2022 – 03/2026
Kooperation: G. Hammerl, BaySG, Achselschwang, Dr. M. Zehetmeier, LfL IBA
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF)
Förderkennzeichen: A/22/05