Methanemissionen in der Landwirtschaft reduzieren

Erfolgsgeschichten24. Mai 2023

Durch Viehzucht wird unweigerlich Methan ausgestossen. In der Nutztierhaltung haben Rinder hierbei für den grössten Anteil. In diesem Beitrag erfahren Sie wie der Laser-Gasdetektor LGD Compact von Axetris zur Minderung der Methan-Emissionen in der Nutztierhaltung beitragen kann.

Autorin: Melanie Wahlers, Technical Marketing Manager, Axetris Schweiz

Entstehung von Methan bei Wiederkäuern

Es ist seit langem bekannt, dass bei der Verdauung von Wiederkäuern wie Rindern, Ziegen und Schafen Methan (CH4) freigesetzt wird. Dieser Prozess findet auch bei Wildtieren wie Büffeln, Rehen und Elchen statt, ist also völlig natürlich. Dabei sind spezielle Mikroorganismen am Werk, die die Nahrung in ihre Bestandteile zerlegen. Während des Verdauungsprozesses nutzen diese Mikroben Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2), um Methan zu bilden. Der grösste Teil dieses Methans entweicht dabei durch Rülpser der Kuh, nämlich bis zu 95 %. Meist geschieht dies beim Übergang der Nahrung vom ersten in den zweiten Magen. Je nach Grösse und Futtermenge der Kuh entstehen so rund 300 Liter bzw. 200 Gramm Methan pro Tag. Dies entspricht einem CO2- Äquivalent von 5 Kilogramm. Laut einer Studie der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) beliefen sich die Emissionen der gesamten Landwirtschaft im Jahr 2018 auf 9,3 Milliarden Tonnen CO2-Äquivalent, Tendenz steigend.

Der Schlüssel ist das richtige Futter für jede Kuh

Es gibt mittlerweile verschiedene Ansätze, diese Methan-Emissionen zu reduzieren. Ein sehr Erfolg versprechender ist die Anpassung des Futters. Denn je leichter die Kuh das Futter verdaut, desto weniger Methan entsteht im Verdauungsprozess. Dies wird zum Beispiel durch spezielles Kraftfutter oder verschiedene Pflanzenextrakte erreicht. So haben bereits einige Studien ergeben, dass durch Algen als Futterzusatz die ausgestossene Methanmenge um bis zu 82 % reduziert werden kann.

Anfang 2023 hat Bill Gates deshalb in das australische Start-Up Rumin8 investiert, das sich auf Methan-reduzierende Futtermittel für Wiederkäuer spezialisiert hat. Rumin8 nutzt natürlich vorkommende Verbindungen, die einen reduzierenden Einfluss auf Methan haben. Diese Verbindungen werden anschliessend als Nahrungsergänzungsmittel kostengünstig hergestellt, damit sie in der Nutztierhaltung grossflächig eingesetzt werden können. Ein Patentrezept für die perfekte Mischung gibt es jedoch nicht, denn bei den Kühen ist es wie bei den Menschen: Ihre Verdauung reagiert individuell. Deswegen ist es wichtig, für jede Kuh das ideale Futter- und Fütterungskonzept zu entwickeln.

Laserspektroskopie zur genauen Messung der Methanemissionen

Aber wie schon Peter F. Drucker gesagt hat: “Was du nicht messen kannst, kannst du nicht lenken.” Um zu wissen, welche Kuh auf welches Futter mit wie viel Methanausstoss reagiert, braucht es eine passende Messtechnik. C-Lock aus den USA war eines der ersten Unternehmen, das dieses Problem früh erkannt hat. Mit dem von C-Lock entwickelten Green-Feed-System ist es möglich, den Ausstoss von Methan und Kohlendioxid jeder einzelnen Kuh zu messen, um so die Fütterung zu optimieren.

Bei solchen Fütterungssystemen wird die jeweilige Kuh anhand eines Chip identifiziert. Während der Fütterung werden dann die von der Kuh ausgestossenen Gase gemessen. So lässt sich der Einfluss einer Futterumstellung direkt ermitteln. Neben Methan können noch weitere Gase im Atem von Kühen vorhanden sein. Vor allem Kohlendioxid liegt im infraroten Spektrum nahe bei Methan und führt meist zu einer Querbeeinflussung. Durch die im LGD Compact eingesetzte TDLS-Technik (Tunable Diode Laser Spectroscopy) werden diese Interferenzen vermieden. Der schmalbandige Diodenlaser scannt die Gasabsorptionslinien getrennt voneinander und ermöglicht zudem eine duale Messung beider Gase. Weil die LGD-Module kalibrationsfrei sind, bleiben die Kosten bei einem langfristigen Einsatz gering. Das ist vor allem in der Nutztierhaltung ein entscheidender Vorteil, weil der Kostendruck landwirtschaftlich erzeugter Produkte recht hoch ist. Durch diese Vorteile liefert der LGD Compact von Axetris einen entscheidenden Mehrwert, um die Treibhausgas-Emissionen in der Landwirtschaft nachhaltig zu reduzieren.

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