CH4-Minus: Langzeitwirkung von Futtermittelzusätzen zur Senkung von Methanemissionen bei Milchkühen
Projektleitung
Thomas Guggenberger
Forschungseinrichtung
Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein
Projektnummer
102143Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Im Rahmen gesetzlich verankerter Klimaschutzziele müssen praktische Methoden zur Reduktion von Treibhausgasemissionen entwickelt, getestet und empfohlen werden. Für Wiederkäuer spielen Methanemissionen eine bedeutende Rolle. Für verschiedenen Zusatzstoffe - ob schon zur CH4-Reduktion zugelassen oder noch als allgemeines Futter auf dem Markt - gibt es umfangreiche, aber meist kurze Untersuchungen. Dies liegt daran, dass CH4-Messungen in Respirationskammern zeitlich begrenzt sind und noch wenige Institutionen dauerhaft über Greenfeed-Systeme verfügen. Die HBLFA verfügt über alle Methoden und hat im Projekt data4Green zusätzlich eine neue Methode für CH4-Messungen am Futtertisch kalibriert. Damit kann während der Fütterung eine Dauermessung am Futtertisch durchgeführt werden (LMD-Atmosphere, Publikation in Arbeit). Im beantragten Versuch werden 64 Milchkühe (Fleckvieh, Holstein Friesian) verwendet, um drei verschiedene Futtermittel bzw. Futterzusätze auf ihre Dauerwirksamkeit (eine volle Laktation inklusive Trockenstehzeit) zur CH4-Reduktion getestet. Alle Futtermittel sind am Markt als Produkt erhältlich. Ein Futtermittel ist stark mit ätherischen Ölen angereichert, ein Produkt hat einen hohen Fettgehalt und ein Produkt ist ein Inhibitor für die enzymatische Reaktion spezieller Pansenbakterien. Als Grundfutter werden zwei verschiedene Rationen verwendet (Heu-Grassilage bzw. Heu-Grassilage-Maissilage). Erhoben werden alle Teile des Input-Output-Kreislaufes der Kuh, die Gesundheitsparameter inklusive Blutproben und der Pansenphysiologie.
Schlagwörter (deutsch)
Methan, Futterzusatz, Dauerwirkung
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
Long-term effect of feed additives for methane reduction on cows.
Abstract (englisch)
Within the framework of legally mandated climate protection goals, practical methods for reducing greenhouse gas emissions must be developed, tested, and recommended. For ruminants, methane emissions play a significant role. Various additives—whether already approved for CH₄ reduction or still marketed as general feed—have been extensively but often briefly studied. This is due to the time-limited nature of CH₄ measurements in respiration chambers and the fact that only a few institutions have permanent access to GreenFeed systems. AREC has access to all these methods and, within the data4Green project, has additionally calibrated a new method for CH₄ measurements at the feed table. This enables continuous measurement at the feed table during feeding (LMD-Atmosphere, publication in progress). In the proposed trial, 64 dairy cows (Fleckvieh, Holstein Friesian) will be used to test the long-term effectiveness (a full lactation including the dry period) of three different feedstuffs or feed additives for CH₄ reduction. All feedstuffs are commercially available. One feed is highly enriched with essential oils, another has a high fat content, and a third is an inhibitor of the enzymatic reaction of specific rumen bacteria. Two different rations will be used as basic feed (hay-grass silage or hay-grass silage-maize silage). Data will be collected on all parts of the cow's input-output cycle, health parameters including blood samples, and rumen physiology.
Schlagwörter (englisch)
Methan, Feed additives, Long term effekts
Projektziele
Die Rahmengesetzgebung der Europäischen Union, basierend auf dem Vertrag von Paris (EU 2016/1841) und konkretisiert durch die Entscheidung des Europäischen Parlaments (EU 2018/845), hat nationale Ziele für die Reduktion von Treibhausgasemissionen festgelegt. Der Durchführungsbeschluss der Europäischen Kommission (EU 2020/2126) legt für jedes Mitgliedsland spezifische Emissionsbudgets fest. Für Österreich wurde eine Reduktion der CO2-Äquivalente (CO2e) um 33 % gegenüber dem Basisjahr 2005 für den Zeitraum 2021–2030 vereinbart.
Im Jahr 2021 zeigt die nationale Inventur des Umweltbundesamtes, dass etwa 85 % der Umweltwirkungen auf die Verbrennung fossiler Energieträger (CO2) zurückzuführen sind, während biogene Methanquellen aus Landwirtschaft und Müllverwertung 8,3 % und Lachgas 4 % ausmachen. Die Methanemissionen in Österreich sind seit den letzten Jahrzehnten, bedingt durch strukturelle Veränderungen ohne gezielte politische Eingriffe, erheblich zurückgegangen – von 11,3 Millionen Tonnen CO2e im Jahr 1990 auf 6,5 Millionen Tonnen CO2e im Jahr 2021. Hauptursache ist die Extensivierung der Landwirtschaft und die Reduktion von Wiederkäuerbeständen. Obwohl dieser Trend möglicherweise anhält, kann er allein nicht die Grundlage für die Zielerreichung sein. Österreich ist aus Gründen der Nahrungsmittelsicherheit und zur Sicherung von Ökosystemleistungen auf eine standortangepasste Rinderhaltung angewiesen.
Eine bedeutende, zusätzliche Option ergibt sich durch den Einsatz von methanreduzierenden Futtermitteln bzw. Futterzusätze in den Rationen der Wiederkäuer. Wie im Abschnitt Stand des Wissens dargestellt, beeinflussen solche Zusätze die biochemischen Reaktionen im Pansen und/oder verändert die Zusammensetzung der Pansenflora. Für natürliche Grundfuttermitteln (Rotklee, Esparsette) wurden wissenschaftliche Ergebnisse mit schwankenden, meist geringen Ergebnissen vorgelegt. Experimente mit anderen pflanzlichen Produkten (vom Gartenbau bis zur Forstwirtschaft) haben höheres Potential gezeigt, scheitern aber im Einsatz derzeit noch an den verfügbaren Mengen. Am Markt erhältlich sind derzeit nur drei verschiedene Arten von Futtermitteln/Futterzusätzen.
Dies ist ein stark mit ätherischen Ölen angereichertes Mineralfutter (Agolin von Agolin SA), ein Produkt mit höherem Anteil an Fetten (Extrudierte Leinsamen, Garant Omega) und ein enzymatischer Inhibitor (3NOP von DSM-Firmenich). Während Agolin und Garant Omega als Einzelfutter/Top-Dressing und in der TMR empfohlen wird, soll 3NOP jedenfalls in die Totalmischration eingemischt werden. Jedes der derzeit angebotenen Futtermittel hat neben seinen geplanten Wirkungen mögliche Folgewirkungen. Diese reichen von allgemeinen Veränderungen im Stoffwechsel bis zur Wirkungsmüdigkeit bei langem Einsatz. Während über direkten Wirkungen schon Wissen vorliegt bzw. bei der EFSA-Zulassung von 3NOP vorgelegt werden musste, besteht für die Dauerwirkung bei heimischen Rationen noch keine hohe Sicherheit.
Es ist das zentrale Ziel dieses Projektes, die marktgängigen Produkte im Rinderforschungsstall der HBLFA Raumberg-Gumpenstein mit der möglichen Anzahl von 16 Tieren je Produkt) für eine gesamte Laktation bei zwei verschiedenen Grundfutterrationen auf ihre Wirksamkeit zur Methanreduktion zu prüfen. Gleichzeitig werden die Produktionseffizienz und stichprobenartig verschiedene Gesundheitsparameter und die Zusammensetzung des Pansensaftes bestimmt.
Die Ergebnisse dienen der Festigung des bestehenden Detailwissens durch eine Prüfung unter unabhängigen Verhältnissen und sind Grundlage für eine Steigerung des Beratungswissens. Hier herrscht derzeit noch große Unsicherheit.
Praxisrelevanz
Das Projekt hat sehr hohe Praxisrelevanz, weil erste Zusätze bereits verwendet werden und der enzymatische Inhibitor z.B. in Dänemark schon in das Förderprogramm der Landwirtschaft zum Klimaschutz aufgenommen wurde. Es ist nicht zu erwarten, dass Österreich dauerhaft auf den Einsatz verzichten wird.