Wie hoch ist der Gasausstoß aus einem modernen Kuhstall wirklich? Das wurde erstmals im Milchviehversuchsstall von Haus Riswick untersucht. Es berichten Inga Schiefler und Alexander Schmithausen, Institut für Landtechnik Bonn.
Wenn sich die Nachbarn über angebliche Geruchsbelästigung beschweren oder über „Klimasünder“ diskutieren, ist der Hauptschuldige schnell gefunden. Oft ist es der Milchviehstall von nebenan, der nicht nur die Luft mit seinen Gerüchen belaste, sondern auch das Weltklima.
Das Argument lautet: „Kühe sind Klimakiller, weil sie Methan produzieren. Dann muss jeder Kuhstall doch ein Super-GAU für die Erderwärmung sein.“
Das ist allerdings eine gewagte Behauptung. Untersuchungsergebnisse zum verdauungsbedingten Ausstoß von Methan auf Einzeltierebene sind mittlerweile zwar verbreitet. Emissionsdaten zu diesem Treibhausgas für moderne Milchviehställe sind dagegen rar. Schließlich spielen neben dem Tier auch Umwelteinflüsse und Haltungstechnik eine Rolle. Von den Emissionsdaten einer einzelnen Kuh kann also nicht auf die eines ganzen Stalls geschlossen werden.
Deshalb wurden im Milchviehversuchsstall von Haus Riswick in Kleve erstmals Messungen durchgeführt, bei denen die Emissionsdaten verschiedener Haltungs- und Entmistungssysteme miteinander vergleichbar sind. Das Forschungsprojekt wurde mit Unterstützung der Landwirtschaftlichen Rentenbank von der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen, dem Institut für Tierwissenschaften und dem Institut für Landtechnik der Universität Bonn durchgeführt.
Das wurde untersucht.
Folgende Fragen sollten beantwortet werden:- Wie hoch sind die Emissionswerte einer Milchviehherde wirklich?
- Wie wirkt sich die Beschaffenheit des Laufganges (Spaltenboden/planbefestigt) auf den Methanausstoß aus?
Der Versuchsstall der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen aus dem Jahr 2009 besteht aus einem Laufstallgebäude mit Nebengebäuden, in denen unter anderem das Melkzentrum untergebracht ist.
Das Laufstallgebäude ist 68 m lang und 34 m breit, damit beträgt die Grundfläche rund 2 300 m2. Die Traufhöhe liegt bei 5,15 m und die Firsthöhe bei 12,35 m. Beide Traufseiten sind offen, können an der wind-zugewandten Seite aber mit Curtains verschlossen werden. Der Luftaustausch erfolgt über Querlüftung, der First kann geöffnet werden.
Insgesamt verfügt der Stall über 144 Kuhplätze, die auf drei Bereiche mit jeweils 48 Plätzen aufgeteilt sind. Mit Folienrollos sind die Lufträume voneinander abgetrennt. Darin wurden verschiedene Haltungssysteme auf ihre Klimagas-Emissionen hin untersucht:
- Spaltenboden: Bei zwei Abteilen wird die Gülle unter dem Spaltenboden im Gebäude gelagert. Dieser wird von einem Spaltenreinigungs-Roboter abgeschoben und dabei mit Wasser gereinigt. Die Güllerührwerke sind an der Stirnseite des Gebäudes untergebracht. Im ersten Stallabteil des Slalom-Güllekellers wird die Gülle so intensiver gerührt. Deshalb wurde hier die Versuchsvariante „intensives Rühren“ durchgeführt. Im zweiten Spaltenbodenabteil lief die Versuchsvariante „weniger intensives Rühren“.
- Planbefestigter Laufgang: Die Lagerung der Gülle erfolgte in einem Behälter außerhalb des Stalls. Zusätzlich war der Boden mit Gummiauflagen ausgelegt. Schieber reinigten die Lauffläche 20-mal pro Tag.
Die Emissionsmessungen beziehen sich beim Spaltenboden folglich auf den Stall inklusive vollständigem Güllelager, beim planbefestigten Boden lediglich auf den Stall ohne Lager. Die Untersuchungen dauerten ein Jahr.
In jedem Abteil analysierte ein Multigasmonitor die Ab- und Zuluft kontinuierlich auf den enthaltenen Methangehalt. So konnte auch das Hintergrundniveau der Zuluft, also die Vorbelastung durch andere Quellen, festgestellt und berücksichtigt werden.
Somit errechnen sich die Emissionen aus der Konzentrationsdifferenz von Abluft- und Zuluft des jeweiligen Abteils sowie dem aktuellen Luftvolumenstrom. Das ist die Luftmenge, die in einem bestimmten Zeitraum durch den Stall strömt. Bei vollständig geöffneten Curtains liegt dieser Wert im Riswicker Stall im Sommer bei durchschnittlich 5 900 m3 Luft pro Kuh und Stunde. Die Probenahme der Gaskonzentration erfolgte an acht Messpunkten pro Stallabteil, die jeweils zu einer Sammelprobe zusammengeführt wurden.
Die Ergebnisse:
Anhand der Tagesverläufe konnten deutliche Schwankungen der Methan-Konzentration festgestellt und konkreten Aktivitäten wie Melken oder Güllerühren zugeordnet werden (Übersicht 1). So sank während des Melkens, das im externen Melkhaus stattfindet, die Abluftkonzentration von Methan nahezu auf das Hintergrundniveau der Zuluft. Während des Güllerührens stieg sie dagegen extrem an. Auch im Jahresverlauf und je nach Öffnung der Curtains gibt es Unterschiede in den Emissionen.Einen deutlichen Einfluss auf die Emissionen hat die Intensität des Güllemixens (Übersicht 2). So wurden beim intensiven Rühren mit 382 g je GV und Tag 18 % mehr Methan ausgestoßen als beim weniger intensiven Mixen. Überraschend: Der planbefestigte Boden lag hinsichtlich der Gasemissionen zwischen den beiden Spaltenvarianten, obwohl die Güllelagerung außerhalb des Stalles stattfand und nicht mit berücksichtigt wurde.
Nach dem Abschieben verbleibt normalerweise ein dünner, flüssiger Film auf dem Boden, der weiterhin Emissionspotenzial für Methan und auch Ammoniak bietet. Selbst bei einer häufigeren Schieberfrequenz änderten sich die Emissionswerte nicht signifikant.
Die Spaltenböden waren wegen der Wasserreinigung des Spaltenroboters dagegen stets sehr sauber.
