Seit Juli messen zwei sogenannte Eddy-Kovarianz-Stationen auf dem ökologischen Versuchsgut Lindhof der Universität Kiel den Methanausstoß von Weidekühen unter Realbedingungen. Das Projekt soll zu einer ressourceneffizientere Milchproduktion beitragen. Dazu erklärt Dr. Arne Poyda vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität Kiel: „Während die Treibhausgas-Emissionen (THG) aus der Landwirtschaft deutschlandweit gut 7 % der Gesamtemissionen ausmachen, ist dieser Anteil in Schleswig-Holstein mit über 20 % deutlich größer. Ein großer Teil der THG-Emissionen aus der schleswig-holsteinischen Landwirtschaft stammt dabei aus der Rinderhaltung. Dies ist im Wesentlichen auf die Methan-Emissionen zurückzuführen, die im Verdauungstrakt der Wiederkäuer entstehen.“ Ziel des übergeordneten Projektes „Öko-effiziente Weidemilcherzeugung“ sei es, Weidesysteme wieder zu stärken, die in Norddeutschland fast verschwunden sind.
Methanmessung unter Realbedingungen
Um die Akzeptanz weidebasierter Milchproduktion zu steigern, sei es notwendig, die Vorteile, die sich aus einer höheren Energieeffizienz und THG-Einsparungen ergeben, möglichst exakt zu quantifizieren so die Universität. Forscherinnen und Forscher des Instituts bestimmen daher unter Realbedingungen direkt auf den Weiden, wie viel Methan eine Milchviehherde ausstößt. Messstationen erfassen den turbulenten Austausch zwischen der Landoberfläche und der Atmosphäre. Dieser besteht aus einer Vielzahl an Luftwirbeln (engl. eddy) unterschiedlichster Ausprägung und Geschwindigkeit. Ein Ultraschall-Anemometers erfasst die Verwirbelungen. Ein Infrarot-Gassensor misst außerdem die Konzentrationen von Wasserdampf und Kohlendioxid. Für die Messung der Methankonzentration wird ein zusätzlicher Sensor mit Nah-Infrarot-Laser eingesetzt. Darüber hinaus erfasst die Messstation Niederschlag, Lufttemperatur, relative Luftfeuchte, kurz- und langwellige Strahlung, den Bodenwärmestrom sowie Bodentemperaturen und Bodenwassergehalte in unterschiedlichen Tiefen. Die Kühe werden per Kamera geortet, um den gemessenen Methanausstoß mit der jeweiligen Position zur Messstation in Verbindung zu setzen.
Grünlandmischungen anpassen
„Der Methanausstoß von Kühen auf der Weide ist vor allem deshalb schwierig zu messen, weil er stark von Futteraufnahme, Stoffwechselparametern sowie von der Bewegung der Kühe abhängt und somit auch stark zwischen einzelnen Tieren schwanken kann. Aus diesem Grund werden die Methan-Emissionen der Milchkühe eines Weidesystems bisher in der internationalen Literatur in der Regel vereinfacht anhand von Faustzahlen geschätzt“, erklärt Dr. Ralf Loges, der die Forschungsarbeiten auf dem Lindhof koordiniert. Mit den neuen Eddy-Kovarianz-Stationen lasse sich der Methanausstoß nun deutlich genauer und in hoher zeitlicher Auflösung bestimmen. „Unser Ziel ist es, die Methanemissionen direkt mit der Qualität des aufgenommenen Futters und der Milchleistung auf der Weide zu verknüpfen, um so Ansätze zukünftiger Grünlandmischungen für eine klimafreundliche Milcherzeugung aufzuzeigen“, ergänzt Loges.
