Eine wesentliche Fragestellung im Verbundprojekt optiKuh ist die mögliche Beeinflussung der Umweltwirkung durch die Milchviehhaltung. Ziel ist eine Reduktion der Emissionen. Wichtige Punkte sind hier der Anfall von Methan mit der Atemluft der Milchkühe und die Ausscheidung von Stickstoff und Phosphor mit Kot und Harn sowie die Ausgasung von Ammoniak.

Für eine züchterische Bearbeitung sind praktikable und kostengünstige Messmethoden für die Datenerhebung erforderlich. Ein innovativer Lösungsansatz ist der Laser-Methan-Detektor für die Messung der Methanausscheidung beim Einzeltier.

Evaluierung der Methanmessung mit dem Laser-Methan-Detektor:

• Der Laser-Methan-Detektor (LMD) wurde ursprünglich entwickelt, um aus sicherer Distanz Gaslecks im Bergbau und in der Industrie aufzuspüren.
• Er kann dank seiner Genauigkeit auch eingesetzt werden, um die Konzentration von Methan in der ausgeatmeten Luft von Kühen zu messen.
• Der LMD wird von Hand gehalten und auf das Maul der Kuh gerichtet. Der ausgesandte Laserstrahl wird am Maul reflektiert und wieder aufgefangen. Das Lasersignal wird durch Methan-Moleküle in der Luft auf dem Weg hin und zurück abgeschwächt und misst so die kumulative Methan-Konzentration in der Luft in ppm × m.
• Aus so über mehrere Minuten hinweg aufgezeichneten Methan-Profilen können verschiedene Merkmale wie zum Beispiel der Mittelwert aller Methan-Spitzen, in einem Profil (pmean) berechnet werden. Es konnte gezeigt werden, dass jede Spitze im Profil eine Ausatmung darstellt und so pmean die durchschnittliche Methan-Konzentration in der Atemluft angibt.
• Mit dem LMD gemessene Merkmale der Methankonzentration und des Methanausstoßes hatten in unserer Untersuchung eine Heritabilität (Erblichkeit) von 0,05-0,27 und könnten so theoretisch für eine genetische Selektion auf geringeren Methanausstoß genutzt werden.