Nutztierhaltung in Kreisläufen gestalten
In diesem Fokusthema werden Konzepte zur Nutzung von Biomasse durch Nutztiere entwickelt. Dabei werden der entstehende Umwelteintrag an Emissionen, die Qualität der entstehenden Produkte und ökonomisch-ökologische Folgen potentieller Maßnahmen modellhaft betrachtet.
Die wachsende Weltbevölkerung und der Klimawandel erfordern eine nachhaltige Landwirtschaft, in der Nutztiere eine Schlüsselrolle spielen. Die Forschung in diesem Fokusthema zielt auf eine kreislauforientierte Nährstoffnutzung ab, um Ernährungssicherheit und Umweltverträglichkeit zu gewährleisten.
Um die Tierhaltung nachhaltig zu gestalten, nutzen wir regionale Biomasse, die für den menschlichen Verzehr nicht geeignet ist. Dies reduziert die Konkurrenz um Nahrung zwischen Mensch und Tier und fördert eine umweltfreundlichere Landwirtschaft. Wir erforschen alternative Futtermittel wie Insekten und Algen, die nicht nur die Umwelt schonen, sondern auch den Verbrauch mineralischer Gesteine verringern können. Gleichzeitig setzen wir uns dafür ein, Emissionen durch die Futtermittelverwertung der Tiere zu reduzieren, um die Umweltauswirkungen zu minimieren.
Unsere Forschung konzentriert sich auf das Verständnis der biologischen Mechanismen der Verdauung und Nährstoffverteilung bei Tieren, einschließlich der Rolle des Mikrobioms. Wir untersuchen auch, wie die Verwendung neuer Futtermittel die Gesundheit der Tiere und die Qualität tierischer Produkte beeinflusst.
Um die ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen unserer Maßnahmen zu bewerten, verwenden wir öko-ökonomische Modelle, die Nährstoffflüsse im Tier berücksichtigen. Dabei achten wir darauf, die landwirtschaftlichen Ressourcen und die Umweltauswirkungen angemessen zu berücksichtigen. Das Fokusthema setzt sich dafür ein, die Nutztierhaltung innerhalb nachhaltiger Grenzen zu gestalten, die durch verfügbare Ressourcen, Umweltauswirkungen und den Bedarf an hochwertigen Lebensmitteln tierischer Herkunft festgelegt sind.
Verbundprojekte
Um die Nutzungskonkurrenz zwischen Nahrungs- und Futtermitteln zu minimieren und die Ressourcenkreisläufe zu optimieren, sollen neue Futtermittelquellen genutzt werden, die vorzugsweise in unserer Region verfügbar sind. Die Konkurrenz kann durch die Verwendung von Futtermitteln, die für den menschlichen Verzehr weitgehend ungeeignet sind, verringert werden. Die mögliche Substitution in hochproduktiven Haltungssystemen muss wissenschaftlich fundiert und unter Berücksichtigung des Tierschutzes erfolgen.
Das Projekt umfasst hoch standardisierte Fütterungsversuche in Versuchstieranlagen sowie Zusammenarbeiten mit Landwirten aus der Praxis, in denen bestimmte Futtermittel bzw. Futterpflanzen wie Hanf oder Beinwell verwendet oder das Weidemanagement untersucht werden. Bewertet werden der Nährwert, die Verdaulichkeit und der Einfluss auf das Mikrobiom sowie der Stoffwechsel der Tiere, ihre Gesundheit und ihr Wohlergehen und schließlich die Auswirkungen auf die Produktqualität. Dies steht im Zusammenhang mit dem Fokusthema Vielfalt in der Nutztierhaltung fördern, da in diesem Kontext untersucht werden muss, ob die derzeit hauptsächlich verwendeten Rassen immer noch am besten für die veränderte Zusammensetzung der Futterrationen geeignet sind (Wechselwirkungen zwischen Rasse und Umwelt) oder ob es innerhalb der Rassen zu Verschiebungen in Bezug auf die Zuchtwerte der Tiere kommt (Wechselwirkungen zwischen Genotyp und Umwelt).
Arbeitsgruppen:
- Biochemie der Ernährung
- Ernährungsphysiologie
- Physiologische Genomik
- Tierhaltung & Gesundheit
Die Futternutzungseffizienz wurde in den letzten Jahrzehnten durch eine kontinuierliche Steigerung der Leistung von Nutztieren, eine optimierte Nährstoffversorgung, verbesserten Haltungsbedingungen und Zuchtfortschritten erheblich verbessert. Das Ergebnis ist eine deutlich geringere Umwelt- und Klimabelastung pro Produkteinheit (z.B. kg Milch). Eine weitere nachhaltige Steigerung der Ressourceneffizienz kann erreicht werden, indem mehr Gewicht auf die Merkmale Stickstoff-, Phosphor- und Fasernutzungseffizienz gelegt wird und weiterhin die Umweltbelastungen durch Nährstoffeinträge und Treibhausgase reduziert werden. Das Projekt umfasst Maßnahmen der Fütterung, zum Verhalten und Haltungsmanagement sowie Zuchtansätze zur Verbesserung der Stickstoff- und Phosphornutzungseffizienz. Die Mechanismen der Nährstoffakquisition und -allokation, einschließlich der Interaktionen zwischen Wirt und Mikrobiom, werden untersucht und die Auswirkungen auf die Gesundheit und das Wohlergehen der Tiere sowie die Produktqualität und -sicherheit werden berücksichtigt.
Um die Auswirkungen von Maßnahmen zur verstärkten Nutzung nicht essbarer Biomasse und zur Verringerung von Emissionen auf die ökonomischen und ökologischen Aspekte der Nutztierhaltung zu bewerten, werden skalierbare Modelle und digitale Zwillinge auf betrieblicher und regionaler Ebene erstellt. Forschungsergebnisse aus Verbundprojekten aller Fokusthemen, insbesondere aus dem Fokusthema „Nutztierhaltung in Kreisläufen gestalten“, werden neue Erkenntnisse und Daten zum Kreislaufelement "Tier", zur Nutzung verschiedener Futtermittel in Hinblick auf deren Verwertbarkeit, Auswirkungen auf Leistung, Tierwohl und Gesundheit sowie auf die Produktqualität und schließlich auf Ausscheidungen und Emissionen liefern, die in entsprechende ökologisch-ökonomische Modelle einfließen werden. Zu diesem Zweck sollen bestehende Kooperationen mit internationalen, nationalen und regionalen Partnern ausgebaut und Expertise am FBN aufgebaut werden, um entsprechende Projekte durchzuführen.
Arbeitsgruppen:
