Ressourceneffizienz – Umwelt- und Klimawirkungen


Aufklärung der Grundlagen des Nährstoffbedarfs und der effizienten Energie- und Nährstofftransformation - wichtige Voraussetzung für eine ressourcen-, umwelt- und klimaschonende Nutztierhaltung

Das zentrale Thema im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung bleibt die Effizienz im Umgang mit den Ressourcen, insbesondere vor dem Hintergrund des zunehmenden Wettbewerbs um Boden zur Erzeugung pflanzlicher Rohstoffe wie Futter- und Nahrungsmittel, Energiesubstrate oder industrielle Rohstoffe.

Von zentraler Bedeutung für die Ressourceneffizienz sind die Nährstofftransformationsprozesse im Tier, deren Effizienz invers mit den vom Nutztier verursachten Emissionen korreliert. Die Nutztierhaltung trägt durch die Emission von CO2, CH4, und N2O unmittelbar zum Treibhauseffekt bei. Ein Drittel der weltweit emittierten Treibhausgase (THG) entfallen auf die Landwirtschaft, davon wiederum ein Drittel auf die Tierproduktion. So ist der Verdauungstrakt der Wiederkäuer ein wesentlicher Emittent von Methan, dessen THG-Potential mehr als 20-mal größer als das des CO2 ist.

Die interindividuelle Variabilität der Methanemission liegt zwischen 2 und 10% der aufgenommenen Bruttoenergie, was sowohl auf Tier- als auch fütterungsassoziierte Faktoren zurückzuführen ist. Optimierte Verfahren in Tierzucht und Tierernährung besitzen daher ein erhebliches THG-Minderungspotential.

Auf Seiten der Tierernährung besteht die Aufgabe darin Faktoren und Mechanismen zu identifizieren, die die Effizienz der Energie- und Nährstofftransformation regulieren und daraus mögliche Optimierungspotentiale und Empfehlungen für die Fütterungspraxis abzuleiten. Von Bedeutung sind hier z.B. Faktoren, die den Energieerhaltungsbedarf und den Aminosäurebedarf modulieren.

Ebenfalls sind hier Kenntnisse über metabole Adaptationsstrategien und Mechanismen der Thermotoleranz zu erarbeiten. Beiträge zur Erhöhung der Ressourceneffizienz können auch die Verlängerung der Nutzungsdauer und die Verkürzung der Aufzuchtphase von Tieren liefern. Dies setzt die Entwicklung von Fütterungskonzepten voraus, die auch unter Berücksichtigung einer nachhaltigen Auswahl von Futtermitteln, bei Tieren in allen Leistungsstadien eine ihrem genetisch-physiologischen Leistungspotential angemessene Energie- und Nährstoffzufuhr realisieren können.

Wichtig ist es hier stoffwechselrobuste Tiere zu identifizieren. Die Zucht stoffwechselrobuster Tiere, die, bei langer Nutzungsdauer, gleichzeitig in der Lage sind, Nährstoffe aus Futtermitteln effektiver in tierische Produkte umzuwandeln (z.B. Tiere mit geringerem Erhaltungsbedarf oder geringerer Methanbildung), kann den nachhaltigsten und wichtigsten quantitativen Beitrag zur Verminderung der Emissionsmenge je Produkteinheit leisten. In diesem Zusammenhang müssen neue Biomarker identifiziert werden, die auch in der Praxis die Selektion und damit die Zucht von hocheffizienten Tieren erlauben.

Das Ziel der Arbeiten in diesem Programmbereich besteht deshalb darin, auf Grundlage von neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen zur Regulation der Futteraufnahme, der Nährstofftransformation und der Adaptationsfähigkeit der Tiere an wechselnde klimatische Bedingungen, Beiträge zur Ressourcenschonung und zur Minderung der Treibhausgasemission zu leisten.