Forschung. Intensiv und extensiv in einem Stall
Wie lassen sich Umwelt- und Klimaziele erreichen, ohne die Produktivität zu gefährden? Das ist auch auf einem Versuchsbetrieb der Universität Gießen die zentrale Frage. Der notwendige Neubau eines Milchviehstalles war vor einigen Jahren der Impuls für ein großes Forschungsvorhaben.
Aus vermeintlich kleinen Dingen entstehen manchmal große Geschichten. Das ist in der Forschung so wie im täglichen Leben. Man stellt sich ja gern vor, wie Wissenschaftler im stillen Kämmerlein ihres Elfenbeinturmes vor sich hin- und am Ende Ideen ausbrüten, die im Zweifelsfall mit dem »wirklichen Leben« nur am Rande zu tun haben.
So ist es nicht oder sollte es zumindest nicht sein. Ein schönes Beispiel, wie eine breit angelegte Forschung aus ganz konkreten Notwendigkeiten der Praxis entstehen kann, zeigt das Green Dairy-Projekt der Universitäten Gießen und Kassel.
»Tatort« ist der Gladbacherhof in der Nähe von Limburg/Lahn. Der Versuchsbetrieb für ökologischen Landbau der Uni Gießen mit 100 ha Acker- und 80 ha Grünland ist einem breiten Publikum 2022 durch die Öko-Feldtage bekanntgeworden. Schon damals konnte man einen neuen Milchviehstall bewundern, der nicht nur 130 HF-Kühen eine Heimat mit dem neuesten Stand der Technik bietet, sondern auch den Forschungsschwerpunkt neu gesetzt hat. Die seitdem untersuchte und im Sinne der Produktivitätsdiskussion ganz aktuelle Frage ist: Lassen sich auch schwarzbunte Hochleistungskühe mit mehr Gras und weniger Mais in der Ration füttern, wie nicht zuletzt von Umweltverbänden oftmals gefordert? Und bringt ein solches Low Input-System dann tatsächlich Vorteile für das Tierwohl und wichtige Ökosystemleistungen wie Klimaschutz? Falls sich die Ergebnisse der Klimabilanzierung der ersten anderthalb Jahre nach der Futterumstellung bestätigen, wird man möglicherweise sagen müssen: Es kommt darauf an. Bezieht man sie auf das Kilogramm Milch, könnte die Antwort sogar lauten: Weder noch.
Den ersten Impuls für das Green Dairy-Projekt gab 2017 die Düngeverordnung. »Wir brauchten aus Wasserschutzgründen einen zweiten Güllebehälter«, erzählt Prof. Dr. Andreas Gattinger, der Leiter der Professur Ökologischer Landbau an der Uni Gießen. »Den hätten wir nur weit entfernt vom Standort des alten Stalles bauen können«. Und deshalb wedelte in diesem Fall der Schwanz mit dem Hund: Ein Neubau muss her! Und wenn schon, dann zugleich das passende Forschungskonzept! Und so stehen nun je unterschiedlich gefütterte 64 Kühe links und rechts des Futtertisches. Ihre Gülle nehmen zwei getrennte Behälter auf. Es wurde anhand vieler Tierdaten sorgfältig darauf geachtet, dass sich die beiden Gruppen im Mittel weder phäno- noch genotypisch voneinander unterscheiden.
Die weltweit wahrscheinlich einzigartige Versuchsanordnung – zwei Herden der gleichen Genetik und die dazugehörende Futterproduktion samt ihrer Klima- und Umweltwirkungen nebeneinander unter sonst gleichen Bedingungen zu untersuchen – ist tatsächlich im Zuge der Stallplanung auf dem Betrieb entstanden. Ihr Hintergrund ist auch die alte Frage, ob eine High Input-Genetik überhaupt eine Low Input-Fütterung verträgt. »In der ökologischen Rinderhaltung stand zu lange die Frage nach den Hörnern im Fokus der Diskussion«, sagt Gattinger. »Dabei sind doch die Futtergrundlage und mit ihr die Landnutzung das A und O.«
Der Betrieb
Die hessische Staatsdomäne Gladbacherhof, seit 1983 ein Biobetrieb, wird seit 1990 von der Universität Gießen als Lehr- und Versuchsbetrieb genutzt. Aktuell bewirtschaftet er 100 ha Acker- und 80 ha Grünland und hält 130 Milchkühe. Diese stehen im neuen Forschungsstall; das Jungvieh im bisherigen Liegeboxen- und Tiefstall. Die Milch geht an die Upländer Bauernmolkerei. Das Getreide wird teilweise als Saatgut aufbereitet und verkauft. Der Hofladen bietet ein breites Spektrum eigener, von Nachbarn übernommener und vom Großhandel zugekaufter Produkte. Typisch für den Betrieb ist die Verzahnung von Produktion, Lehre und Forschung sowie »Begegnung«. Letzteres umfasst nicht nur den Austausch mit anderen Landwirten (Highlight waren die Öko-Feldtage 2022), sondern auch z. B. Weiterbildungs- und kulturelle Angebote, die durch den Förderverein Ökolandbau Gladbacherhof veranstaltet werden.
Forschungsschwerpunkte auf dem Betrieb sind neben dem Green Dairy-Projekt ganz allgemein Produktionsfragen des Ökolandbaues und speziell solche mit Blick auf den Klimawandel. Seit einigen Jahren sind deshalb drei unterschiedliche Agroforst-Systeme integriert.
Die Rationen wurden nicht auf einen Schlag umgestellt, sondern schrittweise über 14 Wochen. In der High Input-Variante wurde Grassilage durch noch mehr Mais ersetzt, bei Low Input der Mais komplett herausgenommen, sodass hier die Hälfte der Ration vom Grünland kommt, verbunden mit 1/3 weniger Kraftfutter. »Es war für die Kühe der Low Input-Gruppe schon eine große Herausforderung«, berichtet Dr. Deise Knob, die dieses Projekt betreut. »Allerdings passen sich die Tiere der geänderten Fütterung auch an.« Das zeigt eine Fülle regelmäßig untersuchter Stoffwechselparameter. Noch deutlicher wird der Gewöhnungseffekt bei Neulaktierenden. Da entstehe womöglich ein »fötales Programmieren«. Diese Hypothese besagt, dass sich bereits Föten, die unter einer entsprechenden Ernährungsumgebung ihrer Mütter heranwachsen, sich dieser Situation anpassen. So könnte sich die genetische Disposition von Tieren, die von Low Input-Kühen stammen, verändern, allerdings womöglich um den Preis eines geringeren Geburtsgewichts und möglicher Anpassungsschwierigkeiten, wenn wieder voll gefüttert werden soll.
Die Genetik hält eine große Bandbreite der Fütterung aus
Die Milchleistung eher nicht: 22 kg gegen 20 kg TM-Aufnahme pro Tag bei intensiver bzw. extensiver Fütterung bedeuteten im vergangenen Jahr 9 000 bzw. 6 500 kg pro Jahr. Daraus resultierten für den Betrieb finanzielle Verluste von 30 000 €. Man könnte dagegen auf den signifikant höheren Anteil von Omega 3-Fettsäuren oder mehr Fett und Eiweiß als Folge des höheren Grasanteils verweisen. Deise Knob betont jedoch, dass sie weder einen Herden- noch einen Fütterungsversuch betreue, sondern einen Systemvergleich. Weil alles mit allem zusammenhängt, sind Milchleistung und Futterkosten nicht die einzige »Währung«.
Für belastbare Daten zu Methan braucht es jedoch noch einige Jahre der Messungen. Gleiches gilt für die Frage, ob energieärmeres Futter eine höhere Langlebigkeit bedeutet – das heißt weniger Tiere im Gesamtsystem und damit auch weniger Treibhausgase aus der Aufzuchtphase. Wichtig sei zunächst die Fülle von Daten aus ganz unterschiedlichen Bereichen, die erstmals zur Verfügung stehen. Eine Herausforderung sei jedoch, die vielen Einzelerkenntnisse über Leistungen und Erträge, Nährstoffzyklen, Emissionen, Biodiversität und Wirtschaftlichkeit zu einem klaren Bild zusammenzubringen.
Alternative Haltungs- und Fütterungsformen sind nicht von vornherein chancenlos gegenüber den etablierten. Das hatte zuvor schon ein Versuch auf dem Versuchsgut Lindhof der Uni Kiel gezeigt. Dessen »Kern« war energiereiches Futter in Form von (Acker-) Kleegras, im Sommer abgeweidet von Jerseykühen und im Winter durch Grassilage ergänzt. HF-Kühe sind für Vollweidesysteme ungeeignet. Mit einem Herdenschnitt von 7 800 kg lag man auf dem Lindhof um 1 700 kg niedriger als der Schnitt der Betriebe in der Rinderspezialberatung Schleswig-Holstein, allerdings waren auch die Kosten niedriger und somit die Wirtschaftlichkeit vergleichbar. Der »Pferdefuß« für die Praxis ist, dass ein derart komplexes System von Umtriebs- und Portionsweide vom Landwirt sehr viel Können und Aufmerksamkeit verlangt.
»Nachhaltig intensiv« als Ergebnis?
Auf dem Gladbacherhof neigt sich das Erkenntnis-Pendel womöglich in eine andere Richtung. Auch wenn Prof. Gattinger keine Plädoyers für höhere oder niedrigere Intensität abgibt, sondern lieber von »Möglichkeitsräumen« spricht, die es zu optimieren gelte: Es sprechen nicht nur die Milchleistungen für eine höhere Intensität.
Vorab-Simulationen zeigten, dass ein Wechsel zu einem Grünland-basierten System zumindest pro Liter Milch wahrscheinlich keine höheren Umweltleistungen »produziert«. Ist die Energiekonzentration im Mais zumindest bei HF unschlagbar? Das Green Dairy-Projekt ist angetreten, auch solche Annahmen mit Daten zu bestätigen oder zu widerlegen. In Verbindung mit Low Input ist wahrscheinlich Fleckvieh besser geeignet, auch mit Blick auf die Bullenkälber.
Gründe für eine ungünstigere Klimawirkung der Low Input-Herde könnten aber auch den schwächeren Qualitäten des Futters vom Grünland der letzten Jahre geschuldet sein. Außerdem steht die Einbeziehung der C-Senkenleistung des Grünlands noch aus. Dies könnte zu einer weiteren Emissionsreduktion der Low Input-Herde führen.
Kreislaufwirtschaft als Voraussetzung!
Beide Ansätze, der auf dem Gladbacherhof in Hessen und auf dem ebenfalls ökologisch bewirtschafteten Lindhof in Schleswig-Holstein, verfolgen den Gedanken, Ackerbau und Tierhaltung in bestimmten Gebieten (wieder) näher zusammenzubringen. Die einen profitieren vom energiereichen Futter, die anderen von der N-Fixierung und die Bodenverbesserung über Kleegras oder Luzerne. Sie treffen allerdings auf eine Realität, die sich bei beiden Bewirtschaftungsformen jedenfalls bisher eher davon entfernt hat.
Das Zusammenwirken von Tierhaltung und Ackerbau im Sinne einer Kreislaufwirtschaft sei ökonomisch und ökologisch resilienter, argumentiert Andreas Gattinger. Es puffere wirtschaftliche Schwankungen ebenso ab wie die Folgen des Klimawandels. Und sei deshalb attraktiv für ökologische wie konventionelle Betriebe gleichermaßen. Vielleicht lassen sich damit in guten Jahren Spitzen nicht immer mitnehmen, dafür sind die Täler in schlechten weniger tief. Wichtig sei, die Praxis bei solchen Überlegungen von vornerein »auf Augenhöhe« mitzunehmen. Das findet über vielfältige Kommunikation und ein Netz von Demonstrationsbetrieben statt.
Fazit
Produktivität und Nachhaltigkeit zu verbinden, ist zum beliebten Schlagwort geworden. In der Praxis erweist es sich oft als Herausforderung: Die hochproduktive Arbeitsteilung bei Ackerbau und Viehhaltung ist anfällig für unterbrochene Nährstoffzyklen z. B. mit der Folge von N-Überschüssen, Treibhausgas-Emissionen oder Bodendegradation. Systeme mit niedrigerem Input und Kreislaufwirtschaft lassen dagegen oftmals Produktivität und Wirtschaftlichkeit vermissen. Das Green Dairy-Projekt auf dem Gladbacherhof der Universität Gießen ist angetreten, auf der Basis einer Fülle von Daten eine Balance zwischen den beiden Extrempositionen zu versuchen.
