Umwelt

Klimakiller Kuh: Wie gefährlich sind die Rülpser der Wiederkäuer?

Kraftwagen oder Kuh: Wer ist schädlicher für das Weltklima? Welt der Wunder macht den Test, wer mehr Treibhausgase produziert.

Kuh

© istock/FooTToo

Autos stoßen Kohlendioxid (CO2) aus, Kühe Methan (CH4), das bei ihrer Verdauung entsteht. Beides sind Treibhausgase, die sich in der Erdatmosphäre anreichern – und so zur Erwärmung des Klimas führen. Wobei Methan in dieser Funktion sogar 20 bis 30 Mal schädlicher ist als CO2. Wäre es also nicht sinnvoll, nicht nur Autos, sondern auch Kühe umweltfreundlicher zu machen? Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, die Abgase einer Kuh zu messen und entwickeln eine Art Magenpille, um den Methanausstoß zu reduzieren.

Wie Mägen Methan machen

Methan ist ein natürliches Gas – Hauptbestandteil von Erdgas und Biogas. Es entsteht beispielsweise in Kläranlagen, in Sümpfen und in Darmgasen, übrigens auch beim Menschen. Das Gas ist unsichtbar, ungiftig und geruchlos. Doch: Methan ist weit schädlicher für das globale Klima als CO2. Und es zerfällt außerdem im Laufe der Zeit in genau dieses CO2 und Wasserdampf – alle beide ebenfalls Treibhausgase. Dadurch dass die ständig zunehmende Gashülle rund um den Globus immer mehr Sonnenstrahlen zurück zur Erde reflektiert, heizen sich Erdoberfläche und Atmosphäre immer mehr auf. Man nennt dieses Phänomen „Treibhauseffekt“.

Zellwände knackende Mikroben

Kühe fressen am Tag rund 50 Kilogramm Grün- und Kraftfutter. Gras oder Heu schlucken sie praktisch ohne es zu zerkauen. Die Verdauung beginnt im ersten der vier Kuhmägen, dem so genannten Pansen. Um die für uns Menschen unverdaulichen Zellwände von Pflanzen zu knacken, beschäftigen Rinder in ihren Verdauungsorganen zahlreiche Bakterien und andere Mikroben. Diese mögen es warm. Es herrschen Temperaturen von 40 Grad im Rindermagen. Hier wandeln die Mikroben die Zellulose in Energie um. Dabei entsteht das gefährliche Methangas. Genau genommen ist also die Kuh nicht der Täter, sondern lediglich der Tatort.

Der mikrobielle Abbau von Zellulose heißt Fermentation und ist für Wiederkäuer lebensnotwendig. Wenn die Kuh gefressen hat, legt sie sich gemütlich zur Ruhe und beginnt mit dem Wiederkäuen. Die schon von den Bakterien angegriffenen Pflanzenteile werden vom zweiten Vormagen, dem so genannten Netzmagen, durch einen Reflex wieder ins Maul gewürgt. So gelangt auch das blähende Methan durchs Maul ins Freie.

Verdauen im Dienste der Wissenschaft

Wie viel Methan gibt eine Kuh pro Tag aber eigentlich ab? Dies wollen Wissenschaftler der Universität Hohenheim herausfinden – mithilfe eines luftdichten Raums, der Respirationskammer. Eine Messung dauert 24 Stunden. Während dieser Zeit steht die Test-Kuh in der Kammer, verdaut und lässt ihren Blähungen freien Lauf. Etwa alle 40 Sekunden entfährt dem Tier ein Bäuerchen voller Methan. Über Schläuche gelangt die Luft aus der Kammer in die Messstation. Natürlich bekommt die Kuh auch frische Luft, aber diese wird vorher genau gemessen. Aus den Konzentrationsunterschieden der Gase in Frisch- und Abluft wird der exakte Methanausstoß ermittelt: Bei unserer Test-Kuh sind das 300 Liter pro Tag. Übrigens: Noille, so heißt unsere Test-Kuh, ging es während des ganzen Versuchs prima – hinterher wurde sie mit Streicheleinheiten belohnt.

Kraftwagen contra Rindvieh

Was der Methanausstoß einer Kuh eigentlich bedeutet, lässt sich gut im Vergleich mit einem Pkw zeigen: Der aktuelle 1er BMW beispielsweise wiegt 1.375 Kilo und verbraucht nach Herstellerangaben 4,9 Liter Diesel auf 100 Kilometern. Eine moderne Hochleistungsmilchkuh wiegt 700 Kilo, frisst täglich 50 Kilo Grün- und Kraftfutter und gibt 8.000 Liter Milch im Jahr. Der BMW stößt 128 Gramm CO2 pro gefahrenen Kilometer aus. Bei 15.000 gefahrenen Kilometern im Jahr bläst der BMW also rund 2 Tonnen CO2 in die Atmosphäre. Die jährliche Luftverschmutzung durch das Methan der Kuh entspricht aber einer CO2-Menge von drei Tonnen. Die Kuh ist im Vergleich zum Auto also der größere Klimakiller.

Wie Rinder umweltfreundlich werden

So wie die Autoindustrie versucht, Autos schadstoffärmer zu machen, wollen Wissenschaftler der Universität Hohenheim die Abgase aus der Kuh reduzieren. Ganz verhindern lässt sich der Gasausstoß bei Kühen allerdings nicht: Sie würden krank werden, weil ihre komplette Verdauung zusammenbrechen würde.

Doch über die Ernährung der Rinder lässt sich der Methanausstoß zumindest senken – mithilfe einer neuen, besseren Futterzusammensetzung und häufigeren Fütterungszeiten. Außerdem wird dadurch das Wohlbefinden der Kuh gesteigert, denn kontinuierliches Kauen und Verdauen ist gesünder. Es regt den körpereigenen Stoffwechsel an, erleichtert somit die Verdauung und verringert die Abgase. Wie für den Menschen so gilt auch für die Kuh: regelmäßige, kleinere Mahlzeiten statt sporadischer Fressorgien. Mit der veränderten Ernährung kann der Methanausstoß einer Kuh um 15 bis 30 Prozent verringert werden.

Die Pille für die Kuh

Bei Kühen im Stall kann der Bauer ohne größeren Aufwand die neue Futtermischung an die Kuh bringen. Schwieriger wird es aber bei den riesigen Rinderherden, die meist vom Menschen unbehelligt über die Steppe traben. Hier soll eine methanreduzierende „Riesenpille“ (ein pflanzlicher Vormagen-Bolus) Abhilfe schaffen. Das 15 Zentimeter lange Zäpfchen wird über ein Schlundrohr in den Magen der Kuh gelegt. Dort gibt es mehrere Monate lang seine Wirkstoffe ab und reduziert so die Methanbildung.

Kuhmist als Energielieferant

Neben dem schädlichen Methangas liefert die Verdauung der Kuh noch ein anderes Abfallprodukt: Kuhfladen. Ein solcher Fladen hat einen Durchmesser von 30 Zentimetern und wiegt frisch zwei Kilogramm. Kuhmist ist wertvolle Biomasse, aus der sich Energie gewinnen lässt. Aus einem Kuhfladen kann man etwa 0,1 Kilowattstunden Strom gewinnen. Dazu wird einfach das, was sonst im Magen der Kuh passiert, außen durchgeführt: In Biogasanlagen verarbeiten Mikroorganismen den Dung. Und wann immer organisches Material vergoren wird, entsteht Methan! Das Gas gelangt dann über große Rohre zum Motor, wo es verbrannt wird. Mit der Verbrennungsenergie treibt der Motor einen Generator an, der Strom erzeugt.

Die weltweiten Rindviecher würden Deutschlands Energiebedarf decken.

Tierischer und pflanzlicher Abfall fällt in der Landwirtschaft sowieso an. In der Biogasanlage wird er effektiv genutzt. Die Biomasse, die eine Kuh pro Jahr produziert, entspricht der Energie von 300 Litern Heizöl. Das ist genug, um ein Einfamilienhaus zwei Monate lang zu versorgen. Würde man alle Fladen der weltweit 1,4 Milliarden Rinder zur Energiegewinnung nutzen, wäre Deutschlands Energiebedarf vollständig gedeckt. Und das völlig umweltfreundlich!

Weltweit werden jährlich circa 500 Millionen Tonnen Methan emittiert. Etwa 70 Prozent davon sind auf den Menschen zurückzuführen. In den letzten 50 Jahren hat sich die Methankonzentration fast versechsfacht. Kühe tragen jedoch nur in geringem Maße zum Gesamtausstoß bei. In Deutschland waren es im Jahr 2004 lediglich 1,82 Prozent! Die Kuh ist damit ein kleiner Fisch im großen Prozess des Weltklimawandels. Der Hauptverursacher und Übeltäter ist und bleibt der Mensch.

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