klimawandel und landwirtschaftliche nutztierhaltung · dr. thomas bauer, referat tierhaltung 1...
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www.thueringen.de/de/tll 1Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Klimawandel
und
landwirtschaftliche Nutztierhaltung
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Gliederung
Gliederung1. Klimawandel – Worüber reden wir?
2. Minderung von Emissionen – Was können wir tun?
3. Folgenabschätzung - Womit müssen wir rechnen?
1. Wirkungen auf die Tiere
a. Folgenabschätzung
b. Handlungsbedarf
2. Futterversorgung
a. Folgenabschätzung
4. Aktuelle Projekte an der TLL
5. Fazit
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Erwartete Klimaänderungen in
Mitteleuropa (auf 100 Jahre)
• Erhebliche Unsicherheiten bei der Prognose
• Regional sehr unterschiedlich
• Im Allgemeinen:� Temperaturanstieg (2°C innerhalb 100 Jahren)
� UV- und Ozonbelastung ▲
� Extreme Wetterereignisse ▲ (extreme Niederschläge <-> Trockenheit, Temperatur-/Luftfeuchtigkeitsschwankungen; Hitzewellen, Stürme)
� Verschiebung der Niederschlagsverteilung (Frühjahrs- und Sommertrockenheit ▲)
� CO2-Gehalt in der Atmosphäre ▲
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Erwartete Klimaänderungen in Thüringen (auf 25 - 30 Jahre)
� Temperaturanstieg (0,5 – 0,7 °C/v. a. Winter und Frühjahr)
� Verschiebung der Niederschlagsverteilung (Frühjahrs- und Sommertrockenheit ↑) – April bis Juni: 4 – 10 mm ↓
� keine größer werdenden Unterschiede zwischen den Anbaugebieten in der Hauptvegetationszeit (Mai – Juli)
� Winterniederschläge ↑ � Grundwasserneubildung ↑
� Extreme Wetterereignisse ↑
� (UV- und Ozonbelastung ↑)?
� (CO2-Gehalt in der Atmosphäre ↑)?
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Maßnahmen zur Emissionsminderung
• Haltung und Stallbau� Vermeidung verkoteter/Harn Stellen (Einstreu, Entmistungsintervall ▲,
Oberflächentrocknung, Gefälle)� geschlossene Lagerung im Stall� Abluftreinigung bei geschlossenen Ställen
• Fütterung� Bedarfsgerecht (Proteinüberschüsse ▼)� Verdaulichkeit ▲ (Zusatz von Futterkomponenten, AS-Verhältnis)
Ammoniak- (NH3 - indirekt) undLachgas-Freisetzung (N2O) – 298 x CO2
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Maßnahmen zur Emissionsminderung
• Lagerung, Ausbringung und Umsetzung von Wirtschaftsdüngern � Geschlossene Lagerung � Energetische Nutzung über Biogasanlage� Geschlossene Ausbringung (Injektor) - > 50% - NH3-Senkungspotential� Ausbringungsmanagement (Witterung, Dauer bis zur Einarbeitung,
bedarfsgerecht) – feste Fristen nicht optimal!!
Ammoniak- (NH3 - indirekt) undLachgas-Freisetzung (N2O) – 298 x CO2
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Maßnahmen zur Emissionsminderung
Methan-Freisetzung (CH4) – 25 x CO2
• 75 – 90 % aus Verdauung bei Wiederkäuern (6 – 8 % der aufgenommen Bruttoenergie)
� Tiere/Leistungseinheit ▼ (Verluste ▼, bedarfsoptimierte Rationsgestaltung, Lebensleistung ▲, Leistung/Tier ▲??)
� Haltung in geschlossenen Ställen mit Abluftreinigung??
• 10 – 25 % der Freisetzung aus Lagerung, Ausbringung und Umsetzung von Wirtschaftsdüngern:
� Geschlossene Lagerung/Methan nutzen!
� Energetische Nutzung der Gülle in Biogasanlagen
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Folgenabschätzung Tiere
Tiergesundheit
Kreislaufmehrbelastung (Hitze, Temperaturschwankungen, Dehydrierung)*
�Änderung des Tierverhaltens
�Fruchtbarkeitsstörungen ▲
�Belastung des Immunsystems (Krankheitsanfälligkeit ▲)
�Beeinträchtigung der Stoffwechselleistungen (Futteraufnahme ▼, Leistung ▼, Produktqualität ▼)
* In Abhängigkeit von Tierart, Rasse, Typ, Alter, Ernährungs-/Gesundheitsstatus
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Folgenabschätzung Tiere
Tiergesundheit
Erkrankungen ▲
�bessere Lebensbedingungen für vorhandene Krankheitserreger, Parasiten u. a. Vektoren (Atemwegserkrankungen, Rotlauf, mesophileInfektionserreger, Leberegel, Nematoden, Bandwürmer, Milben, Fliegen, Zecken etc.)
�Auftreten ▲, Keimdruck ▲, Schädigungswirkung ▲
�Auftreten neuer/unbekannter Krankheitserreger, Parasiten und Vektoren (u. a. aus dem mediterranen Bereich – West-Nil-Virus, Blauzunge, Gnitzen)
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Handlungsbedarf
Implementierung neuer Zuchtmerkmale?
� Wärmetoleranz
� Angepasste Futterverwertung
� Vitalität gegenüber Parasiten/Krankheiten
� Einführung neuer Rassen/Kreuzungen
� Reduzierung THGE/Produkteinheit
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Handlungsbedarf
Bauliche-/Managementmöglichkeiten
Freiland-/Weidehaltung:� Witterungsschutz (Sonne, Wind, extreme Temperaturen)
� Vorsorge vor extremen Witterungsereignissen (Sturm, Schnee, Überschwemmung)
� Wasserversorgung
� Weidemanagement (Teil-/Nachtweidegang, Besatzdichte)
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Handlungsbedarf
Bauliche-/Managementmöglichkeiten
Außenklimaställe:
• Schutz vor extremen Witterungsereignissen (Frostsicherheit, Schneelast, Winddruck, Überschwemmung)
• Passiver Schutz vor Erwärmung (Beschattung, Reflexion, Dämmung)
• Aktive lokale Kühlung/Lüftung
(gesamt oder Einzelbereiche)
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Handlungsbedarf
Bauliche-/Managementanforderungen
Warmställe:
• Schutz vor extremen Witterungsereignissen (Schneelast, Winddruck, Überschwemmung)
• Wärmedämmung
• Klimatisierung:• Temperierung der Zuluft
• Optimierung der Lüftungstechnik
• Passiver Schutz vor Erwärmung (Beschattung, Reflexion, Dämmung)
• Direkte/aktive Kühlung (z. B. Sprenkler, Fußbodenkühlung) über Biogasanlage
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Handlungsbedarf
Futter-/Wasserversorgung
• Sicherstellung Wasser-/Elektrolyt- (Na, Cl, Mg, K, Ca/Vitaminversorgung in ausreichender Qualität)
• Angepasste Rationsgestaltung (Hitze �Energiedichte ▲, Verdaulichkeit ▲)
• Fütterungszeiten (z. B. nachts)/-frequenzen (häufiger kleine Portionen) anpassen
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Handlungsbedarf
Gesundheitsstrategie
• Bestandsbetreuung
• Kontaktminimierung zu Wild- und anderen Nutztieren (Transport)
• Frühwarnsysteme (Wildtiermonitoring, allg. Seuchengeschehen, EU-Tiergesundheitsstrategie)
• Impfmanagement anpassen
• Früherkennungssysteme (Wasser-/Futterverbrauch)!
• Forschung und Entwicklung
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Folgenabschätzung Futterversorgung
• Ackerbauliche Futtererzeugung � Pflanzenproduktion
• Grünland auf gründigen Böden, Niederschläge > 600 mm p. a.� Erträge und Flächenproduktivität ▲
� Verlängerte Vegetationsperiode
� Bestandszusammensetzung =
� Gräserkrankheiten (z. B. Rost) ▲
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Folgenabschätzung Futterversorgung
• Grünland auf leichten Böden, ungleichmäßige Niederschläge < 600 mm p. a., Frühsommer-/Sommertrockenheit� Erträge und Flächenproduktivität ▼
� Vegetationsperiode ▼
� Ertragssicherheit (jährlich, unterjährig) ▼
� Futterwert/Futterqualität ▼
� FM-Konservierung/-hygiene (aerobe Instabilität/Verunreinigungen/Schädlinge ▲)▼
� Bestandszusammensetzung (u. a. Tiefwurzler ▲, Weidelgras ▼) ▼
www.thueringen.de/de/tll 18Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Anbaugebiete Thüringen
7 - günstige Übergangslagen
6 - sommertrockene Übergangslagen
10 - Mittelgebirgslage Ost
Haufeld
Oberweißbach
Burkersdorf
Grundlage: AMK - Beschluss
AG 6
AG 7
AG 10
Anbaugebiete Thüringen
7 - günstige Übergangslagen
6 - sommertrockene Übergangslagen
10 - Mittelgebirgslage Ost
Haufeld
Oberweißbach
Burkersdorf
Haufeld
Oberweißbach
Burkersdorf
Grundlage: AMK - Beschluss
AG 6
AG 7
AG 10
www.thueringen.de/de/tll 19Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Folgenabschätzung Grünland in TH
• Verlängerte Vegetationsperiode:
� Vegetationsbeginn ca. 14 Tage eher
� frühere Grund- und N-Düngung
� Wesentliche Vorverlegung des Nutzungstermins im Frühjahr
� Sommertrockene Lagen - mähreif ab Anfang Mai
� Günstige Übergangslagen - mähreif ab Anfang Mai
� Mittelgebirgslagen - mähreif ab Ende 1. Maidekade
� früher (Juni) zweiter Aufwuchs (N-Menge = 1. Aufwuchs)
� Wuchsdepression/längere Aufwuchszeit dritter Aufwuchs und weitere Qualitätsverschlechterung, insbes. in den sommertrockenen Lagen
� Vegetationsende ca. 14 Tage späterin günstigen Übergangslagen und im Mittelgebirge 4. Aufwuchs als Weide
Unterschiede zwischen Anbaugebieten bleiben unverän dert bestehen!!
www.thueringen.de/de/tll 20Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Handlungsbedarf Grünland TH
� Bedeutung trockenstressverträglicher Arten (Knaulgras, Wiesenschwingel, Lieschgras, Wiesenrispe)▲
� Regulierung tiefwurzelnder Unkräuter (z. B. großblättrige Ampferarten) während sommertrockener Perioden
� Bestandsverbesserung durch Nachsaat nur noch im zeitigsten Frühjahr
� Nutzungssystem anpassen: 2 Nutzungen bis Mitte Juli und 1 - 2 Nutzungen im Herbst (Spätweide)
� Weidewirtschaft: Frühweide � Mähweidewirtschaft � lange Herbstweide = günstig für Bestandspflege
� Management der FM-Konservierung/-hygiene
www.thueringen.de/de/tll 21Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Milchviehhaltung
� Messung/Bewertung des Stallklimas über mehrere Jahre
� Quantifizierung der Zusammenhänge zwischen Stallklima, Leistung, Fruchtbarkeit und Gesundheit auch unter Berücksichtigung der Genetik
� Bewertung der wirtschaftlichen Bedeutung der Stallklimavariation
� Ableitung von Empfehlungen zur Klimaführung
� Vergleichende Bewertung der vorgefundenen Stallbauvarianten hinsichtlich Hitzestress und Kältebelastung
� Prüfung der Nutzbarkeit von Gesundheitsmerkmalen für eine ausgewogene tiergerechte Tierzucht
� Prüfung neuer Verfahren zur Bewertung individuellen Hitzestresssituation (Wärmebildkamera, Rektaltemperatur)
Monitoring der Stallklimabedingungen unter besonderer Beachtung der Tiergesundheit (TLL, TVL, LTR, Uni Kassel) Dr. E. Gernand
www.thueringen.de/de/tll 22Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Erste Ergebnisse
geringe Auswirkung auf Leistung Sehr wichtig für Tierwohl
nur wenige Tage mit erkennbarer Leistungsminderung
Sieht man am Tierverhalten
Klimawandel unbedeutend Klimawandel zukünftig wichtig
In heißen Ländern effektive Milchproduktion
vollkommen andere Haltungssystemesehr hohe Reproduktionsraten
Höchste Leistung in heißen Ländern bei zunehmender Leistung zunehmende Abwärme
Keine Genotyp-Umwelt-Interaktionen nachgewiesen in wiss. Studien nachgewiesen
Zuchtziel Hitzetoleranz notwendigNachweis nicht erfolgt, weil die Studien noch fehlen
www.thueringen.de/de/tll 23Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Zielstellung:
� populationsgenetische Aussagen
� Beziehungen zu anderen Leistungs- und Hilfsmerkmalen
� Prüfung von Möglichkeiten zur Nutzung in der Zuchtwertermittlung und praktischen Zuchtarbeit
Ergebnisse:
� Zucht kann ein Faktor bei der Verminderung des Parasitenbefalls sein
� Zucht kann nur als Ergänzung der übrigen Maßnahmen:
� Management
� Medikamentelle Bekämpfung gesehen werden
� Kosten – Nutzen – Analyse ist wichtig
Schafhaltung
Zucht auf ParasitenresistenzFrau Dr. H. Lenz
www.thueringen.de/de/tll 24Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Schweinehaltung
Projekt-Management Innovationsprogramm (PMI)
MaßnahmeNeubau einer Anlage für 2.500 Mastschweineplätze in Wiegleben
BMU-Umweltinnovationsvorhaben 2012Programm zur Förderung von Investitionen mit Demonstrationscharakter zur Verminderung
von Umweltbelastungen (Pilotprojekte Inland) des Bundesministeriums für Umwelt-, Naturschutz und Reaktorsicherheit
„Teilabsaugung mit partieller Abluftwäsche in der Schweinemast – Auswirkung auf die
Tiergesundheit und die Umwelt“
www.thueringen.de/de/tll 25Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Einrichtung Person
ADIB mbH - Bad Langensalze Gunar Sickert
Thüringer Ministerium für Landwirtschaft, Forsten, Umwelt und Naturschutz
Dr. Michael Mußlick
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft - Jena
Dr. Thomas BauerDr. Erhard Gernand
Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie – Jena
Matthias PilzRainer Wentzke
Thünen Institut für Agrartechnologie -Braunschweig/ Simulationsprognostik - Peine
Dr. Karl-Heinz KrauseStefan Linke
Ingenieurbüro Dr. Eckhof - Berlin Dr. Wilfried EckhofHeike Donhauser
DLG e.V. Groß-Umstadt Jozo Drmic
Schweinemast
www.thueringen.de/de/tll 26Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Lösungsansatz – Minimierungsstrategien im Bereich der Quellkonzentration 2010 - Neubau einer Schweinemastanlage (TH)
www.thueringen.de/de/tll 27Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Verschiedene Lüftungssysteme mit Filter zur Emissionsreduzierung
b) c)a)
BMU-Projekt 2012
Nummerische Modelle …
www.thueringen.de/de/tll 28Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Oberflurabsaugung und Unterflurabsaugung auf gleicher Seite
Oberflurabsaugung und Unterflurabsaugung auf gegenüberliegender Seite
Bilder:
Verteilung der NH3 Konzentration im Abteil bei unterschiedlicher Abluft-führung
Nummerische Modelle …
Planung mittels numerischer Simulation
www.thueringen.de/de/tll 29Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Fazit
� Klimawandel vollzieht sich allmählich, die Auswirkungen der Klimaänderung bis 2050 sind in Thüringen marginal!
� Daraus resultierender Handlungsbedarf wird in weiten Teilen bereits heute schon verfolgt:
�Tiergesundheit: Blauzungenkrankheit, EU-Tiergesundheitsstrategie
�Haltung/Management: z. B. Stallklimatisierung, Lüftung
�Fütterung: Eiweißstrategie, lfd. Optimierung
�Futterbau: lfd. Optimierung der Grünlandnutzung
� AG Klimawandel an der TLL
www.thueringen.de/de/tll 30Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Weitere Unterlagen
� Energieeffizienzverbesserung in der Landwirtschaft -http://www.landwirtschaftskammern.de/pdf/energieeffizienzverbesserung.pdf
� Anpassungsstrategien im Bereich Pflanzenbau -http://www.landwirtschaftskammern.de/pdf/klimawandel.pdf
� Anpassungsstrategien im Bereich Tierhaltung (TLL) -http://www.landwirtschaftskammern.de/pdf/klima-tier.pdf
� Minderung von Treibhausgasemissionen der Landwirtschaft -https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/23196
www.thueringen.de/de/tll 31Dr. Thomas Bauer, Referat Tierhaltung
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!