Nutztiere und Umwelt: Welche ökologischen Auswirkungen hat die Haltung

von Nutztieren und wie können wir diese beeinflussen?

Prof. Dr. med. vet. Steffi Wiedemann, Professorin für Nutztierwissenschaften und Umweltwirkungen, Hochschule Rhein-Waal

BäuerinnenForum

18. Februar 2020

Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft Haus Düsse

Die Hochschule Rhein- Waal

Eine Hochschule für angewandte Wissenschaften in der Region am

Niederrhein

- innovativ – international – interdisziplinär - in der Region verwurzelt

• Gegründet: 2009

• Aufnahme des

Lehrbetriebes: 2010

• 2 Standorte• Campus Kleve

• Campus Kamp-Lintfort

• >7.300 Studierende aus

über 100 verschiedenen

Nationen

2Bäuerinnenforum 2020

Hochschule Rhein-Waal

- Campus Kleve

Bäuerinnenforum 2020

Warum halten wir eigentlich „Nutz“tiere ?

• Traditionell als wesentlicher Treiber des Fortschritts unserer Kulturlandschaft

• Ernährung der Bevölkerung

• Pflegen der Kulturlandschaft und Erhalt des ländlichen Raums

• Als Bestandteil einer Kreislaufwirtschaft

• Generierung von Einkommen für Landwirtschaft und Volkswirtschaft

5Bäuerinnenforum 2020

Nutztierhaltung aktuell – Beispiel Schweinehaltung in Deutschland

• Statistisches Bundesamt; Stand: November 2019; Tierschutznutztierhaltungs-Verordnung, EU-Öko-Basis-VO

• Bildquellen: www.schwein.net; QS-Fachtagung Verzicht auf betäubungslose Ferkelkastration

• zahlreiche detaillierte, gesetzlichen Vorschriften, insbesondere zu

Bodenbeschaffenheit und Platzbedarf pro Tier, z.B.

• Mastschwein (50 – 110 kg):

• Konventionelle Haltung: ≥ 0,75 m2

• Ökologische Haltung: ≥ 1,30 m2 + 1 m2 Auslauf im Freien

25,9 Mio Schweine werden in Deutschland in 21.100 Betrieben* gehalten

* Betriebe mit mind. 50 Mastschweinen oder 10 Sauen; Anteil ökologische Haltung: 0,4%

6Bäuerinnenforum 2020

Nutztierhaltung aktuell – Beispiel Legehennenhaltung

• eine Ebene: 9 Hennen pro m2, mehr als eine Ebene: 18 Hennen pro m2

• max. 6000 Hennen pro Gruppe

• 0,11 m2 Stallfläche + 4 m2 Auslauf pro Henne

• 0,16 m2 Stallfläche + 4 m2 Auslauf pro Henne

• max. 3000 Hennen pro Stall

• 0,08 – 0,09 m2 Fläche pro Henne

• 20 – 60 Hennen in einer Gruppe

Bodenhaltung (63%)

Freilandhaltung (16%)

Ökologische Haltung (8%)

Kleingruppenhaltung (12%)

(wird 2025 auslaufen)

• BMEL

• Tierschutznutztierhaltungs-Verordnung, EU-Öko-Basis-VO

7Bäuerinnenforum 2020

Nutztierhaltung aktuell – Anforderungen unter Berücksichtigung der

Ökonomie

Aktuelle Nutztierhaltung

8Bäuerinnenforum 2020

.

Quelle(n): BMEL; ID 198031

27

21

12

7

5

3

3

72

96

16

22

22

6

9

0 20 40 60 80 100 120

Rindfleisch zum Kochen (1 kg)

Schweinekotelett (1 kg)

Dunkles Mischbrot (1 kg)

Butter (250 g)

Eier (10 Stück)

Kartoffeln (1 kg)

Milch (1 l)

2018 1970

Arbeitszeit in Minuten

Arbeitszeit für den Erwerb ausgewählter Lebensmittel in Deutschland in

den Jahren 1970 und 2018 (in Minuten)

9Bäuerinnenforum 2020

Nutztierhaltung aktuell – Zukünftige Herausforderungen für die

Landwirtschaft

Aktuelle Nutztierhaltung

10Bäuerinnenforum 2020

Zukünftige Herausforderungen für die Landwirtschaft –

Zunahme der Weltbevölkerung

• Momentan in 2020: 7.7 Mrd. zu ernährende Menschen weltweit

• Prognose für 2050: 9 Mrd. (FAO, 2018) oder 10 Mrd. (Searchinger, 2018) zu ernährende Menschen weltweit

• Prognose für 2100: 12 Mrd. (Smith, 2018) zu ernährende Menschen weltweit

Höherer Bedarf an Ressourcen (z.B. Ackerland, Wasser, fossile Energieträger,

Mineralstoffe als Dünger) in den kommenden Jahrzehnten.11Bäuerinnenforum 2020

Zukünftige Herausforderungen für die Landwirtschaft –

durchschnittliche Erhöhung der Einkommen aller Menschen

Höherer Bedarf an tierischen Lebensmitteln in den nächsten Jahrzehnten.

GDP: Bruttoinlandprodukt pro Kopf12

Zukünftige Herausforderungen für die Landwirtschaft –

Rückgang der relativen landwirtschaftlichen Nutzfläche

1970

0,38 ha pro Einwohner

2000

0,24 ha pro Einwohner

2050

0,15 ha pro Einwohner

Zitiert nach Flachowsky et al., 2019

Globale landwirtschaftliche Nutzfläche pro Einwohner

Rückgang auch für die relative Verfügbarkeit von Wasser, fossiler Energie und einigen Mineralstoffen

13Bäuerinnenforum 2020

Zukünftige Herausforderungen für die Landwirtschaft –

Die Bevölkerung sieht die Wichtigkeit der Landwirte

6

6

10

12

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15

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22

42

43

47

54

0 10 20 30 40 50 60

Verkäufer

Journalist

Rechtsanwalt

Politiker

Automechaniker, Kfz-…

Schreiner, Tischler

Sozialarbeiter

Forscher

Lehrer

Polizist

Landwirt

Arzt

Frage: Ich lese Ihnen jetzt einige Berufe vor und Sie sagen mir bitte, welche davon Ihrer Ansicht nach auch

in der Zukunft für die Gesellschaft besonders wichtig sein werden. (1000 Befragte)

KANTAR EMNID, Image der deutschen Landwirtschaft, März 2017)14Bäuerinnenforum 2020

Zukünftige Herausforderungen für die Landwirtschaft –

Es wurde schon viel getan…

Produktion findet in weniger, aber

größeren Betrieben statt

Erhöhung der Produktmenge (z.B.

Milch) pro Tier und Zeiteinheit

In den letzten Jahrzehnten fand eine Intensivierung, Spezialisierung und Konzentrierung der Tierhaltung

statt – Beispiel Milchviehhaltung im Kreis Kleve

15Bäuerinnenforum 2020

Nutztierhaltung aktuell – kann es so weiter gehen?

Aktuelle Nutztierhaltung

16Bäuerinnenforum 2020

Zukünftige Herausforderungen für die Landwirtschaft –

Stärkere Berücksichtigung der Bedürfnisse des Tierschutzes

CZYCHOLL, 2015; GAREIS, 2015

Prävalenz

• bei konventioneller Haltung auf Teil-/Vollspaltenböden:

• Beginn der Mastperiode: 31 %

• Mitte der Mastperiode: 50 %

• Ende der Mastperiode: 59 %

• bei Haltung auf Betonboden mit Stroheinstreu und Auslauf (ökologisch):

• Ende der Mastperiode 14 %

Bursitis bei Mastschweinen

17Bäuerinnenforum 2020

Nutztierhaltung aktuell – Anforderungen unter Berücksichtigung der

Ökonomie

Aktuelle Nutztierhaltung

18Bäuerinnenforum 2020

Zukünftige Herausforderungen für die Landwirtschaft –

Verbesserung der Akzeptanz der Nutztierhaltung

Aber:

• Einschätzung der Befragten über ihre Kenntnisse der modernen Tierhaltung

• 12 % hoch

• 70 % gering

• 15 % kein Wissen

66

64

61

54

45

45

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15

15

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18

6

6

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8

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10

5

6

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11

3

5

5

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6

4

6

8

8

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Masthühnerhaltung

Legehennenhaltung

Mastschweinehaltung

Muttersauenhaltung

Milchviehhaltung

Fleischrinderhaltung

(sehr) verbesserungswürdig

eher verbesserungswürdig

weder noch

eher zufriedenstellend

(voll und ganz) zufriedenstellend

kann ich nicht beurteilen

Frage: Wie beurteilen Sie die heute mehrheitlich gängigen Haltungsformen bei den folgenden Tierarten?

Hartmann, SocialLab, 2019 19Bäuerinnenforum 2020

Nutztierhaltung aktuell – Anforderungen unter Berücksichtigung der

Ökonomie

Aktuelle Nutztierhaltung

ökologische Auswirkungen

20Bäuerinnenforum 2020

Nachhaltige Nutztierhaltung –

eine Herausforderung im Spagat zwischen unterschiedlichen Interessen

Ressourcen

Energieverbrauch

Tierwohl

Eutrophierung /

Übersäuerung

Wasser

Luft (THG)

Biodiversität

Boden

Landschaft/

Lebensraum

Milcherzeugung

(Menge und Qualität)

Fleischerzeugung

(Menge und Qualität)

Wollproduktion / andere

Produkte / Transport

21

2

7

26

65

Miozän

Pliozän

Pleistozän

Oligozän

Gräser Bovidae

Mil

lio

nen

J

ah

re

Dicotyle-donen

CervidaeGiraffidae TragulidaeAndereMono-cotyle-donen

Rinder gehören zur Unterordnung der Wiederkäuer

(Janis 1976, Hume & Warner 1980)22

• hoher Faseranteil

• wenig Protein

Das Problem mit den Gräsern

Video 1: Prof. M. Kaske

Protozoen (Einzeller)

Pilze

Bacterien

Methanbildner

200 - 600l CH4 pro Tag und Kuh

23Bäuerinnenforum 2020

Das Vormagensystem der Wiederkäuer - Potentiale

Konvertierung von minderwertigen,

für den Menschen direkt

nicht nutzbaren Ressourcen zu

hochwertigem tierischen Protein.

24Bäuerinnenforum 2020Quelle: UBA, Globale Landflächen und Biomasse

nachhaltig und ressourcenschonend nutzen

Die Haltung von Nutztieren hat ökologische Effekte

based on data from the meta-analysis by Joseph Poore and Thomas Nemecek (2018), Science 25

Nachhaltige Milchviehhaltung –

gibt es mögliche Ansätze für „Green cows“?

Ressourcen

Energieverbrauch

Tierwohl

Eutrophierung /

Übersäuerung

Wasser

Luft (THG)

Biodiversität

Boden

Landschaft/

Lebensraum

Milcherzeugung

(Menge und Qualität)

Fleischerzeugung

(Menge und Qualität)

Wollproduktion / andere

Produkte / Transport

27

„Green cows“ – was steckt dahinter?

„Green cows“ = Effiziente Kühe

Ressourceneffizienz = Produkt (Fleisch, Milch)

Ressource (Futter, Energie, Fläche, Biodiversität,…)

28Bäuerinnenforum 2020

„Green Cows“ – was steckt dahinter?

„Green cows“ = Effiziente Kühe

Hohe Leistung

29Bäuerinnenforum 2020

Je höher die Leistung der Tiere desto geringer der Anteil des

Erhaltungsbedarf – und desto positiver die „Umweltbilanz“

Flachowsky et al., 2002

Energy requirement[ MJ NEL / d ]

0

50

100

150

200

Erhaltungs-

bedarf

+ 10 + 20 + 30 + 40 + 50 kg Milch/Tag

Anteil am Erhaltungs-

bedarf [%]

100

80

60

40

0

20

Energiebedarf [MJ

NEL / Tag ]

31Bäuerinnenforum 2020

Proteinquelle

(Körpergewicht)

Leistungshöhe

(je Tag)

Essbarer

Proteinertrag

(g/Tag)

Land-

Footprint

(m2/kg)1,2

Wasser

Footprint

(m3/kg) 1

Carbon-

Footprint

(kg CO2eq/kg)1

Milchkuh (650 kg)10 kg 323 22-88 10,9 30

40 kg 1292 15-70 12,3 12

Mastrind (350 kg)500 g 48 72-295 34 110

1500 g 143 35-155 24,5 35

Mastschwein (80 kg)500 g 45 36-176 35,8 16

1000 g 90 24-120 26,1 10

Masthuhn (1,5 kg)40 g 4,8 14-68 14,4 4

60 g 7,2 12-60 11,8 3

Je höher die Leistung der Tiere desto geringer der Anteil des

Erhaltungsbedarf – und desto positiver die „Umweltbilanz“

LMZ: Lebendmassezunahme pro Tag1 jeweils pro kg Protein

²Unterschiedliche Kalkulation des Land-Footprints von unterschiedlichen Autoren Flachowsky et al., 201732Bäuerinnenforum 2020

„Green cows“ – was steckt dahinter?

„Green cows“ = Effiziente Kühe

hohe Leistung - aber nicht um jeden Preis

33Bäuerinnenforum 2020

Mastitis

Klauenerkrankungen

Ovarialzysten

Endometritis

Nachgeburtsverhaltungen

Hypokalzämie („Milchfieber“)

Eine zu starke metabolische Belastung der Tiere ist einhergehend mit

einem erhöhten Risiko von Erkrankungen

34

FLEISCHER ET AL. 2001

Ris

iko f

ür

Erk

rankungen (

%)

Milchleistung (kg in Tausend)Bäuerinnenforum 2020

„Green cows“ – was steckt dahinter?

„Green cows“ = Effiziente Kühe

hohe Leistung - aber nicht um jeden Preis

Langlebigkeit – hohe Lebensleistung

35Bäuerinnenforum 2020

Wie alt sollten unsere Kühe werden?

Kuh „Nena“, 1986 - 2016,

52.000 kg Milch and 25 Kälber

( ostseezeitung; Wangler 2010 )

Jersey – Kuh Korinchen

22 Jahre alt, 7 Kälber

aus ethischen Gründen – sehr alt!

aus ökonomischen und ökologischen

Gründen???

36Bäuerinnenforum 2020

Kuh „Quote“ (14 Jahre)

Kuh „Zote“ (8 Jahre)

aus ökonomischen und ökologischen

Gründen???

LL: 66.000 kg Milch

ND: Nutzungsdauer; LL: Lebensleistung

ND: 12

ND: 6 LL: 60.000 kg Milch

Wie alt sollten unsere Kühe werden?

= 5.500 kg Milch pro Laktation

= 10.000 kg Milch pro Laktation

= 13 kg Milch pro Lebenstag

= 20,5 kg Milch pro Lebenstag

37Bäuerinnenforum 2020

Umweltwirkungen unserer Nutztiere sind niedriger bei höheren Leistungen

pro Lebenstag

THG: Treibhausgas

Kuh Quote

Zehetmeier et al., 2014

Milchleistung pro Lebenstag

TH

G E

mis

sio

ne

n [

kg

CO

2-e

q/k

g M

ilc

h]

Leistung pro Lebenstag ist entscheidend

38Bäuerinnenforum 2020

Kuh Zote

21 kg Milchleistung pro Lebenstag 24 kg Milchleistung pro Lebenstag 39Bäuerinnenforum 2020

„Green cows“ – was steckt dahinter?

„Green cows“ = Effiziente Kühe

hohe Leistung pro Lebenstag

Haltung, Management, Fütterung, Zucht, etc.

40Bäuerinnenforum 2020

„Green cows“ – was steckt dahinter?

„Green cows“ = Effiziente Kühe

hohe Leistung pro Lebenstag

Haltung, Management, Fütterung, Zucht etc.

kurze unproduktive Lebensabschnitte

Vermeidung und Früherkennung von Erkrankungen

Hinterfragen von tradierten Managementmaßnahmen

Bäuerinnenforum 2020

Auch tradierte Managementmaßnahmen sollten hinterfragt werden.

• Die Fruchtbarkeit der Milchkühe sinkt seit Jahrzehnten.

portal-rind42Bäuerinnenforum 2020

Verlängerte Laktation – eine Option zur Reduktion der Umwelteffekte?

1. Jahr 2. Jahr 3. Jahr 4. Jahr 5. Jahr

traditionell

Verlängerte

Laktation

43Bäuerinnenforum 2020

Der Ansatz:

Eine prospektive Feldstudie

• Milchviehanlage in Sachsen

• ca. 1100 gemolkenen Tiere

• Milchleistung von ca. 11.500 kg

• 3 Gruppen

• freiwillige Wartezeit: 40 Tage (n = 136)

• freiwillige Wartezeit: 120 Tage (n = 135)

• freiwillige Wartezeit: 180 Tage (n = 132)

Kaske, Wiedemann et al., 2016 44Bäuerinnenforum 2020

Eine verlängerte Laktation erhöht die Fruchtbarkeit der Tiere deutlich…

36.349.6 50

0

20

40

60

FWZ 40 Tage FWZ 120 Tage FWZ 180 Tage

Erstbesamungserfolg

FWZ = freiwillige Wartezeit

ECM = energie-korrigierte Milchmenge

Laktationsleistung

(kg ECM)12.025 13.840 15.454

Laktationsleistung

(kg ECM/Tag)34,8 34,9 34,9

….ohne Einbußen bei der Leistung

Kaske et al., 201645Bäuerinnenforum 2020

„Green cows“ – was steckt dahinter?

„Green cows“ = Effiziente Kühe

hohe Leistung pro Lebenstag – optimierte Haltung, Management, Fütterung, etc.

Langlebigkeit

kurze unproduktive Lebensabschnitte

niedriges Erstkalbealter, kurze Trockenstehperioden

möglichst selten krank!

Hinterfragen von tradierten Managementmaßnahmen

Effiziente Nutzung von Ressourcen – optimierte Fütterung und Haltung

Reduktion von Abfällen

46Bäuerinnenforum 2020

Ist Fleischverzicht eine Lösung?

Deutschland

GDP: Bruttoinlandprodukt pro Kopf 47

Von der WHO

empfohlene Menge

Seth Wynes and Kimberly A Nicholas 2017 Environ. Res. Lett. 12

58.6

2.4 1.6 1.5 1.09 0.490

10

20

30

40

50

60

70

Ein Kind wenigerbekommen

Ohne Auto leben EinenTransatlantikflug

streichen

Grüne Energienutzen

Veganer werden Vegetarierwerden

Ein

spa

run

g v

on

Em

issio

nen

(C

O2e

q p

ro J

ah

r [in T

on

ne

n])

Individuelle Maßnahmen zur Einsparung von Emissionen

Reduktion von Emissionen – hier entstehen Zielkonflikte, nicht nur bei

der Tierhaltung…

48

Reduktion des Fleischkonsum ist aus gesundheitlichen Gründen

anzustreben, aber aus ökologischen?

- Bislang unklare bzw. widersprüchliche Effekte zum sog. Rebound Effekt

- Entstehen, wenn eingesparte Mittel beim Fleischverbrauch für andere Nahrungsgüter und Nicht-

Nahrungsgüter ausgegeben werden

Ohne Rebound Effekt Mit Rebound Effekt

Energie -16% 0% +30%

Treibhausgase -20% -10% -2,4%

Grabs, Ecological Economics, 2015 zitiert nach Schmitz, 2019

Studie zum Wechsel eines typischen schwedischer Haushalts zum Vegetarismus

49

Es bleibt dennoch festzuhalten, dass die momentane Haltung von Nutztieren neben Effekten auf

Emissionen auch maßgeblich zur globalen Zunahme der Eutrophierung, dem Verlust an Biodiversität

und zu Landnutzungsänderungen beiträgt

Reduktion des Fleischkonsum ist aus gesundheitlichen Gründen

anzustreben, aber aus ökologischen?

- Der Mensch benötigt 50-60 g Protein pro Person pro Tag

- Tiere als Bestandteil einer Kreislaufwirtschaft

- 1/3 des täglichen Proteinbedarfs kann durch tierisches Protein ersetzt werden ohne Nahrungs- und

Flächenkonkurrenz

50Bäuerinnenforum 2020 de Boer und van Ittersum “Circularity in

agricultural production” 2018

Stärkere Berücksichtigung der Ökologie – gibt es das nicht schon?

Ökologische

Landwirtschaft

51Bäuerinnenforum 2020

Anteil der ökologisch erzeugten Produkte an der Gesamtproduktion

tierischer Produkte (2016)

11.1

10.5

4.3

2.5

1.1

0.4

0 2 4 6 8 10 12

Schaf- und Ziegenfleisch

Eier

Rindfleisch

Milch

Geflügelfleisch

Schweinefleisch

Anteil in %

53Bäuerinnenforum 2020 Quelle: AMI, BLE

Zukunftsfähige Nutztierhaltung

Aktuelle Nutztierhaltung

Zukunftsfähige Nutztierhaltung:

Haltungssysteme unter stärkerer Berücksichtigung

von Tierwohl und Ökologie

Wissenschaft

Politik

Landwirtschaft

Verbraucher/Bürger

ökologische Auswirkungen

54Bäuerinnenforum 2020

Anforderungen der zukünftigen Nutztierhaltung

• Die aktuelle Nutztierhaltung hat sich überwiegend aus den Anforderungen der

Ökonomie heraus entwickelt.

• Größte Herausforderung stellt die Erzeugung von mehr Lebensmitteln für mehr

Menschen mit weniger Ressourcenverbrauch dar.

• Die Nutztierhaltung wird sich zukünftig mehr an den Bedürfnissen des

Tierschutzes und der Ökologie orientieren (müssen), um gesellschaftlich

akzeptiert zu bleiben.

• Aber auch die zukünftige Nutztierhaltung wird immer den ökonomischen

Rahmenbedingungen Rechnung tragen müssen.

• Insofern sind die Landwirtschaft, die Verbraucher, das politische Umfeld und die

Wissenschaft gleichermaßen gefordert.

55Bäuerinnenforum 2020

Wir haben schon viel erreicht – aber es gibt noch einiges zu tun…

3000 kg Milch pro Laktation

~ 30 kg CO2eq/kg Milchprotein10.500 kg Milch pro Laktation

~ 14 kg CO2eq/kg Milchprotein

56Bäuerinnenforum 2020

Nutztiere und Umwelt: Welche ökologischen Auswirkungen hat die Haltung

von Nutztieren und wie können wir diese beeinflussen?

Prof. Dr. med. vet. Steffi Wiedemann, Professorin für Nutztierwissenschaften und Umweltwirkungen, Hochschule Rhein-Waal

BäuerinnenForum

18. Februar 2020

Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft Haus Düsse

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!