Mit Algen und Raps für den Klimaschutz

Seit Jahrhunderten wächst der Hunger des Menschen auf Fleisch und andere tierische Produkte. Je mehr Tiere wie Rinder, Schafe und Ziegen aber für die Herstellung von Fleisch- und Milchprodukten gezüchtet werden, desto mehr Methan gelangt in die Atmosphäre. Eine Lösung für das Methanproblem ist eine überwiegend vegetabile Ernährung. Dass es aber noch eine zweite Lösung gibt, ist neu. Von Eco Beach-Autorin Carina Alves.

Methan gehört zu den klimaschädlichen Treibhausgasen. Es nimmt in der Atmosphäre Strahlung auf und erwärmt dadurch die Luft – sogar 84-mal mehr als das nicht weniger potente CO2. Die Auswirkung einer hohen Methankonzentration ist entsprechend verheerend für unser Klima.

In den letzten Jahren ist der Methanpegel exponentiell gestiegen, was vor allem der Mensch zu verantworten hat. Das Gas entsteht unter anderem, wenn organische Stoffe unter Luftabschluss verrotten, also auch beim ganz natürlichen Vorgang der Verdauung – beim Menschen ebenso wie bei wiederkäuenden Tieren.

Damit Wiederkäuer ballaststoffreiches Gras und Heu verdauen können, wandeln es Millionen von Mikroben in ihren Mägen in Säuren und Gase um. Im Pansen entsteht bei dieser Fermentation Wasserstoff, der sich dann mit Kohlenstoff zu CH4, also Methan, verbindet. Den größten Teil des Methans rülpsen die Rinder aus, der Rest wird über den Darm aus dem Körper ausgeführt.

Problematisch wird es nur, wenn sehr viele Tiere dieses Gas produzieren und in die Atmosphäre entlassen. Und hier liegt genau der Knackpunkt. Seit Jahrhunderten wächst der Hunger des Menschen auf Fleisch und andere tierische Produkte. Je mehr Tiere wie Rinder, Schafe und Ziegen aber für die Herstellung von Fleisch- und Milchprodukten gezüchtet werden, desto mehr Methan gelangt in die Atmosphäre.

Nach aktuellem Stand stammen rund 62 Prozent der Methanemission in Deutschland aus der Landwirtschaft. Während ein Großteil davon auf Biogasanlagen und die Nutzung von Wirtschaftsdünger zurückzuführen sind, gehen laut Untersuchungen des Thünen-Instituts etwa 40 Prozent der Methanproduktion in der deutschen Landwirtschaft auf Flatulenz und Ruktus von Wiederkäuern zurück.

Rinder

Sehen aus, als könnten sie kein Wässerchen trüben… Wir aber warnen: Ruktus! Flatulenz!

Neuer Futter-Cocktail macht Kühe klimafreundlich

Eine Lösung für das Methanproblem ist eine überwiegend vegetarische oder gar vegane Ernährung, für die Lebensmittel nach biologischem Standard angebaut werden. Das ist den meisten Menschen mittlerweile sogar bekannt. Dass es aber noch eine zweite Lösung gibt, ist neu.

Ermias Kebreab, Vorstand des Departments für Tierwissenschaften an der University of California in Davis, forscht seit über 15 Jahren an neuartigen Futtermitteln für die Viehzucht. In mehreren Versuchen hat er nachgewiesen, dass sich der Methangehalt in den Verdauungsgasen reduzieren lässt, wenn eine blassrote Alge namens Asparagopsis taxiformis zugefüttert wird. Seine Realstudien an Rindern ergab eine um über 60 Prozent geringere Methankonzentration in den „Abgasen“ der Kühe – und das bei nur einem Bruchteil von einem bis fünf Prozent an beigemischten Algen im Futter. Auswirkungen auf die Gesundheit der Kühe und die Milchproduktion sind bislang nicht zu beobachten, außerdem benötigen die Tiere insgesamt weniger Futter als bisher.

Die Erklärung für die reduzierte Methanproduktion ist bereits gefunden: Um im Pansen Methan entstehen zu lassen, brauchen die Verdauungsbakterien Vitamin B12. Die zugefütterten Algen enthalten allerdings den halogenierten, reaktionsfreudigen Kohlenwasserstoff Bromoform, der sich mit Vitamin B12 verbindet. Auf diese Weise wird die Enzymspaltung durch die Mikroorganismen verhindert und die Methanproduktion bleibt aus.

 

Algenzucht im großen Stil

Da die Rotalge Asparagopsis taxiformis eine sehr selten vorkommende Algenart ist, wurden die Studien auf andere Algenarten ausgedehnt – mit ähnlich erstaunlichen Ergebnissen.

Algen kommen überwiegend an den Küsten gemäßigter und kalter Meere vor und brauchen einen festen Untergrund zum Wachsen. Sie gedeihen ebenfalls in Seen und Flüssen und sogar an Land auf Felsen oder Bäumen sowie in Symbiose mit Pilzen. Algen dienen im Gewässer vor allem als Futterquelle und bieten Kleinstlebewesen und Jungtieren einen geschützten Lebensraum. Für uns Menschen sind sie ebenso überlebenswichtig, da marine Algen Kohlendioxid binden und diesen per Photosynthese in Sauerstoff umwandeln. Dabei produzieren sie mehr Sauerstoff als alle Wälder an Land.

Für die Nahrungsmittelindustrie ist der Einsatz von Algen nichts Neues. So wird aus Rotalgen unter anderem der vegane Gelatineersatz Agar-Agar gewonnen. Die Braunalge kommt vor allem als Düngemittel und in Kosmetikartikeln zum Einsatz. Um die natürlichen Algenbestände und die Lebensräume für die Meeresbewohner zu schonen, wurden alternative Konzepte entwickelt. So züchten Forscher Rotalgen beispielsweise auf einem künstlichen Riff vor dem Ostseebad Nienhagen. Damit sind die Forscher nah dran an der Vorgehensweise der Aquakultur, wie sie zur Zucht von Meeresalgen unter anderem auf der norwegischen Insel Frøya betrieben wird. Hier konzentriert man sich auf sogenannte Makroalgen, die direkt im Meer wachsen. Somit sind weder Süßwasserressourcen noch Landflächen nötig, die Nährstoffversorgung der Algenwälder geschieht auf natürliche Art und auch auf Düngemittel kann verzichtet werden. Das macht den Algenanbau zur nachhaltigsten Art der Pflanzenkultivierung.

Algenzucht

Forscher züchten Algen in Küstennähe

Ziegen

Auch Ziegen und Schafe gehören zu den Methansündern

Regionale Pflanzen erzielen ähnliche gute Effekte

Die Überlegungen von Ermias Kebreab und anderen Kollegen wie Rob Kinley aus Australien, die ähnliche Studien mit den alternativen Algen-Futtermittel-Cocktails vorlegen konnten, haben bereits einige Futtermittelhersteller aufgegriffen und daran weiter geforscht. Mit Oregano und Koriander konnten ähnliche Ergebnisse erzielt werden.

Erfolgversprechend sind ebenfalls Futtermittel-Cocktails mit regional vorkommenden Pflanzen wie Raps. Um 15 bis 25 Prozent lässt sich der Methanausstoß bei Kühen beispielsweise durch eine Kombination von Braunalgen und Rapssamen senken. Immerhin. Der Einsatz von Braun- statt Rotalgen wäre zudem günstiger, weil die braune Makroalge schneller wächst und für viele Tiere verträglicher sein soll.

In der Schweiz wird parallel mit regionalen Alternativen wie den Blättern des Haselnussstrauchs geforscht. In Versuchen mit Schafen ließ sich durch das Zufüttern der Blätter eine Methanreduktion um bis zu 30 Prozent erzielen.
Dabei ist der Einsatz regional angebauter Pflanzen gegenüber Algen als Futterbeimischung nicht nur ebenso effektiv, sondern auch kostengünstiger. Außerdem macht es die Suche nach alternativen Futtermitteln für die hiesige Landwirtschaft interessant und leichter umsetzbar. Dass sich etwas ändern muss, ist ohnehin bereits beschlossene Sache, schließlich gilt es gemäß der EU-Forderungen den Methanausstoß bis 2030 drastisch um mehr als die Hälfte zu reduzieren. Das lässt sich allein mit einer Ernährungsumstellung der Kühe nicht erreichen. Fleischalternativen und vegane Lebensmittel sind also weiterhin gefragt.

Fotos: Pixabay; Jaclou-DL/Pixabay; Jorge Salvador/Unsplash

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