Welche Emissionen und wie sie entstehen, wissen die Forscher, aber wie sich ihre Entstehung unter Praxisbedingungen beeinflussen lässt, das ist schwierig festzustellen, denn Gase sind unsichtbar und lassen sich nicht einfach festhalten.
Messen unter Praxisbedingungen
Agroscope, das Kompetenzzentrum des Bundes für landwirtschaftliche Forschung, hat in Tänikon einen Emissions-Versuchsstall erstellt mit dem Ziel, verschiedene stallbauliche Massnahmen bezüglich Emissionsminderung zu vergleichen. Der Stall verfügt über flexible Fassaden, erklärt Beat Steiner. Das heisst, die Wände lassen sich mittels Curtains öffnen und schliessen.
Dank der Curtains und der Ausrichtung des Stalles quer zu den Hauptwindrichtungen kann der Wind über die ganze Länge quer den Stall durchströmen und die Windverhältnisse sind überall in etwa gleich.
Im Stall befinden sich zwei identische Liegeboxenabteile für je 20 Kühe, dazwischen der Melkstand und die Messtechnik; alle drei Abteile liegen entlang der Futterdurchfahrt.
Stall im Baukastenprinzip
"Der Stall ist im Baukastensystem angelegt", sagt Sabine Schrade vom Projektteam. Das heisst, die beiden Stallabteile lassen sich flexibel variieren. So können unterschiedliche Stallkonzepte untersucht werden, zum Beispiel mit Laufhöfen, die im Stall integriert oder angebaut sind oder mit verschieden gestalteten Fress- und Laufbereichen. Da letztere unterkellert sind, ist es möglich, auch perforierte Böden einzurichten.
Auf dem Programm der ersten Messungen stehen planbefestigte Laufflächen mit Quergefälle, Harnsammelrinne, Rinnenräumer für raschen Harnabfluss und häufige Entmistungsvorgänge. Doch auch Fütterungsstrategien sollen untersucht werden, zum Beispiel die Verfütterung von Leinsamen zur Reduktion von Methan. Gemessen werden vor allem Ammoniak (NH3), klimarelevante Gase wie Methan, Lachgas und Kohlendioxid.
Die Forscher ermitteln die Emissionen über ein indirektes Verfahren, indem feine Düsen an den emittierenden Flächen sogenannte Tracergase frei setzen, die zusammen mit den Emissionen, die im Stall entstehen, gemessen werden. Damit lässt sich der Verdünnungsfaktor der Gase an den Messstellen berechnen und somit auf die Menge der emittierten Gase zurückrechnen. Als Messgeräte dienen Laser-Spektrometer. Es ist vorgesehen, die Versuche zu unterschiedlichen Jahreszeiten durchzuführen, um auch den Einfluss der Temperatur auf die Emissionen festzustellen.
Nationale und internationale Forschungszusammenarbeit
Für die Schweiz ist der neue Versuchsstall einzigartig. Für die Umsetzung der Umweltziele mussten die Bundesämter bis jetzt stark auf die Ergebnisse aus Respirationskammern oder aus dem Ausland zurückgreifen, die den Verhältnissen in der Praxis und den Schweizer Ställen mit Laufhöfen nicht gerecht werden. "Einen ähnlichen Versuchsstall gibt es in Haus Riswick in Deutschland, allerdings ohne das erwähnte Baukastensystem und ohne Laufhöfe", erklärt Schrade.
Die Forschenden von Agroscope arbeiten bei den Untersuchungen im Emissionsversuchsstall im Bereich Messanalytik eng mit Chemikern der eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa zusammen. Der Fütterungsversuch mit der methan-senkenden Ration wird zusammen mit der ETH Zürich durchgeführt.
Weiter bestehen auch internationale Forschungskontakte. Die Universität Wageningen in den Niederlanden konzentriert sich derzeit auf Messungen in Praxisställen mit Schwerpunkt auf perforierten Böden, während sich Agroscope zuerst einmal mit den Emissionen von planbefestigten Laufflächen beschäftigt. So können die Forscher sich austauschen und ihr Wissen gegenseitig ergänzen.
Michael Götz, lid
