Mit CH4COW wollen Schweizer Rinderzüchter Methanausstoss um 20 Prozent senken

Die Schweiz steht unter Druck. 2021 hat sie sich beim internationalen «Global Methan Pledge» verpflichtet, bis 2030 zur weltweiten Reduktion der Methanemissionen um 30 Prozent beizutragen. Das Problem: Ein grosser Teil der Schweizer Methanemissionen stammt aus der Landwirtschaft – und davon 90 bis 95 Prozent aus der Rindviehhaltung. Methan wirkt über 20 Jahre betrachtet rund 80-mal stärker als CO₂, wird aber nach etwa zwölf Jahren in der Atmosphäre abgebaut. Das macht es zum idealen Hebel für kurzfristig wirksamen Klimaschutz.

Für Schweizer Milchviehhalter bedeutet das: Der politische Druck wächst. Doch statt Bestandesabbau bietet die genomische Selektion eine nachhaltige Lösung. Die Antwort heisst CH₄COW.

64 Betriebe messen für die ganze Schweiz

Im Rahmen des Projekts CH₄COW von der Arbeitsgemeinschaft Schweizer Rinderzüchter (ASR) wird eine nachhaltige, schweizweite Strategie zur Reduktion der Methanemissionen von Milchkühen entwickelt. Kern des Projekts sind Methanmessungen mittels sogenannten Sniffern in 30 Holstein- und 34 Brown-Swiss-Betrieben, eine automatisierte Datenpipeline und der Aufbau grosser Datensätze für Methan-Phänotypen. 

Auf dieser Basis wird eine genomische Zuchtwertschätzung für methaneffizientere Kühe entwickelt. Das Ziel besteht darin, den Methanausstoss unter anderem dauerhaft über die Zucht zu senken und somit das Klimaziel der Schweiz nachhaltig zu unterstützen. Das Projekt wird durch das Bundesamt für Landwirtschaft, einzelne Kantone und die ASR finanziert.

Simulationen zeigen: Bis 2050 liessen sich mit konsequenter Selektion über 20 Prozent der kumulativen Methanemissionen einsparen – und das dauerhaft, denn der genetische Effekt bleibt, auch wenn man aufhört zu selektieren. Beat Bapst von der Qualitas AG erklärt, wie die Methanmessung funktioniert und warum Zucht nachhaltiger ist als Futterzusätze.

Sniffer: kostengünstig und ausreichend genau

Von den drei wichtigsten gängigen Methan-Messmethoden – Klimakammer, Green Feed und Sniffer – habe der Sniffer die geringste Messgenauigkeit, räumt Beat Bapst ein. Doch der Verwendungszweck sei entscheidend. Für Exaktfütterungsversuche, etwa zur Prüfung von Methaninhibitoren, seien Klimakammer oder Green Feed die bessere Wahl. 

Für züchterische Zwecke – also um Tiere mit hohem Methanausstoss von solchen mit tiefem zu unterscheiden – gelte ein anderer Grundsatz: «Möglichst viele Messpunkte, vielleicht etwas ungenauer, aber von vielen verschiedenen Tieren.» Das sei wichtiger als ganz exakte Messungen bei wenigen Tieren.

Sniffermessungen seien zudem die kostengünstigste Messmethode. Zuchtwertschätzungsverfahren aus den Niederlanden, die mit Sniffern entwickelt wurden, zeigten, dass die Genauigkeit für züchterische Zwecke genüge.

Fütterung, Stallklima und Lüftung beeinflussen Messwerte

Der Sniffer im Melkroboter oder in der Futterstation liefere grundsätzlich die gleichen Werte. Unterschiede entstünden durch verschiedene Futterkrippenformen oder die bauliche Gestaltung. Fütterung, Stallklima und Lüftung beeinflussten die Messwerte. 

Deshalb würden einerseits «Background»-Korrekturen für spezifische Zeitfenster durchgeführt, andererseits berücksichtige man in den Zuchtwertschätzungsmodellen Betriebseffekte, um unterschiedliche Betriebsniveaus auszugleichen. Entscheidend sei letztlich die Rangierung der Tiere innerhalb eines Betriebes.

Genetik lässt sich von Fütterung trennen

Die zentrale Frage im Ganzen ist: Werden am Ende vor allem «gut gefütterte» Kühe identifiziert statt genetisch methanarme Tiere? Diese Gefahr sei gebannt, versichert Beat Bapst. Die Zuchtwertschätzungsmodelle seien so konzipiert, dass sie jeden gemessenen Wert – sei es Milchleistung, Methanausstoss oder Fruchtbarkeit – in eine genetische und eine Umweltkomponente aufteilen. Die genetische Komponente werde über Pedigree und Genotyp geschätzt, während der Umweltteil auf Betriebseffekten, Alpungseffekten oder Saisoneffekten basiere. Darin seien auch Fütterungs- und Managementstrategien enthalten.

Da Informationen zur Fütterung nicht auf Tierindividuen-Ebene zu erheben seien, gehe man davon aus, dass alle Tiere eines Betriebs den gleichen Strategien unterliegen. Dies sei sicherlich nicht immer korrekt, stelle jedoch die bestmögliche Methode dar. 

Retrospektive Untersuchungen würden die Zuchterfolge seit Einführung der Zuchtwertschätzung vor fast 50 Jahren unterstreichen. So lasse sich identifizieren, welche Kühe die genetische Veranlagung für hohen oder tiefen Methanausstoss mitbringen würden.

Ein tiefer Methanausstoss ist nachhaltig

Ausländische Untersuchungen zeigten: Das Merkmal Methanausstoss habe bei Milchkühen eine Heritabilität – also Erblichkeit, den Anteil der genetischen Varianz an der Gesamtvarianz – von 0,20 bis 0,25. Das entspreche etwa dem Merkmal Zellzahlen. Daraus lasse sich ableiten, dass Zuchtarbeit in diesem Bereich sehr gut möglich sei, sagt Beat Bapst. 

Hinzu komme ein entscheidender Vorteil: Eine genetische Verankerung eines tiefen Methanausstosses sei nachhaltig. Bleibe ein Merkmal im züchterischen Fokus, verschwinde der Effekt nicht sofort wieder. Anders sei es bei Fütterungsstrategien. Methaninhibitoren wirkten sofort, nach dem Absetzen sei der Effekt aber auch gleich wieder weg.

Holstein-Züchter erhalten bald erste Zuchtwerte

Damit eine Zuchtwertschätzung etabliert werden könne, müssten genügend verlässliche Daten vorhanden sein. Das Projekt CH₄COW laufe bis Ende 2027, so Beat Bapst. Dann werde beurteilt, ob für Holstein und Brown Swiss mit den Schweizer Daten eine eigene Zuchtwertschätzung durchgeführt werde, ob die Daten bei einem Kooperationspartner eingespeist würden, oder ob mit einem grösseren Pool MIR-Gleichungen (mittlere Infrarot-Spektroskopie zur Methanschätzung aus Milchproben) weiterentwickelt werden sollten.

Um den Züchtern bereits früher Methanzuchtwerte zur Verfügung zu stellen, habe man eine Kooperation mit der kanadischen Zuchtwertschätzungsstelle Lactanet eingegangen. Lactanet habe ein Verfahren entwickelt, mit dem sich anhand der MIR-Daten aus Milchproben der Methanausstoss von erstlaktierenden Holsteinkühen im mittleren Laktationsabschnitt schätzen lasse. 

Holstein Switzerland und Swissherdbook stellten Lactanet über die Qualitas AG die entsprechenden Daten zur Verfügung. Die Zuchtwerte würden in Kanada berechnet und kämen dann zurück in die Schweiz, wo sie ab Frühling 2026 publiziert würden. Das Verfahren funktioniere sehr gut, da die Schweizer Holsteinpopulation mit der nordamerikanischen genetisch gut verknüpft sei.

Bis 2025 20 Prozent Methanausstoss sparen

Die mögliche Methanreduktion pro Generation lasse sich noch nicht abschliessend beziffern. Wie gross sie ausfalle, hänge vom Selektionsdruck auf dieses Merkmal ab – und dieser wiederum vom wirtschaftlichen Gewicht. Dieses lasse sich aktuell schwer voraussagen. 

Simulationen aus den Niederlanden und Kanada zeigten aber: Mit konsequenten Selektionsstrategien könnten bis 2050 etwas mehr als 20 Prozent des gesamten kumulativen Methanausstosses von Milchkühen eingespart werden.

Nicht absolut, sondern in Relation zur Leistung

Hochleistungskühe produzieren zwar absolut mehr Methan, sind aber pro Liter effizienter. Nur auf tiefen Methanausstoss zu züchten, wäre laut Beat Bapst nicht sinnvoll. Die Produktion müsse wirtschaftlich sein, darum müsse dieses Merkmal in Relation zu einem Output betrachtet werden. 

Wichtig sei zu wissen, wie sich der Methanausstoss zu anderen Merkmalen verhalte – etwa zu Milchleistung, Fruchtbarkeit, Gesundheit oder Futtereffizienz. Dazu stecke die Forschung noch in den Kinderschuhen, ausländische Resultate zeigten noch keine klaren Tendenzen. Schweizer Resultate fehlten noch ganz.

Weltweit habe man beispielsweise lange nicht erkannt, dass funktionelle Merkmale wie Fruchtbarkeit negativ mit der Milchmenge korrelierten. Darum sei es wichtig, dass Forschung auch im Bereich Methanausstoss gemacht werde – und diese eben auch Schweizer Populationen einbeziehe. 

Datenpool wird durch Brown Suisse vergrössert

Hinzu komme, dass weltweit die meisten Arbeiten mit Holsteinpopulationen gemacht wurden. Darum sei es im Projekt CH₄COW auch wichtig gewesen, auf Brown Swiss Betrieben Daten zu erheben. Um den Datenpool bei der Rasse Brown Swiss zusätzlich zu vergrössern, wurde ein weiteres Projekt, EMBRACE-BS, gestartet. In diesem Zusatzprojekt, finanziert durch Global Methan Hub und Bezos Earth Fund, werden auf weiteren Betrieben in der Schweiz, Österreich und Deutschland Methanphänotypen erhoben. Basierend auf diesem Datenpool soll eine gemeinsame Zuchtwertschätzung entwickelt werden.

Wie wichtig ist die Methaneffizienz?

Methaneffizienz ist ein Merkmal unter vielen. Wie stark wird es gewichtet? Leiden andere wichtige Merkmale wie Gesundheit, Fruchtbarkeit oder Nutzungsdauer darunter, wenn alle auf «klimafreundliche» Kühe züchten? 

«Das ist eine wichtige Fragestellung, die vor allem die Zuchtorganisationen gemeinsam mit ihren Züchtern beantworten müssen», sagt Beat Bapst. «Sie beruht auf wirtschaftlichen und politischen Aspekten. Diese Fragenkomplexe tauchen nicht nur im Zusammenhang mit klimafreundlichen Kühen auf, sondern sind generell bei der Formulierung der Zuchtziele und Ausgestaltung der Zuchtprogramme von grosser Bedeutung.»

Ein Zahnrad von vielen

Wie es für andere Merkmale gemacht worden sei, werde zuerst ein Zuchtwert publiziert, bevor aktiv darauf gezüchtet werde. «Alle Akteure der Zucht müssen zuerst mit dem Zuchtwert vertraut sein. Die Zusammenhänge mit anderen Merkmalen müssen bekannt sein, bevor das Merkmal in einem Zuchtziel verankert werden kann.»

«Hinzu kommt, dass die Senkung des Methanausstosses durch Zucht nur ein Zahnrad im gesamten Gefüge ist», betont Bapst abschliessend. «Auch die Fütterung, das Management, die Haltung und die gesamte Betriebsorganisation müssen in die Pflicht genommen werden, damit alle ihren Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourceneffizienz leisten. Dieses Gedankenspiel lässt sich ausweiten, auch über die Landwirtschaft hinaus.»