Blick auf einen Bioreaktor in der Hochschule für Life Sciences in Muttenz | Foto Hochschule für Life Sciences FHNW / Fotografin: goldhahn.swiss

Schweizer Foschungsprojekt Gesucht: Die Alge, die der Kuh schmeckt

Stand: 11.11.2021 16:13 Uhr

Methan ist klimaschädlich - und ein Großteil dieses Gases stammt von Kühen. Schweizer Forscher setzen nun auf Algen im Tierfutter. Kann das auf den Höfen funktionieren? Und fressen Kühe etwas, was nach Fisch riecht?

Von Johanna Wahl, ARD-Studio Genf

Fabian Wahl steht in seinem Labor in Bern, vor ihm eine Reihe kleiner Glasfläschchen. Darin schwimmen Mikroalgen, so winzig, dass eine allein mit dem bloßen Auge nicht erkennbar ist. Milliarden der Einzeller gemeinsam allerdings färben das Wasser in den Fläschchen grün. Wahl ist Mitglied der Geschäftsleitung von Agroscope, dem Kompetenzzentrum der Schweiz für landwirtschaftliche Forschung. Der Naturwissenschaftler und sein Team sind auf der Suche nach der perfekten Alge - die will er dann an Kühe verfüttern. Der Plan: den Methanausstoß der Wiederkäuer reduzieren.

Johanna Wahl

Was ein wenig nach Science Fiktion klingt, ist nicht nur von nationalem Interesse. Die Arbeit des eidgenössischen Forschungsinstituts Agroscope hat eine nachhaltigere Landwirtschaft zum Ziel. Im Milchland Schweiz gibt es rund 1,5 Millionen Kühe, und pro Tag setzt jede davon mehrere Hundert Liter Methan frei. Die Haltung von Wiederkäuern ist eine der Hauptquellen des weltweiten Methanausstoßes. Das klimaschädliche Treibhausgas entsteht im Verdauungstrakt von Kühen.

Fabian Wahl steht vor dem Bioreaktor in Muttenz. | Foto Hochschule für Life Sciences FHNW / Fotografin: goldhahn.swiss

Noch ist die Alge für das Tierfutter nur ein Forschungsprojekt. Aber Fabian Wahl ist zuversichtlich, dass es funktionieren kann. Bild: Foto Hochschule für Life Sciences FHNW / Fotografin: goldhahn.swiss

Klares Anforderungsprofil

Und genau das wollen Wahl und seine Partner der Hochschule für Life Sciences FHNW in Muttenz ändern. "Es gibt Algen, die bioaktive Substanzen produzieren, die den Prozess der Methanproduktion im Kuhmagen unterbinden", sagt Naturwissenschaftler Wahl. "Wir kennen Makroalgen, die das können, und nun suchen wir eben eine Mikroalge, die das auch kann." Außerdem soll die Alge möglichst proteinhaltig sein, damit sie zum Futtermittel taugt.

Ist eine geeignete Algensorte gefunden, soll der zweite Schritt folgen: Dann planen die Wissenschaftler, die Alge genauer zu untersuchen und in größeren Mengen im Labor zu züchten. Das soll in einem Bioreaktor geschehen, der aus einem Glasbehälter und vielen Röhren besteht.

Dort hinein geben die Wissenschaftler hauptsächlich Wasser, eine kleine Startmenge der ausgewählten Mikroalge, außerdem ein paar wenige Nährstoffe. "Dann braucht es eigentlich nur noch CO2 und Licht wie bei jeder Pflanze, die Photosynthese betreibt, damit die Algen wachsen", erklärt Wahl. Nur dass sie als Mikroorganismen viel schneller wüchsen als andere Pflanzen.

Züchtung auf den Höfen

Das Team von Agroscope und der Hochschule für Life Sciences FHNW will keinesfalls nur für Theorie und Wissenschaft forschen. Der konkrete Plan für die Praxis: Mit solchen Bioreaktoren sollen Landwirte künftig auf ihren Höfen selbst Algen als Futtermittel für ihr Vieh züchten. "Das muss man sich vorstellen wie eine Photovoltaikanlage, die auf dem Dach oder an der Fassade installiert wird", erläutert Wahl. "In den Röhren betreiben dann die Algen Photosynthese, wachsen dank Licht und CO2. Wenn sie lange genug gewachsen sind, kann der Landwirt sie quasi ernten und dann an seine Tiere verfüttern."

Bis 2023 soll mit ausgewählten Landwirten eine Pilotphase starten. Von Vorteil in der Praxis wäre, wenn die Landwirte bereits eine eigene kleine Biogasanlage hätten, merkt Wissenschaftler Wahl an. Dann könnten sie darüber ihr CO2 beziehen, das sie für die Algenzüchtung benötigen.

Wie teuer wird das?

Der Schweizer Bauernverband zeigt sich interessiert an dem Forschungsprojekt und fordert, dass Landwirte möglichst rechtzeitig vor der Testphase eingebunden werden. "Wir hoffen, dass es dieses Potential gibt, um die Methanproduktion zu reduzieren, damit die Landwirtschaft einen Beitrag zum Klimaschutz leisten kann", sagt Michel Darbellay, der im Verband für den Bereich Ökologie und Märkte zuständig ist. Aus Sicht des Bauernverbandes wäre es ein Vorteil, die Landwirtschaft nachhaltiger und klimafreundlicher zu machen, ohne die Tierbestände verringern zu müssen. Die Kosten für Algenherstellung müssten für die Landwirte zudem finanzierbar sein. Darbellay betont: "Unsere Bauern müssen wettbewerbsfähig bleiben."

Auch das Kompetenzzentrum Agroscope hat die finanzielle Machbarkeit für Landwirte im Blick. "Die Landwirte könnten die proteinhaltigen Algen auf dem eigenen Hof selbst herstellen und müssten nicht Futtermittel wie Soja von außen zukaufen." Die Kosten für die Bioreaktor-Röhren seien zudem relativ günstig. Für Fabian Wahl ist es ausgemacht, dass die Algenproduktion für Bauern ökonomisch sinnvoll wäre.

Kühe bei Fischgeruch sensibel

Vorausgegangen sind dem aktuellen Forschungsprojekt Untersuchungen in Zusammenarbeit mit der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich und dem landwirtschaftlichen Ausbildungs- und Versuchsbetrieb Strickhof in Lindau. Dort wurde dem Futter von Kühen statt Soja die Alge Spirulina beigemischt. Es ging darum zu erforschen, ob die Tiere Algen überhaupt als Futter akzeptieren; außerdem um mögliche Auswirkungen auf die Milch- oder Fleischqualität.

"Es kann natürlich sein, dass Algen so einen leichten Fischgeruch haben und da sind Tiere sehr sensibel, aber die Kühe haben die Algenration sehr gern gegessen", fasst Wahl die Ergebnisse der Vorstudien zusammen. Auch bei Milch und Fleisch der untersuchten Tiere habe das neue Futter zu keinen Qualitätseinbußen geführt.

Schweizer Sennen präsentieren ihre Kühe während einer Viehschau. Im Hintergrund ist der Bodensee zu sehen. | dpa

Mit etwa 1,5 Millionen Tieren ist die Schweiz ein ausgesprochenes "Kuhland". Bild: dpa

Weniger Soja-Import aus dem Ausland

Wenn Algen Sojaschrot als proteinhaltiges Futtermittel ersetzen könnten, hätte das mit Blick auf den Umweltschutz noch weitere Vorteile. Aktuell wird das in der Schweiz als Tierfutter verwendete Soja fast vollständig aus dem Ausland importiert, Algen hingegen könnten vor Ort auf den Höfen hergestellt werden. Und: Im Gegensatz zum Anbau von Soja braucht es zur Züchtung von Algen keine Ackerböden. Die Flächen könnten stattdessen für andere Nahrungsmitteln oder für Wald genutzt werden könnten.

Zunächst einmal müssen nun Fabian Wahl und seine Partner aber eine geeignete Mikroalge finden. Die perfekte Alge, nach der die Wissenschaftler suchen, sie muss schließlich mehrere Kriterien erfüllen: Sie muss eine bioaktive Substanz produzieren, die die Methanproduktion im Kuhmagen verhindert. Sie muss außerdem proteinhaltig sein, um als Futtermittel geeignet zu sein. Und außerdem sollte die Alge für das Wachstum keine höheren Temperaturen benötigen, als sie in der Schweiz üblich sind.

 

Über dieses Thema berichtete Deutschlandfunk am 04. November 2021 um 10:36 Uhr und am 06. November 2021 um 07:39 Uhr.