Dienstag, 28. September 2021
14.09.2021 10:00
Forschung

Kuhtoilette im Test

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Von: sda/blu

Im Rahmen eines Forschungsprogramms zur Verringerung von Treibhausgasemissionen haben Forschende Kühen beigebracht, in einem dafür vorgesehenen Bereich zu urinieren. Auch Private arbeiten an Kuhtoiletten.

Die Möglichkeit, den Urin aufzufangen, könnte die Umweltbelastung durch Rinderhaltung erheblich reduzieren, erklärte das Team in einem Artikel des Fachmagazins «Current Biology».

Die Forschenden trainierten demnach 16 Kälber mit Hilfe von Futterbelohnungen darauf, in einen Latrinenstall zu urinieren. Die Ergebnisse seien vergleichbar mit dem, was von einem dreijährigen Kind zu erwarten sei, erklärten sie.

Lachgas und Nitrat

Eine Milchkuh produziert pro Tag durchschnittlich 20 bis 30 Liter Urin und 30 bis 40 Kilogramm Kot. Die Idee, Kühe zu trainieren, um ihren Urin aufzufangen, sei ursprünglich durch einen Witz entstanden, sagt der Tierverhaltensforscher Lindsay Matthews. «Die Reaktion der Leute ist natürlich ‹verrückte Wissenschaftler›», aber das mache durchaus Sinn.

Denn die Urinausscheidungen von Kühen sind in zweierlei Hinsicht problematisch: Sie setzen das Treibhausgas Distickstoffmonoxid, allgemein bekannt als Lachgas frei, und sie enthalten grosse Mengen Nitrat, das sich im Boden und in Gewässern ablagert. «Wenn wir zehn oder 20 Prozent der Urinausscheidungen auffangen, könnten wir den Ausstoss von Treibhausgasen und die Nitratauswaschung erheblich reduzieren», sagt Douglas Elliffe von der Universität Auckland. Der aufgefangene Urin soll danach behandelt werden.

Training für grosse Herden nötig

Elliffe zufolge zeigen die Forschungsergebnisse, dass das Toilettentraining von Kühen grundsätzlich möglich ist. Die Herausforderung bestehe nun darin, das Konzept zu erweitern, um grosse Herden zu trainieren und es an Umgebungen wie Neuseeland anzupassen, wo die Tiere die meiste Zeit im Freien und nicht im Stall verbringen.

In Neuseeland verursacht die Landwirtschaft etwa die Hälfte der Treibhausgasemissionen, hauptsächlich in Form von Methan und Lachgas. Seit Jahren wird deshalb intensiv nach möglichen Lösungen geforscht. Andere Projekte sind die Zucht von Nutztieren mit geringem Methanausstoss, die Verwendung alternativer Futtermittel oder gar Impfungen von Tieren, damit sie weniger schädliche Gase produzieren.

Rinder verfügen über Intelligenz

Auch in Europa wird gleichzeitig an der Kuhtoilette geforscht. Forscher des Leibniz-Instituts für Nutztierbiologie (FBN) arbeiten mit den neuseeländischen Kollegen zusammen. Die Wissenschaftler kamen im Sommer 2020 zum Schluss, dass auch Rinder über die Intelligenz und die neurophysiologischen Grundlagen verfügen, einen Toilettentraining zu absolvieren. 

«In einem ersten Schritt wollten wir untersuchen, inwieweit Kühe überhaupt auf ein kontrolliertes Ausscheidungsverhalten trainiert werden können», sagte Jan Langbein, Projektleiter am FBN. «Das ist insgesamt ein sehr komplexer Vorgang. Diese Frage können wir aber inzwischen mit einem klaren Ja beantworten, das haben die aktuellen Experimente mit den Kälbern gezeigt», fuhr er fort.

Dabei habe sich die Lernmethode, die auf eine Belohnung bei gewünschtem Verhalten setzt, bewährt. «Eine entscheidende Rolle wird die praxistaugliche Integration in den Stallalltag spielen», machte Langbein deutlich.

Toilette von Hanskamp fängt Urin auf

Das niederländische Unternehmen Hanskamp kündigte 2019 die Kuhtoilette als revolutionären System an. Dieses biete eine Lösung des Ammoniakproblems in der Milchviehhaltung, sagte das Unternehmen damals. Die CowToilet fängt den Urin der Kuh auf, bevor dieser in Kontakt mit dem Festmist in Kontakt tritt. Anschliessend wird der Urin mittels eines Schlauchs abgesaugt und separat gelagert. 

Damit die Kuh uriniert, wird ein natürlicher Reflex genutzt. Die Kuhtoilette wird auf dem Zentralband des Euters angebracht und bewegt sich mit der Kuh mit. Die Technik sucht den Nerv. Dieser Nerv wiederum stimuliert den Blasenentleerungsreflex. Die Kuh beginnt anschliessend zu urinieren. Die Kuhtoilette ist aufgehängt und kann sich ungehindert nach vorne und hinten sowie nach links und rechts bewegen. 

Das neue System hat gemäss dem Hersteller nicht nur einen positiven Einfluss auf die Umwelt und Böden, sondern auch auf die Gesundheit der Tiere. Es entstehe ein gesünderes Stallklima, weil Lungen und Klauen weniger belastet würden, schreibt Hanskamp. Und die CowToilet soll sich auch finanziell auszahlen. «Reiner Urin kann als hochwertiger Grundstoff für beispielsweise Präzisionsdüngung genutzt werden», betont das Unternehmen. Zudem könnte der Urin künftig auch als Energiequelle, Brennstoff oder Stromproduktion genutzt werden. blu

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