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proteinmarkt.de - Infoportal für Fütterungsberater und Landwirte
TEIL 1: (Wie sehr) sind Milchkühe Nahrungskonkurrenten des Menschen?
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Einleitung

Die Anzahl der Menschen auf der Welt hat sich in den letzten Jahrzehnten immer weiter erhöht und Prognosen gehen für die nächsten Jahrzehnte von einer Fortführung dieser Bevölkerungsentwicklung aus. Bis zum Jahr 2100 wird mit einer Spanne der Bevölkerungszahl von ca. 9,28 Mrd. bis hin zu über 12 Mrd. Menschen gerechnet, die auf der Erde leben werden und mit Nahrung versorgt werden müssen (BIB 2021: 18).

Neben dem fortschreitenden Bevölkerungswachstum kommen noch zwei Trends hinzu, die als zusätzliche Belastung für die Gewährleistung der Ernährung dieser wachsenden Bevölkerung anzusehen sind. Zum einen findet jährlich ein Verlust von landwirtschaftlicher Nutzfläche statt, die durch z. B. Siedlungs- und Verkehrsfläche, Infrastruktur, Naturschutz und Aufforstung für die Produktion von Pflanzen verloren geht und damit die Ernährungssicherheit negativ beeinflusst (BMEL 2022a). In Deutschland gingen im Jahr 2019 pro Tag ca. 52 ha Fläche für Siedlungs- und Verkehrszwecke verloren (DESTATIS 2021).

Des Weiteren stellt der Klimawandel die landwirtschaftliche Produktion bezüglich der Erhaltung der Ernährungssicherheit in Zukunft vor einige Herausforderungen. Der Klimawandel wird sich vielfältig auf die Landwirtschaft auswirken und z. B. aufgrund von Veränderungen in der Durchschnittstemperatur, den Niederschlägen, möglichen Veränderungen der Ökosysteme und Extremwetterereignissen die Produktivität und Erträge verändern (BPB 2021).

Vor diesem Hintergrund stellt sich immer häufiger die Frage, wie die Ernährungssicherheit gewährleistet werden kann, ohne weitere negative Auswirkungen auf die Umwelt hervorzurufen. Vermehrt werden Veränderungen der Tierhaltung gefordert und dabei auch die Konkurrenz zwischen menschlichen Nahrungsmitteln oder tierischen Futtermitteln wie z. B. in der Debatte „Trog oder Teller“ (DBV 2022) hinterfragt.

Nachfolgend soll die Nahrungskonkurrenz, die international unter dem Begriff der „Feed-Food-Competition“ diskutiert wird (NEMECEK et al. 2019), zwischen Menschen und Milchkühen betrachtet werden. Die Nahrungskonkurrenz betrifft dabei aber nicht nur die Nutzung von essbaren Pflanzen und anderen Ressourcen, die sowohl direkt in der Ernährung von Menschen oder zur Fütterung von Nutztieren verwendet werden. Zusätzlich sollten auch weitere Ressourcen, wie Land, Wasser, Arbeit, Kapital oder z. B. auch die Leistung für das Ökosystem bei der Betrachtung der Konkurrenz berücksichtigt werden (BREEWOOD und GARNETT 2020: 4-5).

Eine weltweit steigende Nachfrage nach Lebensmitteln und ein Verlust an landwirtschaftlicher Nutzfläche schüren die Diskussionen über die Konkurrenz zwischen menschlichen Nahrungsmitteln und tierischen Futtermitteln.

Flächennutzung

Im Jahr 2020 standen weltweit 4,74 Mrd. ha Agrarfläche zur Verfügung, welches ca. ein Drittel der gesamten Landfläche der Erde ausmacht (FAOSTAT 2022). Das Grünland nimmt einen Anteil von ca. 70 % ein, während das Ackerland nur ca. 30 % der Fläche darstellt (UBA 2013: 12). Von der verfügbaren landwirtschaftlichen Nutzfläche werden insgesamt 77 % für den Futtermittelanbau für Nutztiere verwendet. Die Nutztiere tragen trotz dieses Flächenanspruchs nur zu 18 % der globalen Kalorienversorgung und zu 37 % der Proteinversorgung der Weltbevölkerung bei (POORE und NEMECEK 2018, zitiert in RITCHIE 2019). 86 % des Tierfutters ist dabei für die menschliche Ernährung ungeeignet (FAO 2022, zitiert in DEUTSCHER BUNDESTAG 2022: 15).

In Deutschland stehen ca. 16,6 Mio. ha landwirtschaftliche Fläche zur Verfügung. Ca. 60 % der Fläche wurde im Jahr 2019 für den Anbau von Futtermitteln, 22 % für Nahrungsmittel, 14 % für Energiepflanzen, 2 % für Industriepflanzen und 2 % für Brache und Stilllegung genutzt (FNR 2020: 3). Neben der Produktion von tierischen Lebensmitteln hat auch der Anbau von Raps und Mais für die Biosprit- und Biogasproduktion in den vergangenen Jahren zugenommen und damit die Konkurrenz um Flächen verstärkt (UBA 2020: 13). Zu den konkurrierenden Verwendungszwecken zählen auch die Renaturierung, Naturschutz oder nichtlandwirtschaftliche Nutzung, wie Windparks, Solarenergie, Straßen und Häuser (BREEWOOD und GARNETT 2020: 5) (Übersicht 1).

Übersicht 1: Beispielhafter Überblick über einige ausgewählte konkurrierende Endnutzungen von Land und Feldfrüchten (BREEWOOD und GARNETT 2020: 6, verändert und übersetzt)

Eine Ausweitung der Flächennutzung für Siedlung und Verkehr hat in den Jahren von 1992 bis 2020 zu einem Verlust von ca. 1,45 Mio. ha Landwirtschaftsfläche beigetragen (DBV 2021: 58).

Ernährung von Menschen und Milchkühen

Die Ernährung bzw. Fütterung von Menschen und Milchkühen ist, bedingt durch die evolutionären Anpassungen, nicht identisch und konkurriert deshalb nur um einen Teilbereich der verfügbaren Biomasse. Die Wiederkäuer gehören zu den Herbivoren und ihr Verdauungstrakt ist auf die Verwertung pflanzlicher Nahrung angepasst. Eine umfangreiche Verwertung von Gräsern oder Futtermitteln mit hohem Zelluloseanteil ist damit möglich. Menschen gehören hingegen zu den Omnivoren und können nur im geringen Umfang zellulosereiche Nahrungsmittel mit Hilfe von Mikroorganismen im Dickdarm nutzen (STANGL 2014: 28 - 29).

Die mikrobielle Umsetzung in den Vormägen der Wiederkäuer sorgt für Energieverluste und führt bei einigen Futtermitteln damit zu einer ineffizienteren Verdauung im Vergleich zum Monogastrier. Futtermittel mit einem hohen Anteil pflanzlicher Gerüstsubstanzen können in der Verdauung des Wiederkäuers besser genutzt werden, woraus sich die Möglichkeit des Einsatzes von wirtschaftseigenen Futtermitteln und Nebenprodukten der industriellen Verarbeitung ergibt, die in der menschlichen Ernährung nicht eingesetzt werden können und damit zu einer Vermeidung der Nahrungskonkurrenz beitragen (SCHWARZ 2014: 358, WINDISCH 2021, zitiert in DEUTSCHER BUNDESTAG 2022: 15). Um eine wiederkäuergerechte Fütterung, eine optimale Energie- und Nährstoffzufuhr, die Funktionalität des Vormagensystems und eine wirtschaftliche Produktion zu gewährleisten, werden Futtermittel aus den Kategorien der Grund- oder Kraftfuttermittel eingesetzt. Aus wirtschaftlicher Sicht ist ein möglichst hoher Grundfuttereinsatz anzustreben. Nur aus dem Grundfutter lassen sich Jahresmilchmengen je Kuh von 5000 kg und mehr erzielen. Mit steigenden Leistungen aber müssen zur Bedarfsdeckung zusätzlich energiereiche Komponenten eingesetzt werden, die mit der Humanernährung konkurrieren (WINDISCH 2022: 8, SCHWARZ 2014: 394, 412). Hierzu zählen Getreidearten, Körnerleguminosen und Knollen bzw. Wurzeln und als Sonderfälle Ganzpflanzensilage (GPS) und Milch(-produkte) (DURST et al. 2021, MAHLKOW-NERGE 2022, MOTTET et al. 2017: 2, WINDISCH 2021: 10). Andere pflanzliche Produkte, wie Gras, Pflanzenrückstände, Futterrüben oder Raps sind für den Menschen nicht essbar und stehen somit nicht in Konkurrenz (MOTTET et al. 2017: 2).

Getreidearten spielen vor allem aufgrund der Gehalte an Stärke sowohl für die menschliche als auch die tierische Ernährung eine wichtige Rolle (DUSEL 2019: 255 f.). Der Getreideanbau in Deutschland umfasst ca. ein Drittel der landwirtschaftlich genutzten Fläche. Von dem produzierten Getreide wird nur ein Fünftel direkt als pflanzliches Produkt in der Humanernährung eingesetzt. Hohe Qualitätsanforderungen der Mühlen führen dazu, dass Teile des Getreides nicht für die direkte Nahrungsmittelversorgung genutzt werden können, aber über die Tierfütterung zur Lebensmittelproduktion beitragen (BMEL 2022b).

Den größten Anteil der Nebenprodukte, die in der Fütterung als proteinhaltige Futtermittel eingesetzt werden, machen die Nachprodukte der Ölgewinnung aus. Hierzu gehören z. B. Kuchen, Expeller oder Extraktionsschrote, die bei der Verarbeitung von Sojabohnen und Raps übrigbleiben (DURST et al. 2021: 184-187). Weitere Biomassequellen, die in der Landwirtschaft anfallen, nicht für die Humanernährung geeignet sind und für die eine alternative Verwertung notwendig ist, sind z. B. Zwischenkulturen oder auch absolute Grünlandbestände (WINDISCH 2021: 7).

Einige Produkte werden in der Literatur unterschiedlich betrachtet. Sojabohnen sind grundsätzlich für die Humanernährung geeignet (BREEWOOD und GARNETT 2020: 15). Die Sojabohne kann alternativ direkt oder verarbeitet für die Fütterung eingesetzt werden und wird aufgrund des hohen Verarbeitungsanteils vermehrt auch zu der nicht essbaren Biomasse gezählt (DUSEL und MAHLKOW-NERGE 2021: 190 ff.). Je nach Beurteilung der Konkurrenz hat dieses einen Einfluss auf die Bewertung, in welchem Umfang Wiederkäuer zur Erhöhung der globalen Verfügbarkeit von essbarem Protein beitragen (BREEWOOD und GARNETT 2020: 15).

Im Durchschnitt benötigt eine Person 50-60 g Protein pro Tag (ALIMENTARIUS 2013, zitiert in VAN ZANTEN et al. 2018: 4189). In Europa liegt der durchschnittliche Verbrauch bei 102 g Protein pro Tag, wobei 51 g von an Land lebenden Tieren bereitgestellt werden, während diese Menge in Westafrika bei nur 8 g liegt (VAN ZANTEN et al. 2018: 4189). Milch und Milchprodukte stellen hierbei wichtige und qualitativ sehr hochwertige Proteinquellen für die menschliche Ernährung dar (siehe Übersicht 2) und werden deshalb bei der Diskussion der Nahrungskonkurrenz vor allem im Bereich der Proteinlieferung beachtet (IFEU 2014: vi).

Übersicht 2: Milch als diätische Quelle von Energie, Protein und Fett in Europa, Ozeanien, Amerika, Asien und Afrika im Jahr 2009 (FAOSTAT 2009, zitiert in FAO 2013: 43)

In Europa werden 19 % des Eiweißbedarfes durch die Aufnahme von Milchprodukten abgedeckt (FAOSTAT 2009, zitiert in FAO 2013: 43). Prognosen der OECD/FAO (2021: 35) zeigen unterschiedliche Entwicklungen des Proteinkonsums für die Zukunft. In Industrieländern wird bis zum Jahr 2030 mit einer geringen Zunahme gerechnet, während in Ländern mit mittlerem Einkommen mit einer stärkeren Zunahme gerechnet wird (OECD/FAO 2021: 37).

Nahrungsmittel- und Flächenkonkurrenz

Die Nahrungsmittelkonkurrenz tritt auf, wenn Tiere mit Produkten gefüttert werden, die ebenfalls direkt in der menschlichen Ernährung eingesetzt werden könnten, wie z. B. bei der Verfütterung von Weizen. Um die Wirkung der Verfütterung beurteilen zu können, muss der hieraus erreichte Beitrag für die menschliche Ernährung betrachtet werden (NEMECEK et al. 2019). Zur Berechnung wird der Anteil des/der in einem Futtermittel enthaltenen, menschlich verwertbaren Proteins/Energie ins Verhältnis zum Protein-/Energieoutput in Form von Milch und Fleisch gesetzt (ZUMWALD et al. 2019: 1). Die Formel zeigt die Berechnung der Nahrungsmittelkonkurrenz (INEICHEN et al. 2019: 21):

Es ist zu beachten, dass die Konkurrenz stark von der Höhe des Grundfuttereinsatzes, dem Anteil an Nebenprodukten und der Milchleistung der beachteten Herde abhängt (FLACHOWSKY 2003: 13, MAHLKOW-NERGE 2022).

Die Möglichkeit des Anbaus von Nahrungs- und Futtermitteln auf Ackerland kann eine direkte Konkurrenz um landwirtschaftliche Nutzfläche und um die Versorgung von Menschen und Tieren verursachen (FLACHOWSKY 2003: 13, NEMECEK et al. 2019). Die klimatischen Bedingungen und die Bodenqualität entscheiden darüber, was auf den Flächen angebaut werden kann und ob damit eine Konkurrenz entsteht (BREEWOOD und GARNETT 2020: 13). Eine derartige Konkurrenz ist bei Dauergrünlandbeständen nicht vorhanden. Ein Teil des bestehenden Dauergrünlands könnte zwar zu Ackerland umgenutzt werden, allerdings sind damit ungewünschte Effekte wie Freisetzung von Treibhausgasen und Verlust der Biodiversität verbunden (VAN ZANTEN et al. 2018: 4187). Die untenstehende Formel stellt die Berechnung des Indikators der Flächenkonkurrenz dar (INEICHEN et al. 2019: 21):

Dieser Indikator betrachtet somit die Bodennutzung und vergleicht das direkte pflanzliche Produktionspotential der Fläche (für die Produktion von menschlich nutzbarem/nutzbarer Protein/Energie) mit der Protein-/Energiebereitstellung von Milchkühen, die mit Anbauprodukten der identischen Fläche erzeugt werden könnten (ZUMWALD et al. 2019: 1). Insgesamt sind dabei der Flächenbedarf, die Ackerfähigkeit und die Effizienz der Milchproduktion in Bezug auf Futterverwertung und Remontierung von Bedeutung (INEICHEN et al. 2019: 24).

Da beide Indikatoren ein Verhältnis angeben, ist bei der Beurteilung entscheidend, ob das Ergebnis größer oder kleiner als 1 ist. Ein Wert von >1 würde bei der Nahrungsmittelkonkurrenz bedeuten, dass das Produkt mehr Protein/Energie für die Humanernährung bereitstellen würde, wenn es direkt von Menschen konsumiert wird. Ein Wert von <1 würde bedeuten, dass über die Nutzung in der Milchproduktion in Summe mehr Protein/Energie für die Humanernährung bereitgestellt werden kann (ZUMWALD et al. 2019: 1).

Ähnlich ist dieser Wert auch für den Indikator der Flächenkonkurrenz zu beurteilen. Werte >1 bedeuten, dass das ackerbauliche Potenzial der Fläche mehr Protein/Energie bereitstellen kann, als es über die Nutzung für die Milchproduktion möglich wäre. Ein Wert <1 entspricht demgegenüber einem positiven Beitrag der Milchproduktion zur Bereitstellung von Protein/Energie für den Menschen (ZUMWALD et al. 2019: 1).

In beispielhaften Berechnungen von NEMECEK et al. (2019) fällt die Nahrungskonkurrenz von Milchkuhrationen häufig geringer aus als die Flächenkonkurrenz, da ein Teil der Ration veredelt wird, der sonst nicht für den Menschen nutzbar wäre und damit eine positive Bilanz der für den Menschen verfügbaren Energie-/Proteinmenge entsteht (NEMECEK et al. 2019).

Bei der globalen Betrachtung der Nahrungskonkurrenz müssen verschiedene Produktionssysteme miteinander verglichen werden. In einigen Bereichen herrschen extensive Produktionssysteme mit geringen Produktionsintensitäten vor, die wiederum mit anderen intensiven, hochproduktiven Produktionssystemen verglichen werden müssen. Dieses macht eine differenzierte Betrachtung der Produktionssysteme notwendig, da die Ressourcenbeanspruchung entsprechend unterschiedlich ausfällt (FAO 2006: 3).

Die Limitierung der Ressourcen, die zur Lebensmittelproduktion zur Verfügung stehen, sorgt je nach Verwendung für Opportunitätskosten und Kompromisse im Hinblick auf die ökologischen, sozialen und ökonomischen Folgen (BREEWOOD und GARNETT 2020: 5).

Die Nahrungskonkurrenz von Milchkühen ist häufig geringer als deren Flächenkonkurrenz, da ein Teil der Futterration veredelt wird, der sonst nicht für den Menschen nutzbar wäre.

Ausmaß der Nahrungskonkurrenz der Nutztierhaltung

Von der verfügbaren landwirtschaftlichen Nutzfläche werden insgesamt 77 % für den Futtermittelanbau für Nutztiere verwendet. Die Nutztiere tragen trotz dieses Flächenanspruchs nur zu 18 % der globalen Kalorienversorgung und zu 37 % der Proteinversorgung der Weltbevölkerung bei (POORE und NEMECEK 2018, zitiert in RITCHIE 2019).

Die Nutzung von Biomasse als Futtermittel sorgt nicht zwangsläufig für eine Nahrungs- oder Flächenkonkurrenz, denn bei der Produktion von 1 kg veganem Lebensmittel entstehen als Nebenprodukte mindestens ca. 4 kg nicht essbare Biomasse (Übersicht 3). Koppelprodukte, Zwischenkulturen, Grünland und Nebenprodukte aus der industriellen Verarbeitung gehören zu der nicht essbaren Biomasse und sind nicht für die Humanernährung geeignet (WINDISCH 2022: 5, DUSEL 2019: 220).

Übersicht 3: Produktion von pflanzlicher Nahrung für die Humanernährung und die damit verbundene nicht essbare Biomasse (WINDISCH 2022: 5)

Ca. 86 % der von Nutztieren verbrauchten Futtermittel sind Produkte, die aktuell nicht in der menschlichen Ernährung eingesetzt werden. Die Neben- und Beiprodukte der industriellen Verarbeitung machen davon einen Anteil von ca. 30 % aus (MOTTET et al. 2017: 1-5). Eine Verfütterung von Neben- und Beiprodukten sorgt für die Produktion hochwertiger Lebensmittel und Dünger, statt diese Reststoffe auf Felder auszubringen und damit ineffizient zu nutzen oder in Biogasanlagen für die Energie- und Wärmeproduktion zu verwenden (DUSEL 2019: 221, MOTTET et al. 2017: 6, WINDISCH 2022: 6).

Eine genaue Angabe zur Flächenkonkurrenz, die aktuell aufgrund des Anbaus von Futter auf potenziell ackerbaulich nutzbaren Flächen besteht, ist nicht möglich. Verschiedene Autoren geben hierzu Schätzungen ab, welche zwischen 0,4 Mrd. ha und 0,5 Mrd. ha Fläche liegen, die weltweit für den Anbau von Futtermitteln genutzt wird und direkt für die Nahrungsmittelproduktion eingesetzt werden könnten (MOTTET et al. 2017 und GLADEK et al. 2016, zitiert in BREEWOOD und GARNETT 2020: 8). Weitere 0,7 Mrd. ha könnten für die ackerbauliche Nutzung mittels Umbruchs von Grünland für die direkte Lebensmittelproduktion verfügbar gemacht werden (MOTTET et al. 2017: 5). Als Folge derartiger Umbrüche resultiert eine Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre sowie ein Einfluss auf die Biodiversität (BREEWOOD und GARNETT 2020: 8).

Um die Landnutzungseffizienz der Nutztierhaltung zu verbessern, sollten vor allem Neben- und Koppelprodukte bevorzugt verwendet werden, die nicht für die Nutzung in der Humanernährung zur Verfügung stehen. Außerdem können Landflächen zur Futterproduktion genutzt werden, die geringe Opportunitätskosten für die ackerbauliche Nutzung aufweisen (GARNETT 2009 und EISLER et al. 2014, zitiert in VAN ZANTEN et al. 2016: 748). Je nach Tierart und regionalem Produktionssystem fällt der Ressourcenbedarf unterschiedlich aus, weshalb keine allgemeingültige Beurteilung möglich ist, sondern regional differenzierte Auswertungen vorgenommen werden sollten.

Im 2. Teil, der demnächst erscheint, werden die Nahrungskonkurrenz von Milchkühen speziell beleuchtet und mögliche Anpassungsstrategien dargestellt.

DER DIREKTE DRAHT

Lukas Rohwer
Fachhochschule Kiel, Fachbereich Agrarwirtschaft
lukas.rohwer[at]student.fh-kiel.de

und

Prof. Dr. Katrin Mahlkow-Nerge
Fachhochschule Kiel, Fachbereich Agrarwirtschaft
Grüner Kamp 11
D-24783 Osterrönfeld

Tel.: 04331/845138, Fax: 0431/21068138,
katrin.mahlkow-nerge[at]fh-kiel.de

Fotos (Katrin Mahlkow-Nerge)


Das Literaturverzeichnis kann bei den Autoren angefordert werden.