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Tragbares Gerät für Vieh verringert Methanemissionen

ZELP ist ein tragbares Gerät für Vieh, das die Methanproduktion des einzelnen Tiers verringert und zugleich auf Big Data zugreift, um die Emissionen der Herde zu bewerten, was für die Produktivität des Hofes und für das Wohlbefinden der Tiere von Nutzen ist.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Methan (CH4), das von den 1,6 Milliarden Rindern weltweit verströmt wird, ist einer der Faktoren, der am stärksten zur Erderwärmung beiträgt: Eine Kuh erzeugt täglich bis zu 500 Liter CH4. Atmosphärisches CH4 bindet über einen Zeitraum von 20 Jahren 85-mal mehr Hitze als Kohlendioxid. Das entspricht gemäß der Methode des Treibhauspotentials etwa der Hälfte aller landwirtschaftlichen Emissionen und fast 10 % der gesamten Treibhausgasemissionen. Das von der EU unterstützte ZELP-Projekt hat sich ein tragbares Gerät für Rinder patentieren lassen, das dazu dient, die Emissionen von Vieh zu verringern. Das Gerät wird über die Schnauze des Tiers gesetzt, erfasst das ausgeatmete Methan und nutzt einen speziellen katalytischen Umwandler, um dieses in eine Kombination aus Kohlendioxid und Wasserdampf umzuwandeln. Es ist mit Sensoren ausgestattet und kann große Mengen an Viehdaten erheben, um den Erzeugern dabei zu helfen, ihre Erträge und die Gesundheit der Tiere zu verbessern und zugleich die Arbeitskosten zu senken.

Minderung, Datenerhebung und Wohlbefinden

Das tragbare ZELP-Gerät verfügt über Sensoren, die täglich viele Hunderttausend Datenpunkte erheben und diese dann über Bluetooth Low Energy drahtlos an Empfänger übermitteln, die strategisch auf dem Hof verteilt sind, wo sie dann wiederum in Echtzeit in die Cloud hochgeladen werden können. Nach der Analyse der Daten durch die spezielle ZELP-Software auf Schlüsselwerte wie Temperatur, Fütterungsmuster, Pausen/Aktivitäten und potentielle Erkrankungen werden die Daten dann für den Benutzer in einem Überwachungsprogramm angezeigt. Big Data sammelt die Daten auf Herdenebene, einschließlich Methanemissionen, Gesundheitsinformationen und vergleichenden Analysen. Im kommerziellen Einsatz werden Alarmmeldungen in Echtzeit ausgelöst, damit die Erzeuger den einzelnen Tieren helfen können, während die Gesundheit der Herde durch die Verhinderung der Ausbreitung einer Erkrankung und die Verringerung des Einsatzes von Antibiotika aufrechterhalten werden kann. Um zu testen, wie sich ZELP vermindernd auf den Klimawandel auswirkt, wurden die Methankonzentrationen innerhalb der Atemkammern von vier verschiedenen Tieren gemessen, von denen zwei den Prototypen trugen und zwei als Kontrollgruppe dienten. Die vorläufigen Tests zeigen eine durchschnittliche Verringerung der Methanemissionen um 26,5 % bei Tieren, die das Gerät tragen. Der Höchstwert der erreichten Verringerung betrug 32 %. „Damit ist unsere Lösung auf Augenhöhe mit den besten bereits erhältlichen Mitteln, wie beispielsweise der Verwendung von Futterzusatz zur Methanverringerung. Unser Ziel für das finale Produkt ist die Verdoppelung dieses Minderungspotentials“, meint Francisco Norris, Mitbegründer und Geschäftsführer von ZELP. Neben Tests der Sensoren und Betatests der Datenerhebungskapazitäten von ZELP hat das Team auch zahlreiche Verhaltenstests durchgeführt, um das Wohlbefinden der Tiere sicherzustellen. Die Tiere wurden mit Dummy-Geräten ausgestattet, die in Form, Größe und Gewicht dem tragbaren ZELP-Gerät entsprachen, und wurden dann 14 Tage lang unabhängig tiermedizinisch beobachtet. Die Messungen der wichtigsten Variablen, einschließlich Erträgen, Wiederkäumustern, Futteraufnahme und Ruhe-/Aktivitätszeiten, im Rahmen der Versuche haben gezeigt, dass das Gerät nicht mit negativen Auswirkungen verbunden ist.

Größere Wirkung auf die Umwelt

Methanemissionen von Vieh tragen mehr zur Erderwärmung bei als das gesamte Verkehrswesen. Dies zu verringern würde einen bedeutenden Schritt hin zur Erreichung der Klimaziele des Pariser Übereinkommens von 2015 bedeuten. „Unsere Vision ist es, zur treibenden Kraft der Methanminderung zu werden. Wir schätzen, dass ZELP im zweiten Jahr nach der Einführung die Einbringung von mehr als 108 000 Tonnen an CO2-Äquivalent in die Atmosphäre verhindern wird. In 5 und 10 Jahren würde sich dieser Wert auf 2 bzw. 18 Millionen erhöhen“, so Norris. Das Team wird 2021 umfassende Pilotprojekte durchführen, mit dem Ziel, 2022 ein kleineres Gerät in Betrieb zu nehmen, das für den Einsatz in landwirtschaftlichen Betrieben optimiert wird. Um einen Marktvorteil zu erzielen soll darüber hinaus eine Zertifizierung für die Emissionsverringerung entwickelt werden, die Betriebe auf ihren Produkten abbilden können.

Schlüsselbegriffe

ZELP, Methan, Vieh, Emissionen, Kohlendioxid, Treibhausgas, Klimawandel, Rinder, Herde, landwirtschaftlicher Betrieb, Erderwärmung

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