Der Ausschuss für Bedarfsnormen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie hat in jüngster Zeit das bisher in Deutschland angewandte und gültige Futterbewertungssystem (GfE 2001) auf Aktualität hin überprüft. Grund hierfür war eine Auswertung zahlreicher Fütterungsversuche mit Rindern verschiedener Rassen, unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher Laktationsstadien, vor allem aus Arbeiten am Agricultural Research Institute of Northern Ireland von Yan et al. 1997, Agnew and Yan 2000, Agnew et al. 2003, Yan et al. 2006 und Dong et al. 2015. Wir sehen genauer hin.
Bei der Auswertung dieser Datenbasis (Daten von 1997 bis 2015) stellten sich in Bezug auf den Energiebedarf von Milchkühen zwei grundsätzlich neue Aspekte heraus.
1. Der Energie-Erhaltungsbedarf von Kühen, die auf eine hohe Milchleistung selektiert wurden, ist höher als bei den derzeit angewandten Versorgungsempfehlungen unterstellt. Dies betrifft Milchkühe der Milchrassen und der Zweinutzungsrassen, weil sie einen höheren Grundumsatz haben als bisher (nach GfE, 2001) angenommen. Das betrifft nicht Kühe von Mastrassen.
So wird nun mit einem Erhaltungsbedarf, genauer gesagt, mit einem „leistungsunabhängigen Energiebedarf“ von 0,64 MJ umsetzbare Energie (ME)/kg0,75 gerechnet und nicht mehr, wie bisher, mit 0,49 MJ Nettoenergielaktation (NEL)/kg0,75. Eine zum Beispiel 700 kg schwere Kuh hat somit einen Energieerhaltungsbedarf von 87 MJ ME. Nach bisherigen Annahmen lag dieser Wert bei 40 MJ NEL, was 67 MJ ME entsprechen würde.
2. Der zweite neue Aspekt betrifft den Teilwirkungsgrad, also die Umsetzung der Energie in Milch. Nach neuer Datengrundlage wird hierfür nun nicht mehr von 60 % ausgegangen, sondern von 66 %. „Die durch Züchtung erreichte höhere Leistung bei gleicher Energieaufnahme beruht nicht auf einer effizienteren Verwertung, sondern auf einer stärkeren Priorisierung der Milchleistung gegenüber dem Erhalt oder Aufbau von Körpersubstanz“, so Agnew und Yan (2000).
Somit ist der Leistungsbedarf für 1 kg ECM (Energiegehalt der Milch = 38,5 * g Fett + 24,2 * g Eiweiß * 16,5 * g Laktose = 3,15 MJ/kg ECM) 3,15, dividiert durch 0,66, demnach 4,77 MJ (gerundet: 4,8 MJ) (GfE 2023).
Dieser Teilwirkungsgrad für die Verwertung der umsetzbaren Energie (ME) in Milch ist mit 0,66 sehr konstant und unabhängig von der Rationszusammensetzung, dem Leistungsniveau und dem Genotyp.
Diese beiden wesentlichen Erkenntnisse waren hauptsächlich für die grundlegende Überarbeitung der bisherigen Versorgungsempfehlungen verantwortlich.
„Zurück“ zur umsetzbaren Bruttoenergie
Grundsätzlich haben die energetische Futterbewertung und die Bedarfsbestimmung beide die Aufgabe, die Energieverluste von der Aufnahme über das Futter bis hin zum Produkt (zum Beispiel Milch) abzuschätzen.
Jedes Futtermittel enthält eine bestimmte Menge an Bruttoenergie. Dies ist die Wärmeenergie bei vollständiger Verbrennung (freigesetzte Wärme im Bombenkalorimeter). Sie ergibt sich aus den konkreten Gehalten an Fett, Eiweiß und Kohlenhydraten in jedem Futter- oder auch Nahrungsmittel.
Bruttoenergie im Futter (Brennwert) = 100 %
• 1 g Rohprotein (CP) = 23,6 kJ
• 1 g Rohfett (CL) = 39,8 kJ
• 1 g Stärke = 17,3 kJ
• 1 g Zucker = 16,0 kJ
• 1 g organischer Rest = 18,9 kJ
Diese in den Nährstoffen gespeicherte Energie kann das Tier jedoch nicht zu 100 % verdauen. Bei Kühen wird in der Regel mit 25 bis 30 % Energieverlusten über den Kot gerechnet. Weitere Energieverluste entstehen durch den Harn (zirka 3 %) und die vor allem bei der Pansenfermentation entstehenden Gärgase (Methan: 5 bis 7 %). Werden diese drei Verlustquellen – Kot-, Harn-, Methan-Energie – von der Bruttoenergie abgezogen, bleibt dem Tier die umsetzbare Energie (ME). Darüber hinaus entstehen Wärmeverluste bei der Energieverwertung in der Größenordnung von 33 % (Übersicht).
Diese Zusammenhänge und Vorgänge im Tier, die Verlustquellen und die Größenordnungen dieser Verluste sind lange bekannt. Auch ist das neue System nicht grundsätzlich verschieden zum alten System. Neu wird nun aber die Vorgehensweise zur Ermittlung der ME sein, die präzisere Bestimmung des Bedarfs der Milchkühe und die Tatsache, dass zwischen der Futterbewertung und der Bedarfsermittlung eine klare Trennung vollzogen wird.
Auch bisher wurde der Einfluss der Futteraufnahme auf die Verdaulichkeit, die entstehende Methan- und Harn-Energiemenge beim Bedarf für die Milchbildung berücksichtigt, und zwar mittels eines pauschalen Zuschlags. Neu wird jetzt sein, dass der Einfluss der Futteraufnahme auf die Verdaulichkeit und die Methan-Energiemenge jeweils separat geschätzt und dem energetischen Wert der Ration bei gegebener TM-Aufnahme zugerechnet werden. Die zu berücksichtigende Harn-Energiemenge ist hingegen nicht von der Höhe der Futteraufnahme abhängig, sondern von der Rohproteinaufnahme.
Dreistufiges Verfahren zur ME-Berechnung
Die neue Berechnung der ME erfolgt konsequent über die Bruttoenergie (GE) und die verdauliche Energie (DE) und zwar auf Grundlage des dreistufigen Verfahrens mit drei biologischen Größen:
1. Verdaulichkeit der Energie (ED): Verdaulichkeit der organischen Masse (OMD, %) minus ED (%) = 3,3 %
2. Harn-Energie (UE): 3,7 kJ/g Rohprotein
3. CH4-Energie: CH4-Energie (MJ/kg organischer Masse, OM) = 0,7 + 0,014 OMD (%)
Futteraufnahme der Tiere wird berücksichtigt
Mit steigender Futteraufnahme erhöht sich die Passagerate des Futters. Dadurch verringert sich dessen Verweildauer im Verdauungstrakt, was letztlich mit einer geringeren Verdaulichkeit verbunden ist. Gleichzeitig wird damit aber auch weniger Methan pro Kilo verdauter organischer Masse gebildet. Da sich diese beiden Aspekte kompensieren (können), bleibt der Gehalt an umsetzbarer Energie bis zu einer gewissen Futteraufnahme weitgehend konstant. Anhand der Tabelle 1 wird dieses deutlich.
Das sogenannte Futteraufnahmeniveau (FAN) orientiert sich an der für die Deckung des Energie- und Nährstoff-Erhaltungsbedarfs in etwa notwendigen Futteraufnahme. So wird davon ausgegangen, dass dieses Futteraufnahmeniveau 1 (FAN1) einem täglichen TM-Verzehr von 50 g/kg metabolischer Körpermasse (LM0,75) entspricht.
Eine zum Beispiel 700 kg schwere Kuh (= 136 kg LM0,75) müsste für die Deckung ihres Erhaltungsbedarfs eine Futteraufnahme von 6,8 kg TM realisieren. Wenn sie nun eine Futteraufnahme von 20,5 kg TM hat, entspräche dieses einem Futteraufnahmeniveau von 3,0 (20,5/6,8 = 3,0). Bei einer Futteraufnahme von 24 kg TM wäre es eine FAN von 3,5 (24/6,8 = 3,5).
Wenn nun beispielhaft die Futterration zu 75 % verdaulich wäre (also eine Verdaulichkeit der organischen Masse von 75 % hätte), entspräche diese Verdaulichkeit einem Energiegehalt von 11,7 MJ ME/kg OM, und zwar bei einem FAN von 1. Dieselbe Ration würde bei der oben genannten ersten Kuh mit einer Futteraufnahme von 20,5 und folglich einem FAN von 3,0 einen Energiegehalt von 11,5 MJ ME/kg OM aufweisen. Bei der zweitgenannten Kuh mit der höheren Futteraufnahme von 24 kg TM, welche einem FAN von 3,5 entspricht, hätte dieselbe Futterration dann „nur“ noch einen Energiegehalt von 11,3 MJ ME/kg OM.
Alle in Analysenprotokollen oder Tabellenwerken ausgewiesenen Energiegehalte von jeglichen Futtermitteln, ob Silagen oder Kraftfuttermischungen, gelten immer für das FAN 1. Diese eben dargestellten Veränderungen des Energiegehaltes mit unterschiedlicher Höhe der Futteraufnahme und damit der erzielbaren Leistung aus einer Futterration werden zukünftig bei der Rationsberechnung berücksichtigt. Somit hat die Höhe der Futteraufnahme einen großen Einfluss auf die Verdaulichkeit und folglich auf die Ausbeute an ME eines gefressenen Futtermittels beziehungsweise der Ration und ebenfalls an verdaulichem Protein im Dünndarm.
Berechnung des Energieerhaltungsbedarfs
Wie eingangs bereits geschrieben, wird nun mit einem Energieerhaltungsbedarf einer laktierenden Kuh von 0,64 MJ ME/kg0,75 gerechnet. Das wären zum Beispiel bei einer 700 kg schweren Kuh 87 MJ ME (700 kg = 136 kg0,75; 136*0,64 = 87 MJ ME). Bei trockenstehenden Kühen wird mit einem Energieerhaltungsbedarf von 0,50 MJ ME/kg0,75 gerechnet.
Der Leistungsbedarf für die Milcherzeugung richtet sich nach wie vor nach den Inhaltstoffen in der Milch. 1 kg ECM mit 4 % Fett, 3,4 % Eiweiß und 4,8 % Laktose hat somit einen Energiegehalt von 3,15 MJ. Bei einer Verwertung der ME für die Milchbildung, die nun mit 66 % angegeben wird (Verwertungsfaktor der ME für die Milchbildung: 0,66) errechnet sich folglich ein Leistungsbedarf von 4,8 MJ ME für 1 kg ECM.
Aus dem Erhaltungs- und Leistungsbedarf ergibt sich dann der Gesamtenergiebedarf. Dieser ist bei schwereren Rassen beziehungsweise Tieren (zirka 750 kg LM) im Bereich zwischen 30 und 35 kg Milch und bei etwas leichteren Tieren (zirka 650 kg LM) im Bereich zwischen 25 und 30 kg nach den neuen und alten Bedarfsempfehlungen etwa gleich groß. In diesem Bereich kompensieren sich die gegenläufigen Effekte des Erhaltungs- und Leistungsbedarfs (nach neueren Erkenntnissen wird ein höherer Erhaltungsbedarf bei laktierenden Milchkühen angenommen und eine höhere Verwertung der ME für die Milchbildung).
Eiweißbewertung
Das Konzept des neuen Proteinbewertungssystems nach GfE (2023) unterscheidet sich maßgeblich vom Proteinbewertungssystem nach GfE (2001).
Die bisherige Proteinbewertung mit dem zentralen Merkmal nXP weist letztlich drei Kritikpunkte auf. Sie unterstellte konstante Werte für den Aminosäurengehalt im nXP (mit 73 %), für die Absorbierbarkeit dieser Aminosäuren (mit 85 %) und für die Verwertung dieser absorbierten Aminosäuren (mit 75 %). Auf Basis dieser unterstellten konstanten Faktoren ergab sich, dass der nXP-Bedarf einer Kuh 2,1-mal so hoch sein musste wie der eigentliche Nettobedarf an Eiweiß beziehungsweise Aminosäuren.
Die Verdaulichkeit und Absorbierbarkeit des Proteins beziehungsweise der Aminosäuren sind aber keine festen Größen, sondern, ebenfalls wie bei der Energie, abhängig von der Passagegeschwindigkeit, also von der Höhe der Futteraufnahme.
Im neuen Proteinbewertungssystem wird nun richtigerweise berücksichtigt, dass die Aminosäurengehalte im Mikrobenprotein und im UDP und auch die Dünndarmverdaulichkeit des Proteins variabel sind. Damit einhergehend wird die Proteinbewertung zukünftig auf dem dünndarmverdaulichen Protein (sidP: small intestinal digestible Protein) basieren und nicht mehr auf dem nXP. Das sidP ist die Summe des im Dünndarm verdaulichen Aminosäuren-Stickstoffs x 6,25.
Auch werden nun die Rohproteinverluste im Zuge der Verdauung im Dünndarm bei der Futterbewertung berücksichtigt. Im nXP-System wurden diese Verluste bei der Ermittlung des nXP-Bedarfs der Milchkuh einkalkuliert. Neu wird ebenfalls sein, dass auf Basis konkreter Aminosäuren (sidAA: small intestinal digestible Amino Acid; erst einmal Methionin und Lysin) bilanziert werden kann.
Sowohl als „alte“ nXP als auch das „neue“ sidP setzen sich aus dem mikrobiellen Rohprotein (MCP) und dem UDP zusammen. Aber bei der Ermittlung des sidP werden Verdauungsvorgänge im Tier wesentlich exakter berücksichtigt als im nXP-System.
Die Ermittlung des mikrobiellen Rohproteins (MCP) erfolgt auf der Grundlage der verdaulichen organischen Masse (DOM) der Futtermittel beziehungsweise einer Ration. Je höher die DOM ist, umso mehr MCP kann gebildet werden.
Für die Ermittlung des UDP-Anteils im Futtermittel beziehungsweise einer Ration sind die Abbaueigenschaften im Pansen ausschlaggebend. Auch hierfür sind die Futteraufnahme und folglich Passagerate des Futters relevant. Je höher die Futteraufnahme ist, desto kürzer ist die Verweilzeit des Futters im Pansen und desto niedriger demnach der Rohprotein-Abbau im Pansen. Folglich sinkt der Anteil des im Pansen abgebauten Rohproteins (RDP, ruminal degraded protein) am gesamten CP des Futtermittels beziehungsweise der Ration und steigt der UDP-Anteil.
Um diese Zusammenhänge zukünftig zu berücksichtigen, sind folgende Parameter des ruminalen Eiweißabbaus notwendig:
• schnell im Pansen abbaubare Fraktion, a
• potenziell im Pansen abbaubare Fraktion, b
• Abbaurate von b
• Verzögerungszeit des Abbaus im Pansen, lag
• Passagerate, k
Außerdem beeinflusst der Umfang der Futteraufnahme auch die Menge an mikrobiellem Protein (MCP). So nimmt bei hohen Futteraufnahmen über 22 kg TM die MCP-Bildung pro Kilogramm DOM zu.
Futtermittelanalyse und Tabellenwerte
Bezüglich der neuen Energiebewertung ändert sich am Analysenprotokoll wenig, da auch in der Vergangenheit neben dem Gehalt an NEL immer auch der Gehalt an ME ausgewiesen wurde, nur dass der „neue“ ME-Gehalt nicht identisch und gleichzusetzen ist mit dem „alten“ ME-Gehalt. Namhafte Labore werden, zumindest für eine gewisse Zeit, sowohl die „alten“ als auch die „neuen“ Werte parallel ausweisen. Neu hinzu kommt die Ausweisung des Gehaltes an Bruttoenergie.
Für die neue Proteinbewertung werden die Gehalte an Rohprotein (CP), Aminosäuren und organischer Masse (OM) benötigt. Die Bestimmung der Verdaulichkeit der organischen Masse (OMD) ist eine bereits etablierte Analysenmethode in den Futtermittellaboren, da dieser Wert ebenfalls bei der bisherigen Energieschätzung benötigt wurde.
Weiterhin werden nun die Abbauparameter des CP-Abbaus im Pansen, die Verdaulichkeit des UDP und der im Pansen nicht abgebauten Aminosäuren (UDAA) benötigt. Dies ist aber nur mit aufwendigen und teuren Analysemethoden ermittelbar und daher derzeit nicht breitflächig etabliert. Insofern sind für diese Parameter erst einmal Futterwerttabellen notwendig.
Die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) hat im Juli eine entsprechend aktualisierte Futterwerttabelle für Wiederkäuer publiziert. Diese kann auf der Homepage der DLG unter folgendem Link heruntergeladen werden: https://www.dlg.org/landwirtschaft/tierhaltung/futtermittelnet/fachinfos-rinder
Rationsberechnung – was ändert sich?
Bei gleicher Rationszusammensetzung, aber unterschiedlicher Futteraufnahme werden demnach auch unterschiedliche ME-Gehalte und sidP- beziehungsweise sidAA-Konzentrationen angewendet.
Bei der Eiweißversorgung verändern sich bis zu einem FAN 3,4 die sidP-Gehalte einer Ration bei steigender Futteraufnahme nur unwesentlich, bei höherer Futteraufnahme steigt die sidP-Konzentration mit zunehmender Futteraufnahme aufgrund der höheren mikrobiellen Proteinsynthese im Pansen deutlich an.
Bedarfsmengen und notwendige Gehalte
Die Tabelle 2 zeigt die Bedarfsmengen an Energie (ME) und Eiweiß (sidP) sowie die sich bei den dargestellten Futteraufnahmen daraus ergebenden Gehalte in den Rationen für Milchkühe.
An dieser Stelle soll nochmals erwähnt werden, dass Tiere grundsätzlich keinen Bedarf an bestimmten Inhaltsstoffkonzentrationen in den Rationen haben, sondern immer einen entsprechenden Mengenbedarf. Die dann mit den Rationen ausgewiesenen Gehaltswerte ergeben sich stets aufgrund der dabei unterstellten Futteraufnahme. Hierfür und für eine hohe Futter- und Nährstoff-Effizienz ist also die Kenntnis der tatsächlichen Futteraufnahme der Herde beziehungsweise der Tiergruppen zwingend notwendig.
Fazit
Mit der Erarbeitung und Anwendung der neuen Versorgungsempfehlungen für Milchkühe verbindet sich der Gedanke, eine bessere Vorhersage der Leistung mit der entsprechenden Fütterung treffen zu können sowie die Kühe noch näher an ihrem tatsächlichen Bedarf und damit effizienter zu füttern.
Auch wenn vielfach als Ziel für die Einführung dieser neuen Versorgungsempfehlungen der Herbst 2025 genannt wurde, so bedeutet dies vielmehr, dass ab Herbst/Winter 2025 die Hilfsmittel und Werkzeuge, wie Analysen und Rationsberechnungsprogramme, verfügbar sind, um Schritt für Schritt in die Umsetzung gehen und Erfahrungen sammeln zu können.




