Pflanzenkohle als Futtermittelzusatzstoff für Rinder
Stand: Mai 2025
Einleitung
Die Einsatzmöglichkeiten von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft sind vielfältig. Vor allem das Potential zur Bodenverbesserung (Wasser- und Nährstoffspeicherung) und zur Steigerung der Kohlenstoffspeicherung (CO2-Speicherung) im Boden machen Pflanzenkohle attraktiv. Über Chancen und Herausforderungen in der Landwirtschaft können Sie sich hier ausführlich informieren:
Einsatz von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft: Chancen und Herausforderungen
(Hinweis: Die Aussagen zum Nutzen in der Tierernährung sind durch neuere Studien teilweise widerlegt, s.u.)
In Bezug auf den Zusatznutzen von Pflanzenkohle als Futtermittel für Rinder werden eine Verbesserung der Tiergesundheit, eine Leistungssteigerung und die Reduktion von Methan Emissionen diskutiert.
Herstellungsprozess
Pflanzenkohle wird in der so genannten Pyrolyse (Verbrennung bei hohen Temperaturen > 400°C unter Sauerstoffausschluss) organischer Substanz/Biomasse hergestellt. Dabei wird der Kohlenstoff im Ausgangsmaterial fest in molekulare Strukturen gebunden. Neben der Pflanzenkohle sind Pyrolyseöl und Pyrolysegas Produkte des Prozesses. Beide können zur Energiegewinnung weiter genutzt werden.
Als Ausgangsmaterial eignet sich theoretisch jede organische Biomasse. Eine Auflistung der zulässigen Biomassen für die Herstellung von EBC-zertifizierten Pflanzenkohleprodukten, bspw. für den Einsatz als Futtermittel veröffentlicht die Carbon Standards International:
Positivliste zulässiger Biomassen zur Herstellung von Pflanzenkohle (Stand 20.06.2024)
Der Kohlenstoffgehalt und die Qualität des Endproduktes sind dabei abhängig vom eingesetzten Material. Dies erschwert die Vergleichbarkeit von Untersuchungen zum Einsatz von Pflanzenkohle. Es gilt der Grundsatz, je höher der Anteil an holzigem Material, desto höher der Kohlenstoffgehalt im Endprodukt.
Die Herstellung ist in kleinem bis hin zum industriellen Maßstab möglich.
Rechtliche Grundlagen
Je nach Einsatzgebiet der Pflanzenkohle gelten unterschiedliche rechtliche Grundlagen. Die Wichtigsten im Bereich der Tierhaltung sind:
EG Verordnung Nr. 68/2013 Pflanzliche Kohle im Verzeichnis der Einzelfuttermittel
Zertifizierung
Das Europäische Pflanzenkohle Zertifikat (EBC), ein freiwilliger Industriestandard, wird vom Ithaka Institut herausgegeben und laut eigener Aussage regelmäßig hinsichtlich neuer Erkenntnisse und Anforderungen überprüft. Das Umweltbundesamt (UBA) und der deutsche Fachverband German Biochar e.V. empfehlen die Nutzung EBC-zertifizierter Pflanzenkohle.
Einsatz in der Fütterung
Für den Einsatz in der Landwirtschaft wird ein > 80 % Kohlenstoffgehalt und eine geringe Schadstoffbelastung empfohlen (hier gelten u.a. die Richtlinie 2002/32/EG über unerwünschte Stoffe in der Tierernährung und Verordnung (EG) Nr. 396/2005 über Höchstgehalte an Pestizidrückständen in oder auf Lebens- und Futtermitteln pflanzlichen und tierischen Ursprungs).
Die Dosierung der Pflanzenkohle als Futterzusatz in der täglichen Fütterung variiert je nach Herstellerangaben zwischen 50 und 150 g/Kuh und Tag. Zwei wissenschaftliche Untersuchungen (u.a. Erickson et al. 2011) fanden keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Wirksamkeit in Abhängigkeit von der Pflanzenkohledosierung (0,5 – 3 % der Trockenmasse). Es gilt jedoch zu beachten, dass hohe Anteile an Pflanzenkohle in der Ration den Anteil verdaulicher Nährstoffe verringert.
Praxisbeispiele
Eine Umfrage unter Schweizer Landwirten mit 197 Teilnehmenden ergab, dass knapp 20 % Pflanzenkohle als Futterzusatz oder zur Ergänzung im Einzelfall verwenden. Der Großteil gab als Grund die Behandlung oder Prävention von Erkrankungen, sowie die Reduktion von Treibhausgas-Emissionen an (Dittmann et al. 2024). Da diese Umfrage aber zum Thema Pflanzenkohle war, ist anzunehmen, dass die Stichprobe der Teilnehmer nicht repräsentativ für alle Schweizer Landwirte war.
Bericht über praktischen Einsatz von Pflanzenkohle in der Schweiz
Über die Anwendungshäufigkeit in Deutschland gibt es bislang keine Informationen.
Aktuelle Forschungsprojekte haben die möglichen positiven Effekte in der Rinderfütterung überprüft. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Forschende keinen effektiven Einfluss von Pflanzenkohle (in verschiedener Dosierung) auf die CH4-Emissionen oder Leistungsparameter bei Rindern verschiedenen Alters und Nutzungsrichtung feststellen konnten. Gleichzeitig wurden aber, auch bei hohen Gaben von Pflanzenkohle in der Ration, keine negativen Einflüsse auf die untersuchten Rinder nachgewiesen. Eine routinemäßige Zufütterung von Pflanzenkohle bringt, laut aktuellem Kenntnisstand, keine Vorteile. Bei der Behandlung von Durchfallerkrankungen bei Jungtieren zeigen die Erfahrungen aus der Praxis gute Erfolge.
| Nachgewiesene Effekte | Nicht nachgewiesene Effekte |
Effektive Toxinbindung im Verdauungstrakt von Wiederkäuern (zusammengefasst in Schmidt et al. 2019) | Veränderung der Milchzusammensetzung (Dittmann et al. 2024; Ettle et al. 2024; Terler et al. 2023) |
Senkung der Toxinkonzentration in der Milch (zusammengefasst in Schmidt et al. 2019) | Steigerung der Milchleistung (Dittmann et al. 2024; Ettle et al. 2024; Gerster et al. 2022) |
Steigerung der Futteraufnahme bei Darreichung einer schlechten Futterqualität (kontaminiert mit Mykotoxinen) (Erickson et al. 2011) | Verbesserung der Körperkondition (Ettle et al. 2024; Dittmann et al. 2024) |
Reduktion symptomatischer Kälberdurchfälle durch Infektion mit dem parasitischen Protozoon Cryptosporidium parvum (Kryptosporidien, Dünndarmparasit) (Watarai & Koiwa, 2008) | Verminderung der enterischen Methanemissionen (CH4-Emissionen) bei
|
Beeinflussung der Energie- und Nährstoffaufnahme (Ettle et al. 2024; Terler et al. 2024; Gerster et al. 2022) | |
Steigerung der Trockenmasseaufnahme bei Mastrindern (Terry et al. 2019; Sperber et al. 2022) | |
Veränderung der Schlachtkörpereigenschaften bei Kreuzungstieren (Latack et al. 2025) |
Bedenken bezüglich der Verfügbarkeit von Spurenelementen
Pflanzenkohle hat die Fähigkeit Spurenelemente zu binden. Es konnte nachgewiesen werden, dass Pflanzenkohle die Verfügbarkeit von Spurenelementen im Boden für Pflanzen signifikant verringern kann (Namgay et al. 2010).
Aktuelle Ergebnisse geben keinen Hinweis auf ähnliche Effekte in der Tierernährung (Ettle et al. 2024, Dittman et al. 2024).
Kaskadennutzung in der Tierhaltung
Die Kaskadennutzung von Pflanzenkohle (Abb. 1) in der Landwirtschaft zielt darauf ab, diese an verschiedenen Stellen nutzbringend einzusetzen (u.a. Schmidt et al. 2019). Möglich wird dies dadurch, dass Pflanzenkohle ein unverdauliches Trägermaterial ist. In der ersten Nutzungsstufe kann die Pflanzenkohle mit Nährstoffen aufgeladen (auch: aktiviert) werden, die im weiteren Nutzungsverlauf langsam abgegeben werden und beispielsweise im Boden zur Verfügung stehen.
Der Startpunkt des Einsatzes kann dabei in der Fütterung, als Siliermittelzusatz, in der Stalleinstreu oder als Zugabe zur Gülle liegen. Über die weitere Verwendung der Ausscheidungen als organische Düngemittel (Gülle, Jauche, Stallmist) gelangt die mit Nährstoffen angereicherte Pflanzenkohle letztendlich auf die Fläche und kann dort als Bodenverbesserer wirken. Da es bislang keine nachgewiesenen Vorteile des Pflanzenkohleeinsatzes in der Fütterung gesunder erwachsender Rinder gibt, erscheinen die nachgelagerten Zugabemöglichkeiten für Pflanzenkohle geeigneter um die Kaskadennutzung zu beginnen.
Empfehlungen für Einsatzmengen von Pflanzenkohle finden sich beispielsweise beim Schweizer Ithaka Institut und in der Ausarbeitung Einsatz von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft: Chancen und Herausforderungen.
Potentieller Zusatznutzen von Pflanzenkohle
| in der Silage | in der Gülle | in der Einstreu |
| Stabilisierung der Fermentation | Reduktion von Gerüchen | Reduktion von Gerüchen |
| Verringerung des Pilzbefallrisikos | Verminderung der Stickstoffverluste (NH3) aus der Gülle durch Ammoniumbindung | Reduktion von Feuchtigkeit |
| Reduktion des unerwünschten Buttersäureanteils | Reduktion des Auftretens von Klauenerkrankungen |
Begrifflichkeiten
Terra Preta
Terra Preta ist portugiesisch und bedeutet schlicht „schwarze Erde“. Sie bezeichnet ursprünglich den fruchtbaren und tiefschwarzen anthropogenen Boden im Amazonasgebiet. Er entstand durch die besondere Bewirtschaftung des Landes durch die Indios/Naturvölker. Sie vermischten hierfür Holz- und Pflanzenkohle mit Dung, Kompost, menschlichen Fäkalien und teilweise auch Ton- und Knochenbestandteilen und erzielten so eine Bodenverbesserung. Heute findet sich der Begriff Terra Preta häufig auf Produkten die bspw. für den heimischen Garten angeboten werden.
Biokohle
Biokohle ist ein veralteter Ausdruck für Pflanzenkohle, der sich aus dem englischen Begriff „biochar“ ergibt. Da die damit gemeinten Produkte nicht unbedingt aus zertifiziertem biologischem Anbau stammen, wird der Begriff heute, um Verwechslungen/Unklarheiten zu vermeiden, nicht mehr verwendet.
Kohlenstoffsenken
Als Kohlenstoffsenken oder Reservoirs werden Strukturen, Ökosysteme oder Organismen bezeichnet, die atmosphärischen Kohlenstoff aufnehmen und speichern (teils auch als Negativemission bezeichnet). Sie sind Teil des Kohlenstoffkreislaufes (Abb. 2). Beispiele für natürliche Kohlenstoffsenken sind Ozeane und Torfmoore, aber auch die Pflanzenkohle. In Form von Pflanzenkohle ist Kohlenstoff fest gebunden und kann so langfristig im Boden gespeichert werden. Besondere Aufmerksamkeit erlangen Kohlenstoffsenken im Kampf gegen den Klimawandel, da sie Anteil daran haben atmosphärisches CO2 zu reduzieren und damit schließlich helfen den Treibhauseffekt abzuschwächen. Entsprechende Kohlenstoffsenken-Zertifikate werden am Markt gehandelt. Solche Emissionssenken sind auch im EU-Klimagesetz verankert um die „Klimaneutralität“ der Europäischen Union bis 2050 zu erreichen. Um das Zwischenziel, die Emissionsminderung bis 2030 um 55%, zu erreichen wurde zusätzlich das „Fit for 55“ Paket aufgesetzt.
Fazit
Der Einsatz von Pflanzenkohle in der täglichen Fütterung gesunder Rinder bringt nach jetzigem Kenntnisstand keinen Zusatznutzen und ist wirtschaftlich nicht sinnvoll. Die zeitweise Zufütterung kleinerer Mengen Pflanzenkohle zur Prävention oder bei Durchfällen kann sich positiv auswirken. Über die Kaskadennutzung lassen sich die positiven Effekte der Pflanzenkohle im Boden und als Kohlenstoffspeicher nutzen. Dennoch gibt es weiteren Forschungsbedarf zum praktischen Einsatz und Nutzen beispielsweise im Bereich des Einsatzes in der Gülle.
Weitere Informationen
Animation zum Kohlenstoffkreislauf (in englischer Sprache)
Bericht über den Einsatz von Pflanzenkohle bei Milchkühen in der Schweiz
Fütterungsexperiment – Rinder: Kohle an Kühe verfüttern?
Informationen des Ithaka Institutes zum Einsatz von Pflanzenkohle in der Tierhaltung
Pflanzenkohle: Das Klima schützen und Böden verbessern
Pflanzenkohle nicht geeignet, um den Methanausstoss von Milchkühen zu senken
Literatur
- Latack B.C., Carvalho P.H.V, Moura G.A.B., Zinn R.A. (2025) Influence of Biochar supplementation on comparative growth-performance and carcass characteristics of Angus x Holstein vs Charolais x Holstein calf-fed steers, Journal of Animal Science, doi: 10.1093/jas/skaf113.
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- EBC (2012-2024) 'European Biochar Certificate – Richtlinien für die Zertifizierung von Pflanzenkohle', Ithaka Institute, Arbaz, Switzerland. www.european-biochar.org, Version 10.4G vom 21. Dezember 2024. (abgerufen am 16.05.2025)
- Erickson P.S., Whitehouse N.L., Dunn M.L. (2011): Activated carbon supplementation of dairy cow diets: Effects on apparent total-tract nutrient digestibility and taste preference. The Professional Animal Scientist, 27, pp. 428-434.
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- Gerster E., Engel S., Fey S., Reutlinger W. (2022): Methanemissionen von Fleckviehmilchkühen beim Einsatz von Futterkohle. Tagungsband: Forum angewandte Forschung in der Rinder- und Schweinefütterung, 04.-05.05.2022, Soest.
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- Namgay T., Singh B., Singh B.P. (2010): Influence of biochar application to soil on the availability of As, Cd, Cu, Pb and Zn to maize (Zea Mays L.), Soil Research, 48, pp. 638-647.
- Nitsch H. (2023): Einsatz von Pflanzenkohle in der Landwirtschaft: Chancen und Herausforderungen, www.ifls.de/fileadmin/user_upload/Pflanzenkohle_Bericht_IfLS_Rentenbank.pdf. (abgerufen am 16.05.2025)
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- Schmidt H.P., Hagemann N., Draper K., Kammann C. (2019): The use of biochar in animal feeding. PeerJ 7, doi: 10.7717/peerj.7373.
- Sperber J.L., Troyer B.C., Erickson G.E., Watson A.K. (2022): Evaluation of the effects of pine-sourced biochar on cattle performance and methane and carbon dioxide production from growing and finishing steers, Translational Animal Sciences, 6, pp.1-7, doi: 10.1093/tas/txac152.
- Terler G., Winter M., Mandl M., Sweeney J., Steinwidder A. (2023): Effect of biochar or biochar and urea supple mentation on feed intake, milk yield, feed conversion and methane production of dairy cows. Czech Journal of Animal Science, 68, pp. 245–254, doi: 10.17221/38/2023-CJAS.
- Terry S.A., Ribeiro G.O., Gruninger R.J., Chaves A.V., Beauchemin K.A., Okine E., McAllister T.A. (2019): A Pine Enhanced Biochar Does Not Decrease Enteric CH4 Emissions, but Alters the Rumen Microbiota. Frontiers in Veterinary Science, 6, p. 308, doi: 10.3389/fvets.2019.00308.
- Watarai S., and M. Koiwa (2008): Feeding activated charcoal from bark containing wood vinegar liquid (nekka-rich) is effective as treatment for cryptosporidiosis in calves. Journal of dairy science 91.4, pp. 1458-1463, doi: 10.3168/jds.2007-0406.