Welchen Beitrag leistet die Milchproduktion zur Ernährung?
Proteinkonvertierungseffizienz
von Maria Wild
Welchen Beitrag leistet die Milchproduktion zur menschlichen Ernährung? Das hängt maßgeblich davon ab, wie die Kühe gefüttert werden. Diese sind als Wiederkäuer dazu in der Lage, Gras in hochwertige Nahrungsmittel umzuwandeln. So können sie unter anderem Flächen erschließen, die für den Ackerbau ungeeignet sind, und dabei ökologisch wertvolles Grünland erhalten. In der heutigen Praxis wird dieses Potenzial jedoch immer häufiger nicht ausgeschöpft. Um eine möglichst hohe Milchleistung zu erreichen, wird in teils erheblichem Umfang Futter vom Acker verfüttert – also Ressourcen, die grundsätzlich auch für uns Menschen direkt nutzbar wären. Damit verschiebt sich die Rolle der Milchproduktion, mit zahlreichen Auswirkungen auf Umwelt, Flächen- und Ressourcennutzung. Ob unter dem Strich ein positiver oder negativer Beitrag zur Nahrungserzeugung geleistet wird, lässt sich über ein Rechenmodell ermitteln.
Milchproduktion im Wandel
Wiederkäuer können rohfaserreiche Biomasse, die für den Menschen nicht verdaulich ist, in Milch und Fleisch umwandeln und leisten damit global einen wichtigen Beitrag zur Ernährungssicherung. Eine gras- und weidebasierte Rinderhaltung kann darüber hinaus, je nach Bewirtschaftung, artenreiches Dauergrünland erhalten und wichtige Ökosystemleistungen wie Kohlenstoffspeicherung, Erosionsschutz und Habitate für Insekten und Vögel fördern (O’Mara, 2012; Van den Pol-van Dasselaar et al., 2026).
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Milchproduktion jedoch stark verändert: Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen lenkten den Fokus immer stärker auf eine möglichst hohe Milchleistung pro Tier. Damit hat sich die Produktion zunehmend vom Grünland entkoppelt, welches gleichzeitig immer intensiver bewirtschaftet wird. Um den erwünschten Output zu erreichen, wird zunehmend energie- und proteinreiches Kraftfutter eingesetzt, da Gras allein den erhöhten Bedarf der Kühe nicht mehr deckt (Peyraud & Peeters, 2020).
Diese Praxis bedingt teils globale Futterimporte und verstärkt die Konkurrenz um Ressourcen und Ackerflächen. Da mit der Umwandlung von Nährstoffen durch den Tiermagen immer Verluste einhergehen, stellt sich die Frage, wie nachhaltig diese Form der Produktion ist.
Wie wird die Nahrungskonkurrenz berechnet?
Um zu berechnen, ob und wie sehr die Tierfütterung mit der menschlichen Ernährung konkurriert, wird die sogenannte Protein-Konvertierungseffizienz herangezogen. Diese Kennzahl hat sich über die letzten 15 Jahre entwickelt und vergleicht, wie viel für den Menschen potenziell essbares Protein über das Futter in ein System (z. B. Tier oder Betrieb) hineingeht und wie viel davon am Ende in Form von Milch oder Fleisch für die menschliche Ernährung zur Verfügung steht (Ertl et al., 2016; Wilkinson, 2011).
Der Quotient aus Input und Output zeigt eine klare Grenze auf: Liegt der Output über dem Input (entspricht einem Quotienten <1), wird durch die Milchproduktion zusätzliches Nahrungsprotein erzeugt. Ist es umgekehrt (Quotient >1), wird mehr humanverwertbares Protein verbraucht als produziert. Wenngleich der Fokus meist auf dem Protein liegt, kann die Kennzahl auch für andere Nährstoffe wie zum Beispiel Kalorien angewendet werden.
„Die Proteinkonvertierungseffizienz beschreibt das Verhältnis des potenziell essbaren Proteins im Futter zum Nahrungsprotein in Milch oder Fleisch. Sie zeigt auf, wie sehr Mensch und Rind um dieselben Nahrungsressourcen konkurrieren.“
Das „humanverwertbare“ Protein im Futter
Entscheidend für die Bewertung ist dabei, zu welchen Anteilen das Protein aus Futtermitteln überhaupt als potenziell für den Menschen essbar – also humanverwertbar – gilt. Während Gras oder Futterleguminosen als nicht verwertbar eingestuft werden, wäre das Protein in vielen anderen Futtermitteln zumindest teilweise auch ohne Umweg durch das Tier für die menschliche Ernährung geeignet. Dazu gehören beispielsweise Getreide oder Soja, aber auch Maissilage oder Nebenprodukte aus der Lebensmittelverarbeitung wie Kleie und Extraktionsschrot. Beispiele für Futtermittel sind in der Tabelle links aufgeführt.
Wie hoch die humanverwertbaren Anteile angesetzt werden, kann je nach Berechnungsansatz variieren. Dabei spielen technologische Fortschritte in der Lebensmittelverarbeitung, etwa bei der Extraktion pflanzlicher Proteine, sowie Veränderungen in den Ernährungsgewohnheiten eine Rolle. Darüber hinaus können Unterschiede in der ernährungsphysiologischen Qualität zwischen tierischen und pflanzlichen Proteinen berücksichtigt werden.
Die Kraftfutter-Menge ist ein entscheidender Hebel
Es besteht ein klarer Zusammenhang zwischen der Menge an verfüttertem Kraftfutter und der Konvertierungseffizienz von Nahrungsprotein. Das haben unter anderem Auswertungen aus dem Projekt BioDivMilchplus an der Universität Göttingen gezeigt, in dem das Ausmaß der Nahrungskonkurrenz für 52 deutsche Milchviehbetriebe berechnet wurde (Wild et al., 2025).
Ein Schwellenwert zeigte sich bei 180 g Kraftfutter je kg Milch, was etwa einem Kraftfutteranteil von 30 % entspricht. Betriebe unterhalb dieser Grenze leisteten trotz einer um rund 20 % geringeren Milchleistung pro Kuh insgesamt einen höheren Beitrag zur Netto-Proteinversorgung. So erzeugten sie rund 50 % mehr Milch allein aus Dauergrünland als die intensiveren Vergleichsbetriebe, welche trotz hoher Milchleistung mehr Nahrungsprotein über die Fütterung verbrauchten, als sie produzierten (Wild et al., 2025).
Über die reine Menge hinaus spielt auch die Zusammensetzung des Kraftfutters eine Rolle. Dies erklärt die Streuung der dargestellten Betriebe bei vergleichbarem Kraftfuttereinsatz. So stehen mit Soja oder Getreide gefütterte Kühe in größerer Konkurrenz zur menschlichen Ernährung als solche, deren Ration zu großen Teilen aus Nebenprodukten der Lebensmittelindustrie besteht.
Eine grasbasierte, kraftfutterarme Fütterung erhält artenreiches Dauergrünland und fördert damit wichtige Ökosystemleistungen.
Netto-Proteinerzeugung als Schlüssel für Umweltleistungen?
Zudem zeigte sich, dass Betriebe mit einem positiven Beitrag zur Proteinversorgung geringere Nährstoffüberschüsse auf Hoftor-Ebene aufweisen. Demgegenüber wird der erhöhte Import von Stickstoff und Phosphor über zugekaufte Futtermittel in der Vergleichsgruppe nicht proportional durch höhere Verkäufe von Milch und Fleisch kompensiert, wodurch die Nährstoffe im Prozess verloren gehen und das Risiko für Einträge in das Grundwasser und die Ökosysteme steigen (Wild et al., 2025).
Dies bringt noch einen weiteren Effekt mit sich, denn auch die Biodiversität profitiert von ausgeglichenen Nährstoffbilanzen. Hohe Stickstoff- und Phosphorüberschüsse können im Grünland zur Verarmung der Pflanzengemeinschaften führen, indem wenige, konkurrenzstarke Arten die Bestände dominieren. Betriebe, die wenig Nährstoffe zukaufen und nicht-verwertbare Biomasse effizient in Nahrungsmittel umwandeln, weisen demnach gegenüber hochleistenden Betrieben eine gesteigerte Grünland-Artenvielfalt auf (Wild et al., 2025; Bettin et al., 2023).
Auch eine diversifizierte, an Standort und individuelle Tierbedürfnisse angepasste Grünlandbewirtschaftung auf den grasbasierten Betrieben trägt zur Steigerung der Biodiversität bei und schafft eine vielfältigere Kulturlandschaft (Wild et al., 2025).
Die grasbasierte Milcherzeugung bringt trotz geringerer Milchleistung netto mehr Protein für die menschliche Ernährung und sichert gleichzeitig wichtige Ökosystemleistungen.
Ein neuer Blick auf effiziente Milcherzeugung
Die Protein-Konvertierungseffizienz birgt erhebliches Potenzial, als praxisnaher Indikator für eine ressourcenschonende Milchproduktion zu dienen. Sie setzt einen neuen Maßstab für Effizienz und verbindet zentrale Nachhaltigkeitsziele: die Erzeugung hochwertiger und regionaler Lebensmittel, die Reduktion von Stickstoffüberschüssen und den Erhalt artenreichen Dauergrünlandes. Darüber hinaus kann auch das Tierwohl von dieser Art der Haltung profitieren.
Ein Vorteil dieses Ansatzes für mögliche, gezielte Fördermaßnahmen ist die unkomplizierte Erfassung der benötigten Daten auf Betriebsebene. Besonders Bio-Betriebe verfügen durch Dokumentationspflichten häufig bereits über relevante Daten, doch auch für konventionelle Betriebe bietet das Konzept interessante Perspektiven. Denn die Ergebnisse zeigen: Unter geringem Kraftfuttereinsatz unterscheiden sich beide Wirtschaftsformen kaum in ihren Umweltwirkungen (Wild et al., 2025).
Nicht unerheblich ist darüber hinaus auch die Frage der Flächenkonkurrenz: Wo Silomais oder Kleegras wachsen, kann zeitgleich keine Kultur für die menschliche Ernährung angebaut werden. Dennoch können manche Futterpflanzen einen Nutzen über ihren reinen Futterwert hinaus haben – so zum Beispiel für die Bodenfruchtbarkeit bei sinnvoller Eingliederung von Futterleguminosen in die Fruchtfolge.
Fazit
Eine zukunftsfähige Milchproduktion muss sich demnach daran bemessen lassen, wie gut sie Ernährungssicherung, Umwelt- und Biodiversitätsschutz verbindet. Vor dem Hintergrund begrenzter Ressourcen ist daher ein Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie wir Effizienz in der Milchproduktion bewerten, dringend notwendig. Vor dem Hintergrund begrenzter Ressourcen ist daher ein Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie wir Effizienz in der Milchproduktion bewerten, dringend notwendig.
Autorin
Die Autorin Maria Wild ist studierte Agrarwissenschaftlerin und Wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Graslandwissenschaft an der Georg-August-Universität Göttingen. Dort schreibt sie aktuell an ihrer Doktorarbeit und beschäftigt sich unter anderem mit den Umweltwirkungen einer grasbasierten Milcherzeugung sowie dem Zusammenspiel zwischen Weidetieren und Grünland-Artenvielfalt.
Kontakt:
maria.wild@uni-goettingen.de
Projekt
Hier finden Sie Informationen zum BioDivMilchplus Projekt
Die dargestellte Ergebnisse stammen aus dem Forschungsprojekt BioDivMilchplus, gefördert mit Mitteln des Bundesamtes für Naturschutz (BfN, Laufzeit 2023-2026). Dieses wird von der Universität Göttingen und dem Kasseler Institut für ländliche Entwicklung e.V. in Kooperation durchgeführt.
Das Projekt untersucht, welche multifunktionalen Leistungen von grasbasierten Milchviehbetrieben mit geringem Kraftfuttereinsatz erbracht werden können. Neben vielfältigen Auswirkungen auf Umwelt und Grünland-Biodiversität werden die Wirtschaftlichkeit und das Tierwohl der Betriebe sowie Aspekte der Ressourceneffizienz wie Flächennutzung und Nahrungskonkurrenz analysiert. Ziel ist es, Empfehlungen für zukunftsfähige Milchproduktionssysteme und agrarpolitische Maßnahmen abzuleiten.
Hier finden Sie die verwendeten Quellen
Quellenangaben
- O’Mara, F.P., 2012. The role of grasslands in food security and climate change. Annals of Botany 110 (6), https://doi.org/10.1093/aob/mcs209
- Van den Pol-van Dasselaar, A., Hennessy, D., Isselstein, J., 2026. Grasslands in Europe: current status, emerging challenges, and pathways to sustainable futures, 26. ISBN: 9781835456187
- Peyraud, J.-L., Peeters, A., 2020. The role of grassland based production system in the protein security. Grassland Science in Europe 21
- Ertl, P., Steinwidder, A., Schönauer, M., Krimberger, K., Knaus, W., Zollitsch, W., 2016. Net food production of different livestock: a national analysis for Austria including relative occupation of different land categories. Die Bodenkultur: Journal of Land Management, Food and Environment 67 (2), https://doi.org/10.1515/boku-2016-0009
- Wilkinson, J.M., 2011. Re-defining efficiency of feed use by livestock. Animal 5 (7), https://doi.org/10.1017/S175173111100005X
- Wild, M., Komainda, M., Bettin, K., Jürgens, K., Isselstein, J., 2025. Feed the Green for a Sustainable and Protein-Efficient Dairy Production. Agricultural Systems 223, https://doi.org/10.1016/j.agsy.2024.104216
- Bettin, K., Komainda, M., Tonn, B., Isselstein, J., 2023. Relationship between concentrate feeding strategy and grassland phytodiversity on dairy farms. Agriculture, Ecosystems & Environment 344, https://doi.org/10.1016/j.agee.2022.108293