Ökologische Aspekte

Wir beleuchten die ökologischen Aspekte der Käseproduktion: den CO2-Fußabdruck, den Wasserfußabdruck, gentechnikfreien Käse und noch einiges mehr. Klick dich durch!

Bei der Beleuchtung ökologischer Aspekte der Käseproduktion beziehungsweise seines Konsums muss sich der Blick zunächst auf die Milch richten. Da es sich bei Käse technisch gesehen um konzentrierte und eingedickte Milch handelt, werden die Umweltwirkungen des Käses zum weit überwiegenden Anteil durch die verwendete Milch und die Produktionsverfahren der vorgelagerten Milchviehbetriebe bestimmt.

Eine Darstellung wichtiger Nachhaltigkeitsaspekte der österreichischen Milcherzeugung findest du unter unserem Lebensmittelwissen „Milch“.

Wichtig ist, was die Kuh frisst

Von zentraler Bedeutung ist die Frage, wie die Futterration der Milchkühe – und auch des Milchkuh-Nachwuchses – zusammengesetzt ist. Es geht dabei vor allem um den jeweiligen Anteil an Gräsern und Kräutern (sogenanntem Grünfutter) auf der einen Seite sowie an „Kraftfutter“ auf der anderen Seite.

Kurz gesagt: Die Verfütterung von Gräsern und Kräutern, umgangssprachlich auch einfach als „Gras“ bezeichnet, bringt mehrere Vorteile mit sich. Dieses Futter wächst vor allem auf Dauergrünland, das in Österreich zum Teil schon seit mehr als tausend Jahren besteht und sich aufgrund von Klima, Böden und Topografie nur teilweise für den Anbau von Lebensmitteln wie Gemüse oder Getreide eignen würde. Wir Menschen können dieses zwar eiweißreiche, aber stark zellulosehaltige Grünfutter nicht verdauen. Durch den Umweg über den vierteiligen Wiederkäuermagen von Rindern, Schafen oder Ziegen wird diese nicht-essbare Biomasse in für Menschen hochverdauliches und wertvolles Eiweiß (auch Protein genannt) umgewandelt. Dieses hochverdauliche Eiweiß ist am Ende auch wesentlicher Inhaltsstoff des Käses.

Methan als wichtigster Einzelfaktor

Die Grasfütterung ist die natürliche, art- und – im Alpenraum – auch standortgerechte Art der Fütterung von Wiederkäuern. Ein Nachteil ist allerdings, dass während des Verdauungsprozesses in den Vormägen der Wiederkäuer – ebenfalls von Natur aus – klimaschädliches Methan freigesetzt wird. Methan-Moleküle können deutlich mehr Wärme aufnehmen als das wichtigste Treibhausgas CO2 und sind somit 27-mal so klimaschädlich. Sie stellen damit meist den größten Einzelposten aller Treibhausgase dar, die von einem Kilogramm Kuh-, Schaf- oder Ziegenmilch und dem daraus hergestellten Käse beziehungsweise dem Fleisch dieser Tiere verursacht werden. Methan wird daher meist als das zentrale Problem der Wiederkäuerhaltung betrachtet.

Immer mehr Forschende plädieren allerdings dafür, für dieses „Wiederkäuer-Methanneue Berechnungsansätze anzuwenden. Auch der Weltklimarat erwähnt an mehreren Stellen seines aktuellen Sechsten Sachstandsberichts (Stand: November 2022) einen entsprechenden Vorschlag. Folgt man diesem, erweist sich Methan als deutlich weniger klimaschädlich als bislang angenommen:

Grünland speichert Kohlenstoff und hilft der Artenvielfalt

Allerdings: zu einer umfassenden Nachhaltigkeitsbewertung gehört mehr als „nur“ der Blick aufs Klima. Etwas mehr die Hälfte des österreichischen Dauergrünlandes wird extensiv genutzt, das heißt weniger stark beweidet oder weniger häufig gemäht. Dies beschert den Flächen eine große Vielfalt von unterschiedlichen Pflanzen, Insekten und anderen Tieren. Diese Artenvielfalt ist sehr viel größer als in einem Szenario, bei dem das Grünland vollständig mit Wald, also der von Natur aus vorherrschenden, natürlichen Vegetation bedeckt wäre.

Kraftfutter kostet und liefert Energie

Kraftfutter in Form von Getreide-, Raps- oder Leguminosensamen, wie Soja, ist reich an Stärke und Proteinen (im Fall der Leguminosen auch Fett) und wird hierzulande in unterschiedlich hohen Anteilen an Milchkühe verfüttert. Es liefert Energie in konzentrierter Form und steigert die Milchleistung der Kühe. Einerseits bringt ein höherer Milchertrag pro Kuh geringere Methanemissionen und damit weniger negative Klimawirkung pro Liter Milch, beziehungsweise pro Kilogramm Käse mit sich. Andererseits wächst das Kraftfutter auf Ackerland, wo grundsätzlich sehr viel weniger Kohlenstoff gebunden ist und wo unter anderem durch intensivere Düngung mit Stickstoff mehr Treibhausgasemissionen als durch Grünlandbewirtschaftung ausgelöst werden. Speziell die Düngung mit synthetischem Stickstoffdünger löst den Ausstoß beträchtlicher Mengen an Treibhausgasen aus, sowohl bei der sehr energieintensiven Produktion nach dem Haber-Bosch-Verfahren als auch durch Prozesse im Boden (wobei letzteres auch für organischen Dünger gilt).

Die Milch im Käse und ihre Klimawirkung

Wenn es um die Nachhaltigkeit von Käse geht, dann wird derzeit vor allen anderen Aspekten meist seine Auswirkung auf das Klima diskutiert. Da Käse aus Milch gemacht wird, hängt seine Klimawirkung überwiegend von der Menge des enthaltenen Rohstoffs Milch sowie deren Produktionsweise ab. Ein geringer Anteil kommt durch die Verarbeitung zu Käse in den Molkereien hinzu. Hier muss im Zuge unterschiedlicher Verarbeitungsschritte mal gekühlt und mal erwärmt werden. Außerdem muss auch der fertige Käse kühl gelagert und transportiert werden, bis er schließlich in den Händen der konsumierenden Menschen landet.

Informationen über die Treibhausgasbilanz eines durchschnittlichen, in Österreich produzierten Liters Milch lassen sich an dessen CO2-Fußabdruck ablesen.

Der CO2-Fubabdruck als Maßzahl

Ein CO2-Fußabdruck ist eine Maßzahl zur Quantifizierung möglichst aller Treibhausgase, die im Zusammenhang mit der Bereitstellung eines bestimmten Lebensmittels im In- und Ausland entstehen. Die Emissionsquellen, die im Rahmen sogenannter Ökobilanzierungen erfasst und berechnet werden, reichen von der Rodung eines Waldes über die Düngung und die Verdauung von Wiederkäuern bis zum Transport von Futter oder Milch oder der Kühlung des fertigen Käses im Supermarkt. Aber Achtung: Manche Berechnungen enden schon am Hoftor des landwirtschaftlichen Betriebes (Systemgrenze „farm gate“) und lassen jene Treibhausgase aus, die erst danach entstehen, also etwa durch Verpackung oder Kühlung.

Achtung, Statistik!

In der Regel handelt es sich bei CO2-Fußabdrücken um Durchschnittsangaben für bestimmte Produktionssysteme, Molkereien, Länder oder gar Staatenverbunde wie die EU. Die Systemgrenze kann am Hoftor enden oder an der Supermarktkasse. Der Faktor Landnutzung kann in unterschiedlicher Weise einbezogen sein.

Werner Zollitsch, Nachhaltigkeits-Experte vom Department für Nachhaltige Agrarsysteme an der Universität für Bodenkultur (BOKU) in Wien warnt in diesem Zusammenhang: „Vor allem bei internationalen Vergleichen von CO2-Rucksäcken, egal ob auf Sektoren oder auf einzelne Lebensmittel angewendet, muss man immer höllisch aufpassen und genau hinterfragen, was alles hineingerechnet wurde oder eben nicht. Hier werden häufig Äpfel mit Birnen verglichen.“

Eine große Vergleichsstudie der EU-Kommission

Eine der bislang umfassendsten und noch immer häufig zitierten Studien dazu wurde 2010 vom Wissenschaftsdienst der EU-Kommission (JRC) veröffentlicht. Darin wurde für jeden EU-Staat unter anderem auch der durchschnittliche CO2-Fußabdruck eines Kilogramms Milch (das entspricht fast genau einem Liter) berechnet. Milch aus Österreich kommt gemäß dieser Studie pro Kilogramm auf 1,0 kg CO2-Äquivalente, was dem niedrigsten Wert (gemeinsam mit Irland) aller 27 damaligen EU-Staaten entspricht. Zum Vergleich: Der EU-Schnitt lag bei 1,4 kg und Milch aus Deutschland bei 1,3 kg. Am emissionsintensivsten zeigte sich Milch aus Zypern mit 2,8 kg CO2-Äqivalenten.

Die Ursachen für die geringeren Emissionen österreichischer Milch

Die Ursachen für die vergleichsweise geringen Treibhausgasemissionen österreichischer Kuhmilch liegen in allgemein effizienten Produktionsmethoden und einem hohen Anteil an betriebseigener, vor allem grünlandbasierter Futterversorgung. Heimische Milchviehbetriebe importieren nur sehr wenig Futter, vor allem so gut wie nichts aus Regionen, wo dem Anbau des Futters häufig die Umwandlung von kohlenstoffspeichernden Naturflächen wie Savannen oder Regenwäldern vorausgeht. Dies spart größere Mengen an CO2-Emissionen ein (Stichwort: Landnutzungsänderungen). 

Werner Zollitsch nennt einen weiteren Grund für die relative Vorzüglichkeit heimischer Milch:

CO2-Fußabdrücke von Käse

Für Käse lässt sich sagen: Je mehr Milch darin steckt, desto größer ist in der Regel sein CO2-Fußabdruck. Ein Kilogramm Hartkäse, hergestellt aus elf bis 13 Litern Milch, verursacht auf den ersten Blick also mehr Treibhausgase als ein Kilogramm Frischkäse, das aus vier bis sechs Litern Milch gemacht wird. Dabei muss man allerdings bedenken, dass der Mehrverbrauch an Milch auch zu einer höheren Nährstoffkonzentration im Hartkäse führt. Dieser enthält also weniger Wasser und dafür mehr Nährstoffe in Form von Eiweißen, Fett und anderem. Vergleiche, die sich lediglich auf den Fußabdruck pro Kilogramm Käse (oder jedes anderen Lebensmittels) beziehen, können daher leicht in die Irre führen. Ihre Berechtigung haben sie dennoch, da sie helfen, unterschiedliche Lebensmittel besser untereinander vergleichbar zu machen.

Was den CO2-Fußabdruck von Käse beeinflusst

Neben der Menge und der Produktionsweise der Milch wird die Klimawirkung von Käse auch von den Herstellungsprozessen in den Molkereien beziehungsweise Käsereien bestimmt. Allerdings spielt die Verarbeitung der Milch in puncto Emissionen eine deutlich untergeordnete Rolle im Vergleich zur Produktion der Milch. Laut der Datenbank Ecoinvent stammen, wie erwähnt, im globalen Schnitt rund 88 Prozent der Treibhausgasmenge des Weichkäses aus der Milch und zwölf Prozent aus den Verarbeitungsprozessen. In Österreich ist laut Brancheninformation das Verhältnis mit 90:10 ähnlich.

Zielkonflikte: Klimaschutz versus Biodiversität

Ein hoher Anteil an Grünfutter, also an Grünland-Aufwuchs, statt etwa Getreide, das auf Äckern angebaut wird, ist grundsätzlich günstig in Sachen Klima. Voraussetzung dafür ist allerdings eine gute Qualität des Grünfutters, also ein möglichst hoher Eiweißgehalt. Dieser kann durch eine ausreichende Düngung gewährleistet werden. Damit das Eiweiß von den Tieren aber gut verdaut werden kann, muss das Gras relativ jung sein. Dies macht eine frühere und damit insgesamt häufigere Mahd erforderlich. Häufigeres Mähen und ausreichende Nährstoffversorgung fördern das Wachstum der Wiesen und liefern gut verwertbares, eiweißreiches Futter.

Häufiges Mähen und starkes Düngen schmälern die Artenvielfalt

Gleichzeitig erlangen durch häufigeres Mähen wenige Pflanzenarten, vor allem Gräser, durch schnelleres Wachstum einen Konkurrenzvorteil gegenüber anderen Pflanzen, die artbedingt nicht zu schnellerem Wachstum fähig sind. Letztere werden dann durch die schnellwachsende Konkurrenz unterdrückt, die Licht, Wasser und Nährstoffe an sich reißen und allmählich für das Verschwinden zahlreicher Arten sorgen. Aus diesem Grund sind intensiv genutzte, das heißt häufiger gemähte und stärker gedüngte Grünlandflächen zwar vorteilhaft für eine klimaeffiziente Milchproduktion, aber nachteilig für die Biodiversität der Kulturlandschaft. Intensiv genutztes Grünland ist laut Studien unter anderem auch ein wesentlicher Faktor beim Rückgang von Insektenvorkommen in Agrarlandschaften.

Heumilch: Spezialfall in Sachen Klima

Bei der Produktion der sogenannten Heumilch verzichten die Milchviehbetriebe auf die Verfütterung von Silage und müssen mindestes 75 Prozent an Grundfutter, also Gras oder Heu, in der Futterration ihrer Kühe gewährleisten. Abseits der Heumilch-Produktion gibt es bezüglich des Verhältnisses von Grundfutter zu Kraftfutter, mit Ausnahme der biologischen Produktion, keine Vorgaben. Bei Heumilch wirkt sich der geringere Anteil von Ackerfrüchten (Kraftfutter) in der Futterration aus oben genannten Gründen positiv aufs Klima aus.

Ist Bio-Käse nachhaltiger?

Bei der Bewertung der allgemeinen Nachhaltigkeit, die ökologische, ökonomische und soziale Aspekte umfasst, kommt es stets darauf an, welchen Teilaspekt man betrachtet und wie man diese in der Gesamtschau gewichtet. Wenn etwa die Möglichkeit, Bio-Milch und Bio-Käse zu einem Mehrpreis zu verkaufen, zum Erhalt sozialer, bäuerlicher Strukturen in ansonsten wirtschaftsschwachen Regionen beiträgt oder den Erhalt von extensiv bewirtschaftetem und artenreichem Grünland sichert, dann schlägt sich dies positiv im Sinne der Nachhaltigkeit nieder. Wenn hingegen kleinere (Bio-) Käsereien pro Kilogramm produziertem Käse mehr Energie aufwenden und so den CO2-Fußabdruck ihrer Produkte im Vergleich zu jenen aus größeren Betrieben vergrößern, dann wirkt sich dies nachteilig aus.

Bio-Milch: unterschiedliche Bewertungen

Wenn man speziell auf Milchviehbetriebe in Österreich schaut, die, wie erwähnt, den Löwenanteil zumindest der ökologischen Wirkungen der Käseproduktion bestimmen, dann sieht Stefan Hörtenhuber vom Department für Nachhaltige Agrarsysteme an der BOKU mehrere Vorteile auf Seiten der biologischen Produktion. Diese unterscheidet sich unter anderem in einem Verzicht auf energieaufwändig produzierte synthetische Stickstoffdünger und chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel beim Anbau der Ackerfrüchte. Im Grünland (also auf Weiden und Wiesen) wird auch in konventionellen Betrieben nur in seltenen Ausnahmesituationen Pflanzenschutzmittel ausgebracht. Synthetischer Stickstoff kommt hier in begrenztem Umfang zum Einsatz, es dominiert, wie bei Bio-Betrieben, die Grünlanddüngung mittels organischem Wirtschaftsdünger (Mist und Gülle).

Wie wirken geringere Erträge?

Andere Forschende kommen etwa bei der Klimawirkung der Milchproduktion zu anderen Ergebnissen. Eine Studie des IFEU-Instituts Heidelberg  etwa kommt für in Deutschland produzierte Bio-Milch, bis einschließlich ihrer Verarbeitung und des Transports (Systemgrenze Ladentheke), auf Treibhausgasemissionen von 1,7 Kilogramm CO2-Äquivalente. Der Liter Bio-Milch liegt demnach um 0,3 Kilogramm CO2-Äquivalente über dem Liter konventioneller Milch, der laut Studie in Deutschland durchschnittlich 1,4 CO2-Äquivalente verursacht.

Der Wasserbedarf bei der Käseproduktion

Im Zusammenhang mit Käse wird immer wieder auch das Thema „Wasser“ diskutiert. Teilweise werden dabei überraschend hohe Werte als angeblicher „Wasserverbrauch“ genannt. Zugrunde liegen solchen Werten Berechnungen des sogenannten Wasserfußabdrucks. Bei der Verwendung entsprechender Zahlen kommt es häufig zu irreführenden Fehlinterpretationen. Ohne Kenntnis über die höchst unterschiedlichen Bestandteile eines Wasserfußabdrucks ist es unmöglich, diesen auf sinnvolle Weise als Maßstab für eine Nachhaltigkeitsbewertung von Milch, Käse oder anderen Lebensmitteln einzusetzen.  

Käse und „virtuelles Wasser“

Das Konzept des „virtuellen Wassers“ soll dabei helfen, die Bedeutung von Frischwasser bei der Produktion von Gütern zu verdeutlichen. Gemäß des Konzepts umfasst die Menge des virtuellen Wassers die aufsummierte Wassermenge, die über den gesamten Herstellungszyklus eines Produkts direkt oder indirekt genutzt wird. Das genutzte virtuelle Wasser wird dabei in drei Kategorien unterteilt:

Der Käse und sein Wasserfußabdruck

Ähnlich wie bei der Treibhausgasbilanz wird der Wasserfußabdruck von Käse vor allem durch die Milch bestimmt. Dass bei der Produktion von Käse mehr Wasser genutzt wird als bei der Milchproduktion, ergibt sich allein aus der Tatsache, dass für die Herstellung eines Kilogramms Käse durchschnittlich zehn Liter Milch erforderlich sind – wobei die Mengen zwischen vier Liter für Frischkäse und bis zu 13 Liter für Hartkäse variieren.

Mehr dazu siehe hier

Mit dieser Milch lassen sich entsprechend beträchtliche Mengen grünen Wassers anrechnen, wobei dies, aus genannten Gründen, wenig sinnvoll erscheint.

Der Wasserbedarf Österreichs

In Österreich beläuft sich der gesamte Jahresbedarf an technisch gewonnenem (blauem) Wasser auf rund 3,1 Milliarden Kubikmeter oder 3,1 Kubikkilometer. Dies entspricht rund sechs Prozent des Wasservolumens des Bodensees. Dieser Gesamtbedarf wird laut Landwirtschaftsministerium zu 60 Prozent aus Oberflächengewässern (Flüsse, Seen) und zu 40 Prozent aus dem Grundwasser (Brunnen und Quellen) gedeckt. Die Grafik "Wasserbedarf Österreichs nach Nutzungskategorien" zeigt den Wasserbedarf in Österreich nach Sektoren, wobei sich das blaue Wasser für die Käseproduktion hier in den Sektoren „Landwirtschaft“ sowie „Industrie und Gewerbe“ wiederfindet. Achtung: Andere Statistiken beziehen sich allein auf die öffentliche Wasserversorgung beziehungsweise die Trinkwassermenge. Diese wird in Österreich vollständig aus dem Grundwasser gewonnen, stellt aber nur einen Teil des gesamten Bedarfs an blauem Wasser dar.

Die Ziege in trockenen Regionen

Übrigens: In Regionen mit weniger üppiger Vegetation werden traditionell mehr Schafe und Ziegen statt Rinder gehalten. Schafe vertragen Regen besser als Ziegen und leben etwa in Heide- oder Moorlandschaften der Britischen Inseln. Ziegen kommen besser mit Wassermangel und Hitze klar, wobei beide Nutztierarten auch im Mittelmeerraum weit verbreitet sind. Daher wird hier auch besonders gerne Schaf- und Ziegenkäse verspeist. Beide Arten gehören wie Rinder zu den Wiederkäuern. In puncto Futter und Wasser sind vor allem Ziegen genügsamer als Rinder. Sie ernähren sich auch von Blättern oder Dornengestrüpp und können ganze Landschaften kahlfressen. Die Überweidung durch Ziegen trägt daher in manchen Weltregionen zur Wüstenbildung bei.

Welche Rolle spielt die Verpackung?

Im Allgemeinen werden die Umweltwirkungen der Verpackung von Lebensmitteln häufig überschätzt beziehungsweise deren Nutzen unterschätzt. Laut der vielfach zitierten Studie von Poore und Nemecek zu den Umweltwirkungen von Lebensmitteln aus dem Jahr 2018 stammen von der Verpackung im globalen Durchschnitt fünf Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen von Lebensmitteln. Das Gros wird dagegen durch die landwirtschaftliche Produktion der Lebensmittel bestimmt.

„Gentechnikfreier“ Käse – eine Umweltbetrachtung

Der Begriff „gentechnikfrei“ meint die Nicht-Verwendung von gentechnisch veränderten Organismen (GVO) im Produktionsprozess und bezieht sich bei Käse vor allem auf zwei Sachverhalte: Erstens die gentechnikfreie Produktion der Milch, die ohne klassisch gentechnisch verändertes Futter für die Milchkühe auskommt, und zweitens den Verzicht auf gentechnisch veränderte Mikroorganismen zur Herstellung von Lab-Austauschstoffen. In den vorgelagerten Produktionsbereichen darf Gentechnik in Ausnahmefällen vorkommen. Dies betrifft beispielsweise zufällig und technisch unvermeidbares Vorhandensein von GVO in Futtermitteln (Schwellenwert 0,9 Prozent) oder Tierarzneimittel, die mithilfe gentechnisch veränderter Mikroorganismen hergestellt werden dürfen.

Futter ohne Gentechnik

Im Fall des Futters geht es konkret darum, dass die gesamte österreichische Milchwirtschaft seit Inkrafttreten einer entsprechenden Branchenvereinbarung im Jahr 2010 auf die Verfütterung von GVO-Soja verzichtet. Zwar besteht ein wissenschaftlicher Konsens darüber, dass gentechnisch veränderte Pflanzensorten kein höheres Umwelt- oder Gesundheitsrisiko mit sich bringen, das auf die Nutzung der Technologie an sich zurückginge. Allerdings geht dem Sojaanbau in Südamerika, der fast vollständig auf GVO-Sorten beruht, häufig die Umwandlung von Natur- in Ackerflächen voraus, wodurch viel CO2 frei wird. Der Verzicht auf diese Importe wirkt sich demnach indirekt positiv auf das Klima aus.

Mehr zum Thema Gentechnik und Soja findest du hier, mehr zur Milchkuhfütterung hier.

Lab und Lab-Austauschstoffe

Tierisches Lab ist eine Mischung der Enzyme Chymosin und Pepsin, das aus dem Labmagen junger Wiederkäuer gewonnen werden kann, solange diese noch Milch trinken. Bei der Produktion von Labkäse dient vor allem das Chymosin des Labs dazu, die Milch gerinnen zu lassen, also vom flüssigen in den festen Zustand zu überführen. Tierisches Lab ist nur von geschlachteten Jungtieren, etwa Kälbern, zu gewinnen. Bei Käse, der mithilfe von tierischem Lab hergestellt wurde, handelt es sich daher nicht um ein vegetarisches Lebensmittel.

Alternativ zu Lab wird Käse daher, ebenso wie aus Kostengründen, auch mit Lab-Austauschstoffen hergestellt.