Wiederkäuergerechte Fütterung: Fütterungscontrolling mit der Schüttelbox

Die Fütterung ist eine der zentralen Stellschrauben für die Tiergesundheit, die Leistung der Tiere und die Wirtschaftlichkeit der Milcherzeugung. Daher ist eine regelmäßige, standardisierte Kontrolle und im Bedarfsfall eine Anpassung wichtig.

Regelkreis der Fütterung

Der Regelkreis (Abb. 1) umfasst die Rationsberechnung, Futtervorlage, Rationskontrolle und eventuelle Anpassungen der Ration. Die Rationskontrolle (Schritt 3) beinhaltet die Überprüfung der gefütterten und gefressenen Ration sowie der Leistungsdaten der Kühe.
Dieser Artikel fokussiert sich auf die Fütterung und die Bewertung wiederkäuergerechter Rationen basierend auf den neuen Versorgungsempfehlungen für Milchkühe nach der GfE (2023).

Bedeutung der Struktur

Wiederkäuer sind von Natur aus darauf spezialisiert, faserreiche Grobfuttermittel zu verwerten. Die Verdauung dieser Strukturen erfolgt im Pansen durch eine enge Symbiose mit Mikroben. Die Mikroben bauen Zellulose und Hemizellulose ab und liefern den Wiederkäuern dadurch Energie und im Dünndarm Mikrobenprotein. Durch den Abbau der Struktur und der schnell abbaubaren Kohlenhydrate (Stärke [ST] und Zucker [ZU] ohne die beständige Stärke [bST]) werden kurzkettige Fettsäuren (Essig-, Propion- und Buttersäure) sowie Milchsäure freigesetzt.

Diese senken den pH-Wert im Pansen und beeinträchtigen dadurch die Stabilität des Pansenmilieus. Die Pansenmikroben haben jedoch konkrete Ansprüche an ihre Lebensumgebung und benötigen eine möglichst gleichbleibende Umgebung. Insbesondere faserabbauende Mikroorganismen werden bei niedrigen pH-Werten in ihrer Aktivität gehemmt. Der Speichel wirkt dem entgegen: Er enthält Bicarbonate und Phosphate, die den pH-Wert puffern und ein Absinken verhindern. Die Speichelproduktion wird wiederum durch das Wiederkauen angeregt. Bei ausreichender Strukturversorgung produziert die Kuh zwischen 98 und 190 l Speichel pro Tag. Zudem wird durch das Wiederkauen das Futter mechanisch zerkleinert und bietet somit den Mikroben mehr Oberfläche für die Verwertung.

Kompromiss zwischen Energiegehalt und Strukturwirksamkeit

Die Milchleistungen der Kühe sind in den letzten Jahren stetig gestiegen und lagen in Hessen im Kontrolljahr 2025 bei den MLP-getesteten Kühen bei etwa 9.300 kg Milch. Um diese Leistungen ausfüttern zu können, sind hohe Futteraufnahmen und ausgeglichene Rationen essenziell.

Insbesondere Rationen mit hohen Kraftfutteranteilen ermöglichen zwar rechnerisch die angestrebten Leistungen, liegen jedoch häufig an der Grenze zur Wiederkäuergerechtigkeit. Der hohe Energiegehalt geht dabei oft zulasten der Strukturwirksamkeit, was das Risiko für Stoffwechselkrankheiten erhöht.

Deshalb ist es sehr wichtig, die Rationen mit ausreichend Struktur auszulegen und dies auch in der Praxis zu kontrollieren. Gleichzeitig senkt ein zu hoher Strukturanteil die Futter- und Energieaufnahme und wirkt damit negativ auf die Leistung. Ziel der Fütterung ist es, eine ausreichende Versorgung mit Energie und Nährstoffen sowie ausreichendes Wiederkauen sicherzustellen. Als Richtwert sollten 55–65 % der Trockenmasseaufnahme aus Grobfutter stammen. Bei sehr hohen Leistungen und dem Einsatz faserreicher Co-Produkte wie Biertreber oder Zuckerrübenschnitzel liegt der Richtwert bei mindestens 50 %.

Strukturbewertung in der Rationsplanung

In der Fütterungsberechnung kamen bisher unter anderem der Strukturwert (SW) nach de Brabander oder die strukturwirksame Rohfaser zur Anwendung. Mit der Umstellung auf die neuen Versorgungsempfehlungen für Milchkühe der GfE (2023) ändert sich auch die Bewertung der Struktur in der Rationsplanung und -kontrolle. Zentraler Ziel- und Kontrollwert ist nun die Neutral-Detergenz-Faser (NDF). In der Rationsplanung wird die von Stärke und Mineralstoffen bereinigte Neutral-Detergenz-Faser (aNDFom) verwendet. Diese umfasst die Strukturkohlenhydrate Zellulose, Hemizellulose und Lignin. Die aNDFom wird entweder auf das Grundfutter (aNDFom_GF) oder auf das Grundfutter mit faserreichen Co-Produkten (aNDFom_GF+CoP) bezogen.

Der Bedarf an aNDFom ist abhängig von den im Pansen schnell abbaubaren Kohlenhydraten (Stärke + Zucker minus beständige Stärke). Die Zielwerte der aNDFom_GF+CoP für Hochleistungsrationen liegen bei:

• ≥ 200 g aNDFom_GF+CoP je kg Trockenmasse bei maximal 210 g Stärke + Zucker – beständige Stärke
• ≥ 280 g aNDFom_GF+CoP je kg Trockenmasse bei maximal 250 g Stärke + Zucker – beständige Stärke

Strukturbewertung in der Rationskontrolle – peNDF

Bereits im Jahr 2014 stellte die Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GfE) die physikalisch effektive Neutral-Detergenz-Faser (peNDF) zur Kontrolle der Strukturwirkung von Mischrationen vor. Diese Empfehlungen werden nun in den neuen Versorgungsempfehlungen für Milchkühe (GfE 2023) umgesetzt und zur Fütterungskontrolle empfohlen.

Die peNDF verbindet die Partikelgrößenverteilung der Ration mit der analytisch erfassten aNDFom. Somit werden die physikalische Wirkung der Ration und deren chemische Eigenschaften verbunden.

Um die peNDF berechnen zu können, ist es notwendig, die Partikelgrößenverteilung der Ration mithilfe einer Schüttelbox (Pennsylvania State Particle Separator) zu ermitteln. Wichtig ist, dass die Partikelverteilung standardisiert ermittelt wird. Dieses Vorgehen ist in Abbildung 2 dargestellt. Eine ausführliche Erklärung findet sich in der DLG-Information „Rationsoptimierung und Fütterungskontrolle bei Milchkühen“, DLG (2025 d).

Die Schüttelbox ist in drei- oder vierstufiger Ausführung erhältlich.

• Die vierstufige Variante besteht aus drei Sieben mit Lochdurchmessern von 19, 8 und 4 mm sowie einer Auffangschale.
• Die dreistufige Variante umfasst die Siebe mit 19 und 8 mm sowie eine Auffangschale.

Mit der Schüttelbox lassen sich unterschiedliche Partikelgrößen bestimmen, die verschiedene Wirkungen auf den Pansen und die Wiederkautätigkeit haben.

• Das 19-mm-Sieb hält die groben Partikel zurück, die im Pansen die Faserschicht bilden und intensives Wiederkäuen benötigen.
• Das 8-mm-Sieb trennt mittelgroße Partikel ab, die ebenfalls Teil der Faserschicht sind, jedoch schneller abgebaut werden und weniger Wiederkauaktivität benötigen.
• Das 4-mm-Sieb erfasst feine Partikel, die leicht abgebaut werden und nur geringe Wiederkauaktivität erfordern.
• In der Auffangschale befinden sich sehr feine Partikel ohne Effekt auf das Wiederkauen.

Für die Bestimmung der Partikelverteilung macht es keinen Unterschied, ob die Ration als Frisch- oder Trockenmasse vorliegt, daher ist keine Trocknung erforderlich. In Abbildung 3 ist ein Schüttelergebnis einer dreiteiligen Schüttelbox dargestellt.

Für die Berechnung der peNDF sind die Anteile oberhalb des 8 mm Siebes relevant, da diese das Wiederkauen effektiv fördern. Die Summe aus den prozentualen Anteilen oberhalb des 8 mm Siebes und des 19 mm Siebes wird deshalb „physical effectiveness factor“ (pef) genannt. Dieser physikalische Anteil, ermittelt mit der Schüttelbox, wird anschließend mit der aNDFom der Gesamtration multipliziert.

Beispielrechnung für eine Ration

Totale Mischration mit 365 g aNDFom/kg TM
Schüttelboxergebnisse: GP_TM = 10 %; MP_TM = 47 % (prozentuale Anteile im >19mm und >8mm Sieb)

Dieser Wert gilt dann für die geschüttelte Ration. Werden über das Automatische Melksystem oder über Abrufstationen noch Kraftfutter zugefüttert, muss dies in der Gesamtbewertung beachtet werden. Dazu wird die peNDF für die Teilration berechnet und dann mit dem zugefütterten Kraftfutter korrigiert. Weiterführende Informationen hierzu sind in der DLG-Information „Rationsoptimierung und Fütterungskontrolle bei Milchkühen“ (DLG 2025 d) zu finden.

Für eine ausreichende Versorgung mit peNDF sollte der Pansen-pH im Tagesmittel über 6,2 liegen und täglich nicht länger als 5,2 Stunden unter 5,8 fallen. Da alle Futtermittel einer Ration gemeinsam die Futteraufnahme und Wiederkaustimulation beeinflussen, kann die peNDF nur für die Gesamtration bestimmt werden. Mit steigender Stärkekonzentration und höherer Futteraufnahme steigt der Bedarf an peNDF. Die Mindestkonzentration liegt bei 200 g peNDF je kg Trockenmasse.

Rationskontrolle mit der Schüttelbox

Außerdem kann die Schüttelbox zur Analyse von Fütterungsproblemen eingesetzt werden. Tabelle 1 zeigt Zielwerte der Partikelgrößenverteilung für Silagen und totale Mischrationen.

Tabelle 1: Empfohlene Verteilung der Partikellänge im Grundfuttermittel und Mischrationen, nach LLH (2025) und PSPS (2025)
Bei den Prozentangaben (%) handelt es sich um die auf den einzelnen Sieben verbleibenden Futtermengen.

Bei Verdacht auf Selektion werden über den Tag verteilt mehrere Proben vom Futtertisch genommen: nach 0, 4, 8, 12 und 24 Stunden nach der Fütterung. Je Zeitpunkt werden drei Wiederholungsproben gezogen und gemittelt. Verändert sich die Futterzusammensetzung im Zeitverlauf um mehr als 5 %, weist dies auf Selektion hin.

Bei Selektion kann zum Beispiel Wasser in die Ration zugegeben werden, die Mischzeit angepasst und die Belegung des Stalls kontrolliert werden, da Überbelegung die Selektion verschärfen kann.

Auch das Mischverhalten des Futtermischwagens kann mit der Schüttelbox beurteilt werden. Dazu wird das frisch vorgelegte Futter am Futtertisch in drei Abschnitte geteilt. Je Abschnitt werden drei Proben genommen (insgesamt neun Proben). Die Ergebnisse pro Abschnitt werden gemittelt und miteinander verglichen. Die Abweichungen zwischen den Abschnitten sollten zwischen 3 und 5 % liegen. Falls größere Abweichungen auftreten, können die Mischzeit angepasst, Messer und Verschleißteile am Futtermischwagen kontrolliert sowie die Fütterungsreihenfolge oder die Fahrweise des Fütterers angepasst werden.

Bei Fragen zur Fütterungskontrolle können Sie sich jederzeit an das Beratungsteam Tierhaltung des LLH wenden.