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8.5

Wärmebelastung in der Tierhaltung

Hitzestresstage für Rinder nehmen zu

Zeitreihe der Überschreitungstage pro Jahr mit einem THI ≥ 75 für drei ausgewählte Stationen. Zusätzlich werden die Mittelwerte der ersten verfügbaren Klimanormalperiode und die der aktuellen Klimanormalperiode (1991-2020) dargestellt (Datengrundlage: DWD).

Datenstand 31.12.2020
Messgröße THI - luftfeuchtekorrigierter Hitzeindex, Überschreitungstage pro Jahr THI > 75
Räumliche Abdeckung Ausgewählte Wetterstationen für 7 von 8 Großlandschaften in Nordrhein-Westfalen
Datenquelle Deutscher Wetterdienst (DWD)
Fortschreibungsturnus jährlich
DPSIR-Indikator Impact
  • Bezug zum Klimawandel

    In Nordrhein-Westfalen spielt die Nutztierhaltung in der Landwirtschaft eine wichtige Rolle. Durch steigende Durchschnittstemperaturen und vermehrt auftretende Hitzetage nehmen Tage mit besonders großer Wärmebelastung zu. Darunter leiden auch Rinder. Ihre Haltung spielt in der Milchwirtschaft und Fleischproduktion noch vor der Schweinehaltung (nach Anzahl Großvieheinheiten) die wichtigste Rolle in Nordrhein-Westfalen (IT.NRW 2017). Tage mit extremem Hitzestress wirken sich nicht nur auf das Tierwohl aus, sondern auch auf Qualität und Quantität von Milch- und Fleischproduktion (Finger et al. 2018). In Zukunft wird Hitzestress in der Tierhaltung eine immer größere Rolle spielen.

    Literatur:

    Finger, Robert; Dalhaus, Tobias; Allendorf, Joseph; Hirsch, Stefan (2018): Determinants of downside risk exposure of dairy farms. In: European Review of Agricultural Economics 45 (4), S. 641–674. DOI: 10.1093/erae/jby012.

    IT.NRW - Information und Technik Nordrhein-Westfalen (Hrsg.) (2017): NRW (ge)zählt: Landwirtschaft in Nordrhein-Westfalen. Ergebnisse der Agrarstrukturerhebung 2016. webshop.it.nrw.de/gratis/Z249%20201754.pdf [27.01.2021]

  • Definition und Berechnung

    Für den Indikator wurde repräsentativ für eine möglichst breite Abdeckung mit verschiedenen Standorteigenschaften der so genannte luftfeuchtekorrigierte Hitzestressindex (temperature-humidity index = THI) nach Bohmanova et al. (2007) für sieben Wetterstationen in Nordrhein-Westfalen berechnet. In die Berechnung gehen die Luftfeuchtigkeit und die Maximaltemperatur der Stationen ein. Nach Finger et al. (2018) wurden die Tage pro Jahr gezählt, die einen THI von ≥ 75 haben.

    Die Abbildung zeigt stellvertretend Zeitreihen für drei von sieben Stationen mit der Anzahl an Überschreitungstagen THI ≥ 75 pro Jahr. Hier handelt es sich um die DWD-Stationen Kleve, Bad Salzuflen und Lennestadt-Theten, die jeweils in anderen Großlandschaften und unterschiedlichen Höhen liegen.

    Für alle Zeitreihen erfolgt eine Trendberechnung nach der Methode des Umweltbundesamtes zum Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel, kurz "DAS - Methode" genannt. Die Entwicklung der Trends wird tabellarisch dargestellt. Zusätzlich wird die Veränderung über die Zeitreihe berechnet. Für eine kurze Einführung in die Trendberechnung steht ihnen die Seite zur Methodik im Serviceteil zur Verfügung.

    Literatur:

    Bohmanova, J.; Misztal, I.; Cole, J. B. (2007): Temperature-humidity indices as indicators of milk production losses due to heat stress. In: Journal of dairy science 90 (4), S. 1947–1956. DOI: 10.3168/jds.2006-513.

    Finger, Robert; Dalhaus, Tobias; Allendorf, Joseph; Hirsch, Stefan (2018): Determinants of downside risk exposure of dairy farms. In: European Review of Agricultural Economics 45 (4), S. 641–674. DOI: 10.1093/erae/jby012.

  • Zeitreihe und Trend

    Während der aktuellen Klimanormalperiode (1991-2020) liegen die Überschreitungstage THI ≥ 75 pro Jahr an den im Diagramm dargestellten DWD-Stationen Kleve, Bad Salzuflen und Lennestadt-Theten bei  33 Tagen im Jahr, 24 Tagen im Jahr und 29 Tagen im Jahr. Die verbleibenden vier Stationen, die in den Tabellen mit aufgeführt sind, haben in der aktuellen Klimanormalperiode folgende Mittelwerte bei den Überchreitungstagen: Weilerswist-Lommersum 36 Tage pro Jahr, Essen-Bredeney 23 Tage pro Jahr, Raden-Kleinendorf 34 Tage pro Jahr und Wuppertal-Buchenhofen verfügt in der aktuellen Klimanormalperiode über 33 Überschreitungstage pro Jahr. Der Vergleich der aktuellen Mittelwerte mit denen der ersten verfügbaren Klimanormalberiode (1951-1980) für die Stationen Kleve, Bad Salzuflen, Raden-Kleinendorf sowie Weilerswist-Lommersum ergeben eine Zunahme der Überschreitungstage um 15, 7, 15 und abermals 15 Überschreitungstage THI ≥ 75. Bei den DWD-Stationen mit kürzeren Zeitreihen ergibt der Vergleich mit der Klimanormalperiode 1961-1990 für die Station Wuppertal-Buchenhofen beziehungsweise 1962-1991 eine Differenz von 11 und 10 zusätzlichen Überschreitungstagen THI ≥ 75.

    Kleve (1948-2020) verfügt über einen langjährigen Mittelwert von 25 Überschreitungstagen THI ≥ 75 pro Jahr. Die Trendanalyse nach der "DAS - Analyse" ergibt für diese Zeitreihe einen signifikant quadratischen Umkehrtrend in u-Form (u), der insgesamt einen Anstieg um 22 zusätzlche Überschreitungstage THI ≥ 75  ergibt. Für Bad Salzuflen (1950-2020) liegt ein langjähriger Mittelwert von 21 Überschreitungstagen vor. Die Trendanalyse ergab hier einen signifikant linear ansteigenden Trend, in dessen Verlauf sich ein Zuwachs um 11 zusätzliche Überscheitungstage THI ≥ 75 pro Jahr ergibt. Die Station Lennestadt-Theten (1962-2020) verfügt über einen Mittelwert von 24 Überschreitungstagen pro Jahr. Der signifikant, linear steigende Trend ergibt einen Zuwachs von 19 zusätzlichen Überschreitungstagen pro Jahr. Die Station Weilerswist-Lommersum (1948-2020) verfügt über einen Mittelwert von 28 Überschreitungstagen THI ≥ 75 pro Jahr. Die Trendberechnung ergibt einen signifikant quadratisch-positiven Umkerhtrend (u) mit einem Anstieg von 18 zusätzlichen Überschreitungstagen beim Vergleich von Anfangs- und Endwert der Trendlinie. Essen-Bredeney (1948-2020) kommt im Mittel auf 18 Überschreitungstage THI ≥ 75 pro Jahr. Hier wurde ein signifikant linear ensteigender Trend festgestellt, der einen Anstieg um 14 zusätzliche Überschreitungstage ergibt. Die Station Raden-Kleinendorf (1951-2020) hat einen Mittelwert von 26 Überschreitungstagen pro Jahr und es liegt ein signifikant linear ansteigender Trend vor, der einen Anstieg um 26 zusätzliche Überschreitungstage ergibt. Wuppertal-Buchenhofen (1959-2020) kommt auf einen Mittelwert von 27 Überschreitungstagen pro Jahr. Hier ergibt die Trendanalyse ebenfalls einen signifikant linearen Anstieg, der bei 18 zusätzlichen Überschreitungstagen liegt, wenn man Anfangs- und Endwert der Trendgeraden gegenüberstellt.

    An allen sieben untersuchten Stationen liegt die Anzahl der Überschreitungstage THI ≥ 75 pro Jahr über die gesamten Messzeiträume betrachtet zwischen 18 und 28 Tagen. Das heißt, an allen Stationen in Nordrhein-Westfalen wird eine Wärmebelastung für Nutztiere errechnet.

    Anzahl Überchreitungstage pro Jahr mit THI ≥ 75TrendMittelwertÄnderung
    Weilerswist-Lommersum (147m, 1948-2020)-u28+18
    Essen-Bredeney (150 m, 1948-2020)-s18+14
    Kleve (46 m, 1948-2020)-u25+22
    Bad-Salzuflen (134 m, 1950-2020)-s21+11
    Raden-Kleinendorf (41 m, 1951-2020)-s26+26
    Wuppertal-Buchenhofen (134 m, 1959-2020)-s27+18
    Lennestadt-Theten (286 m, 1962-2020)-s24+19
    Anzahl Überchreitungstage pro Jahr mit THI ≥ 751951-
    1980
    1961-
    1990
    1971-
    2000
    1981-
    2010
    1991-
    2020
    Weilerswist-Lommersum (147m)2122263036
    Essen-Bredeney (150 m)1314172023
    Kleve (46 m)1819202633
    Bad-Salzuflen (134 m)1719202224
    Raden-Kleinendorf (41 m)1920232934
    Wuppertal-Buchenhofen (134 m)-22253033
    Lennestadt-Theten (286 m, 1962-1991)-19242729
  • Legende Trendsymbole

    Trendbeschreibung

    kssteigender Trend
    kffallender Trend
    kuTrend mit Trendumkehr: zuerst fallend, dann steigend
    knTrend mit Trendumkehr: zuerst steigend, dann fallend
    kqfallender quadratischer Trend
    ktkein Trend

    Trendbewertung

    +s+f+u
    +n+q
    günstige Entwicklung
    -s-f-u
    -n-q
    ungünstige Entwicklung
    kskfku
    knkqkt
    keine Bewertung der Entwicklung möglich oder gleichzeitig günstige und ungünstige Entwicklungsaspekte vorhanden

     

  • Stärken des Indikators

  • Schwächen des Indikators

  • Weiterentwicklung des Indikators

  • Datenquellen / Ergänzungen

Handlungsfeld Landwirtschaft

Jahr 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Kleve (46m NN)   26 40 24 21 19 22 14 21 8 17 18 44 11 24 4 10 26 7 17 21 17 28 22 20 10 28 5 26 34 6 10 12 11 15 35 42 16 12 20 13 13 27 25     5 28 38 13 26 15 31 16 25 20 35 40 40 56 23 28 36 33 30 30 32 34 35 35 47 82 44 38
Bad Salzuflen (134m NN)       23 15 19 22 11 18 7 16 17 37 13 24 9 12 30 7 18 16 16 26 19 22 16 23 8 31 22 10 13 17 10 15 30 42 14 11 19 12 13 28 26 20 20 5 29 37 14 23 13 30 12 28 21 33 23 32 30 15 18 24 24 21 19 23 27 24 37 21 48 31 24
Lennestadt-Theten (286m NN)                                 8 22 8 13 18 9 23 18 22 14 25 8 31 33 15 14 18 14 17 36 47 14 14 28 16 13 32 23 19 28 19 33 45 13 33 22 41 25 30 29 46 28 38 41 16 15 21 26 23 23 32 19 28 30 27 50 37 32
Mittelwert Kleve         18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18                     33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33
Mittelwert Bad Salszuflen         17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17                     24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24
Mittelwert Lennestadt-Theten                               19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19   29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29