Futterberechnung

Metabolisches Körpergewicht

Das metabolische Körpergewicht (auch metabolische Körpermasse genannt) berücksichtigt, dass der Energiebedarf nicht linear mit dem Körpergewicht steigt, sondern mit der Körperoberfläche korreliert. Große Tiere haben im Verhältnis zu ihrem Gewicht eine kleinere Oberfläche als kleine Tiere. Deshalb ist der Energiebedarf pro Kilogramm Körpergewicht bei kleinen Tieren höher als bei großen. Die Berechnung erfolgt über den Exponenten 0,75:

Metabolisches KG = KG^0,75

Ein Tier mit 10 kg Körpergewicht hat ein metabolisches Gewicht von 10^0,75 = 5,62 kg. Ein Tier mit 100 kg hat ein metabolisches Gewicht von 100^0,75 = 31,62 kg. Das Verhältnis ist also nicht 1:10, sondern 1:5,6. Dieser Zusammenhang wurde von Max Kleiber 1932 empirisch nachgewiesen und gilt für nahezu alle Säugetiere und Vögel.

Auf dem Taschenrechner berechnet man KG^0,75 mit der Taste x^y oder durch: KG^0,75 = e^{(0,75 x ln(KG))}. Alternativ kann man auch die Quadratwurzel aus der dritten Potenz des Körpergewichts berechnen, da 0,75 = 3/4 ist.

Resting Energy Requirement (RER)

Der RER (Ruheenergiebedarf) beschreibt den Energiebedarf eines Tieres in Ruhe, bei thermoneutraler Umgebung und im nüchternen Zustand. Der RER deckt nur die grundlegenden Körperfunktionen ab: Herzschlag, Atmung, Gehirnaktivität und Aufrechterhaltung der Körpertemperatur. Er entspricht dem basalen Stoffwechsel und ist vergleichbar mit dem Grundumsatz beim Menschen.

Allgemeine Formel (für alle Gewichtsklassen)

RER = 70 x KG^0,75 (kcal/Tag)

Diese Formel gilt für alle Tiergrößen und ist die in der Veterinärmedizin am häufigsten verwendete Formel. Der Faktor 70 wurde empirisch ermittelt und gilt als Standardwert für Säugetiere. Für die Umrechnung in Kilojoule gilt: RER (kJ/Tag) = RER (kcal/Tag) x 4,184.

Vereinfachte Formel (für Tiere 2 bis 45 kg)

RER = KG x 30 + 70 (kcal/Tag)

Diese lineare Näherung ist einfacher zu berechnen und liefert im Bereich von 2 bis 45 kg Körpergewicht ähnliche Ergebnisse wie die allgemeine Formel. Außerhalb dieses Bereichs wird sie ungenau und sollte nicht verwendet werden. In der Prüfung sollte immer angegeben werden, welche Formel verwendet wurde.

Vergleich der beiden Formeln

KG (kg)	RER allgemein (kcal)	RER vereinfacht (kcal)	Abweichung
2	118	130	+10%
5	234	220	-6%
10	394	370	-6%
25	783	820	+5%
45	1189	1420	+19%
100	2212	3070	+39%

Maintenance Energy Requirement (MER)

Der MER (Erhaltungsenergiebedarf) ist der tatsächliche Energiebedarf unter Berücksichtigung des Aktivitätslevels, des physiologischen Zustands und der Umgebungsbedingungen. Der MER ist immer höher als der RER, weil Tiere sich bewegen, Nahrung verdauen und auf Umweltreize reagieren.

MER = RER x Aktivitätsfaktor

Der Aktivitätsfaktor ist ein Multiplikator, der den zusätzlichen Energiebedarf über den Ruhebedarf hinaus abbildet. Die folgende Tabelle zeigt die gängigen Faktoren:

Aktivitätsfaktoren

Zustand	Faktor	Erläuterung
Ruhend / Käfighaltung	1,0	Tier in Narkoseruhe oder strenger Käfighaltung, kaum Bewegung
Normale Aktivität	1,2 bis 1,4	Tier in Gehege mit normaler Bewegung, keine besondere Belastung
Aktiv / viel Bewegung	1,6 bis 2,0	Tier in großem Gehege mit viel Bewegung, Arbeitshunde, aktive Wildtiere
Wachstum (Jungtiere bis 4 Monate)	2,5 bis 3,0	Jungtiere in der intensivsten Wachstumsphase
Wachstum (Jungtiere ab 4 Monate)	2,0 bis 2,5	Jungtiere in abflachender Wachstumsphase
Trächtig (erste zwei Drittel)	1,1 bis 1,2	Leicht erhöhter Bedarf durch Fötusentwicklung
Trächtig (letztes Drittel)	1,2 bis 1,3	Stärkeres Fötuswachstum, erhöhter Bedarf
Laktierend (wenige Jungtiere)	2,0 bis 3,0	Milchproduktion für ein bis zwei Jungtiere
Laktierend (viele Jungtiere)	4,0 bis 6,0	Milchproduktion für große Würfe, z.B. Wildschwein
Gewichtszunahme gewünscht	1,2 bis 1,8	Untergewichtige oder rekonvaleszente Tiere
Gewichtsabnahme gewünscht	0,8 bis 1,0	Übergewichtige Tiere mit reduzierter Energiezufuhr

Futtermittel-Zusammensetzung (Weender Analyse)

Die Zusammensetzung von Futtermitteln wird in der Tierernährung nach dem Weender Analyseverfahren angegeben. Die Deklaration auf Futtermittelverpackungen basiert auf diesem System. Die folgenden Fraktionen werden unterschieden:

Fraktion	Abkürzung	Bedeutung	Typischer Anteil
Rohprotein	Rp	Gesamtstickstoff x 6,25; enthält alle stickstoffhaltigen Verbindungen	20 bis 40% (Fleischfutter)
Rohfett	Rfe	Alle fettlöslichen Substanzen (Fette, Öle, Wachse)	5 bis 20%
Rohfaser	Rfa	Schwer verdauliche Pflanzenfasern (Zellulose, Lignin)	1 bis 5% (Fleischfresser), 15 bis 30% (Pflanzenfresser)
Rohasche	Ra	Mineralstoffgehalt; Rückstand nach Verbrennung bei 550°C	5 bis 10%
Stickstofffreie Extraktstoffe	NfE	Berechnet: 100% - (Rp + Rfe + Rfa + Ra + Wasser)	20 bis 50%
Wasser / Feuchtigkeit	H2O	Feuchtigkeitsgehalt des Futters	10 bis 80%

Trockensubstanz vs. Frischsubstanz

Nährstoffgehalte können entweder bezogen auf die Frischsubstanz (wie im Futter enthalten) oder auf die Trockensubstanz (TS, nach Entfernung des Wassers) angegeben werden. Die Umrechnung ist wichtig, um Futtermittel mit unterschiedlichem Wassergehalt vergleichen zu können.

Trockensubstanz (%) = 100% - Wassergehalt (%)

Nährstoff in TS (%) = Nährstoff in Frischsubstanz (%) / Trockensubstanz (%) x 100

Beispiel: Ein Nassfutter enthält 8% Rohprotein bei 80% Wassergehalt. Die Trockensubstanz beträgt 20%. Der Proteingehalt in der Trockensubstanz ist: 8% / 20% x 100 = 40%. Ein Trockenfutter mit 30% Rohprotein bei 10% Wassergehalt hat in der TS: 30% / 90% x 100 = 33,3%. Das Nassfutter hat also bezogen auf die Trockensubstanz sogar einen höheren Proteingehalt.

Energiegehalt der Nährstoffe

Nährstoff	Bruttoenergie	Umsetzbare Energie (ca.)
Rohprotein	23,9 kJ/g (5,7 kcal/g)	14,6 kJ/g (3,5 kcal/g)
Rohfett	39,8 kJ/g (9,5 kcal/g)	35,6 kJ/g (8,5 kcal/g)
Kohlenhydrate (NfE)	17,5 kJ/g (4,2 kcal/g)	14,6 kJ/g (3,5 kcal/g)

Beispielaufgaben

Aufgabe 1: Rotfuchs mit normaler Aktivität

Ein Rotfuchs wiegt 7 kg und zeigt normale Aktivität (Faktor 1,4). Berechne den täglichen Energiebedarf in kcal und kJ.

Lösung:

Metabolisches KG = 7^0,75 = 4,30 kg^0,75

RER = 70 x 4,30 = 301,0 kcal/Tag

MER = 301,0 x 1,4 = 421,4 kcal/Tag

MER in kJ = 421,4 x 4,184 = 1.763 kJ/Tag

Antwortsatz: Der tägliche Energiebedarf des Rotfuchses beträgt rund 421 kcal bzw. 1.763 kJ.

Aufgabe 2: Laktierende Wölfin

Eine laktierende Wölfin wiegt 35 kg und säugt 6 Welpen (Faktor 4,0). Wie hoch ist der Energiebedarf?

Lösung:

Metabolisches KG = 35^0,75 = 14,42 kg^0,75

RER = 70 x 14,42 = 1.009,4 kcal/Tag

MER = 1.009,4 x 4,0 = 4.037,6 kcal/Tag

MER in kJ = 4.037,6 x 4,184 = 16.893 kJ/Tag

Antwortsatz: Die laktierende Wölfin benötigt rund 4.038 kcal bzw. 16.893 kJ pro Tag.

Aufgabe 3: Junger Waschbär in Wachstumsphase

Ein junger Waschbär wiegt 3 kg und befindet sich in der intensiven Wachstumsphase (Faktor 2,5). Berechne den Bedarf mit beiden Formeln.

Lösung mit allgemeiner Formel:

RER = 70 x 3^0,75 = 70 x 2,28 = 159,6 kcal/Tag

MER = 159,6 x 2,5 = 399,0 kcal/Tag = 1.669 kJ/Tag

Lösung mit vereinfachter Formel:

RER = 3 x 30 + 70 = 160 kcal/Tag

MER = 160 x 2,5 = 400 kcal/Tag = 1.674 kJ/Tag

Antwortsatz: Beide Formeln liefern nahezu identische Ergebnisse. Der junge Waschbär benötigt rund 400 kcal pro Tag.

Aufgabe 4: Trockenfutter vs. Nassfutter

Ein Trockenfutter enthält 25% Rohprotein bei 10% Feuchtigkeit. Ein Nassfutter enthält 10% Rohprotein bei 75% Feuchtigkeit. Welches Futter hat den höheren Proteingehalt bezogen auf die Trockensubstanz?

Lösung:

Trockenfutter: TS = 100% - 10% = 90%. Protein in TS = 25% / 90% x 100 = 27,8%

Nassfutter: TS = 100% - 75% = 25%. Protein in TS = 10% / 25% x 100 = 40,0%

Antwortsatz: Das Nassfutter hat mit 40% einen deutlich höheren Proteingehalt in der Trockensubstanz als das Trockenfutter mit 27,8%.

Aufgabe 5: Futtermenge berechnen

Ein Eurasischer Luchs wiegt 22 kg und hat einen MER von 630 kcal/Tag (Faktor 1,4). Das verwendete Fleischfutter hat einen Energiegehalt von 1,5 kcal/g. Wie viel Gramm Futter benötigt der Luchs täglich?

Lösung:

RER = 70 x 22^0,75 = 70 x 10,32 = 722,4 kcal/Tag

MER = 722,4 x 1,4 = 1.011,4 kcal/Tag

Futtermenge = 1.011,4 kcal / 1,5 kcal/g = 674,3 g

Antwortsatz: Der Luchs benötigt täglich rund 674 g Fleischfutter.

Aufgabe 6: Afrikanischer Elefant

Ein Afrikanischer Elefantenbulle wiegt 5.500 kg und hat normale Aktivität (Faktor 1,3). Berechne den täglichen Energiebedarf.

Lösung:

Metabolisches KG = 5.500^0,75 = 589,7 kg^0,75

RER = 70 x 589,7 = 41.279 kcal/Tag

MER = 41.279 x 1,3 = 53.663 kcal/Tag = 224.526 kJ/Tag

Antwortsatz: Der Elefant benötigt rund 53.663 kcal (224.526 kJ) pro Tag. Das entspricht etwa 1% seines Körpergewichts an Trockenfutter täglich.

Aufgabe 7: Spitzmaus

Eine Hausspitzmaus wiegt 8 g (= 0,008 kg). Berechne den RER und den MER bei hoher Aktivität (Faktor 2,0).

Lösung:

Metabolisches KG = 0,008^0,75 = 0,0151 kg^0,75

RER = 70 x 0,0151 = 1,06 kcal/Tag

MER = 1,06 x 2,0 = 2,12 kcal/Tag

Pro Gramm Körpergewicht: 2,12 / 8 = 0,265 kcal/g/Tag

Antwortsatz: Die Spitzmaus benötigt rund 2,1 kcal pro Tag. Pro Gramm Körpergewicht ist das 33-mal mehr als beim Elefanten (53.663 / 5.500.000 = 0,0098 kcal/g/Tag). Dieses Beispiel veranschaulicht eindrucksvoll die Oberflächenregel.

Wissen testen: Futter-Fachrechnen