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Future Food: Algas and Insectburgers?

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Ernährung der Zukunft - Insekten

Insektenstulle gefällig?

Was darf’s denn sein -Pillen, Algen, Insektenburger? Die Weltbevölkerung wächst momentan immer weiter, die Anbauflächen werden immer kleiner -nicht zuletzt bedingt durch den Klimawandel. Der Fleischkonsum dagegen steigt kontinuierlich an, doch Massentierhaltung ist weder unter ökonomischen noch tierschutzlichen Aspekten eine Alternative. Wie kann es also weitergehen? Welche (teils faszinierende, teils abstossende) Alternativen wird es geben oder gibt es bereits heute schon?

Für uns Deutsche ist ein gefüllter Teller eine Selbstverständlichkeit. So sehr, das viele hierzulande den Kult um das Essen fast schon wie eine Religion praktizieren. Das ist nicht überall so -mancherorts ist man froh, wenn überhaupt etwas auf den Tisch kommt. Und machen wir uns überhaupt Gedanken darüber, auf wessen Kosten wir uns da satt essen? Welche ökologischen Ressourcen wir damit verbrauchen? Und ob das so auf unbestimmte Zeit überhaupt weitergehen kann und darf?

Die Gegenwart

Klimawandel

Während die Hauptverursacher des Klimawandels vor allem in den Industrienationen zu finden sind, leiden unter den Folgen vor allem die Menschen in Entwicklungsländern. Ein Großteil der Bevölkerung dort ist von der Landwirtschaft abhängig. Von Dürren, Überschwemmungen und anderen Naturkatastrophen sind sie am stärksten betroffen.

Durch Erosion, Versalzung oder Austrocknung werden jährlich fünf bis sieben Millionen Hektar Land für die Landwirtschaft unnutzbar. In den vergangenen 20 Jahren wurden so mindestens eine Million Quadratkilometer zerstört – eine Fläche, so groß wie Deutschland, Frankreich, die Benelux-Staaten, Österreich und die Schweiz zusammen. Neue Anbauflächen werden oft durch Brandrodung und andere gravierende Eingriffe ins Ökosystem nutzbar gemacht. So gewonnene Böden sind jedoch schnell ausgelaugt.

Fleischkonsum

Der Fleischkonsum in Deutschland wird vom Bundesmarktverband für Vieh und Fleisch auf rund 60 Kilogramm verzehrtes Fleisch pro Kopf und Jahr geschätzt. Der Gesamtverbrauch einschließlich der Herstellung von Tierfutter, industrieller Verwertung und Verlusten lag 2013 bei rund 88 Kilogramm pro Kopf. Damit belegt Deutschland im weltweiten Vergleich den 21. Platz. Am meisten Fleisch wird in den USA mit rund 120 Kilogramm pro Kopf und Jahr verbraucht, am wenigsten in Bangladesch und Indien mit ungefähr vier Kilogramm. Im weltweiten Mittel werden etwa 42 Kilogramm Fleisch pro Kopf und Jahr verbraucht. Erst seit kurzem nimmt der Verbrauch, zumindest bei uns, leicht ab.

Massentierhaltung

In der Massentierhaltung leben und sterben allein in Deutschland über 830 Mio. Tiere pro Jahr (Stand 2013). Die meisten Tiere werden gewaltsam den Haltungsformen angepasst: Hörner, Ringelschwänze, Schnäbel und z. T. auch Zähne werden ohne Betäubung gekürzt/abgetrennt (die Hühnermast bildet eine Ausnahme, weil die Tiere so jung geschlachtet werden). Wesentliche Grundbedürfnisse der Tiere werden ignoriert und ihre Bewegungsfreiheit wird stark eingeschränkt. Um die Tiere trotz unpassender Haltung leistungsfähig zu erhalten, ist eine häufig routinemäßige Abgabe von Antibiotika unvermeidlich geworden, was auch Gefahren für die menschliche Gesundheit mit sich bringt.

Welternährungssituation

Die Ernährungssituation der Weltbevölkerung ist leider immer noch von einer hohen Rate der Fehlernährung geprägt! Obwohl es derzeit genügend Nahrungsmittel auf der Erde gibt, um alle Menschen rein rechnerisch mit durchschnittlich 3000 kcal und 80g Eiweiß pro Tag ausreichend gedeckt zu ernähren, sterben täglich noch immer etwa 25.000 Menschen, vor allem Kinder, an den Folgen von Hunger. Dagegen wächst in hochindustrialisierten Nationen der Welt wie Nordamerika und Europa zunehmend das Problem der Überernährung. Bereits über 50% der europäischen Erwachsenen sind übergewichtig!

Während die industrialisierten Länder ausreichend Nahrung produzieren, sinkt der Kalorienbedarf ihrer Bürger durch die mangelnde Bewegung immer weiter. Gleichzeitig werden durch gezielte Werbung völlig unnötige Essensanreize geschaffen. In den armen Ländern dagegen ist eine ausgewogene Nahrungsaufnahme aufgrund zu schwacher Infrastruktur, einer unterentwickelten Nahrungsindustrie oder schlicht aus Geldmangel kaum möglich.

Designfood oder Biogemüse, grüne Gentechnik oder alte Sorten – wie werden wir uns in Zukunft also ernähren? Und was ist die Antwort auf drohende Hungersnöte auf der Welt? Weiter auf der nächsten Seite…

Weltweit forscht man bereits seit Jahren an der Lösung der gegenwärtigen Ernährungsprobleme: Massentierhaltung, ungleiche Verteilung der Ernährung, resourcenfressende Landwirtschaft, zu hoher Fleischkonsum, zu geringe Erträge in der Landwirtschaft. Welche neue und alte Alternativen gibt es zur Nahrungsmittelproduktion, wie wir sie heute praktizieren?

Gentechnik

Seit einem Vierteljahrhundert basteln Genforscher und Geningenieure weltweit daran, Nahrungspflanzen zu optimieren. Erbgut aus der einen Pflanze schleusen sie dafür in die andere ein, hier und da transferieren sie auch Gene aus Bakterien, etwa in eine Maissorte. Mit den unterschiedlichsten Zielen.

Zum Beispiel, um eine bestimmte, gewünschte Eigenschaft, die in einer ansonsten wenig ertragreichen Sorte enthalten ist, auf andere Sorten mit besten Ernteergebnissen zu übertragen. Rund 15 Jahre dauert es, bis so eine neue Sorte entwickelt, zugelassen und auf dem Markt ist.

Dahinter steht die Hoffnung, Hochertragssorten züchten zu können, die – je nach Bedarf – entweder lange Dürreperioden aushalten oder auch Überflutungen, die gegen bestimmte Schädlinge ohne chemische Spritzmittel immun sind oder bestimmte Pestizide erst tolerieren.

Jedenfalls in Europa. Hier, in Ländern mit hocheffizienter Landwirtschaft und überwiegend gesättigten Mägen setzen maßgebliche Stimmen auf die gegenteilige Strategie: “Back to the roots”, zurück zu den Wurzeln der alten Sorten von Getreide und anderer Nahrungspflanzen, zurück in die Zeit vor dem Kunstdünger, den künstlichen Pflanzenschutzmitteln und erst recht vor der Biotechnologie. Zudem sind die langfristigen, gesundheitlichen oder ökologischen Folgen einer gezielten Erbgutänderung bei Pflanzen bislang nicht ausreichend erforscht.

Fleisch aus dem Drucker, aus Algen oder Insekten

Fleisch aus dem 3D-Drucker

Fleisch aus dem 3D-Drucker

Die Nachfrage nach Fleisch wächst. Auch wenn sie in den hochentwickelten Ländern momentan wieder leicht sinkt, warten milliarden Menschen in den Entwicklungsländern auf den Tag, an dem sie sich auch den regelmässigen Konsum von Fleisch leisten können werden. Massentierhaltung ist jedoch weder ökologisch noch tierschutzlich eine Alternative für die Zukunft. Aber was wäre, wenn Fleisch zukünftig nicht mehr von Tieren geliefert wird -sondern direkt aus dem 3D Drucker? Oder aus Pflanzen wie Soja oder Algen? Oder sogar aus Insektenmehl? All das ist heute bereits möglich -wenn auch noch nicht massentauglich.

Mit 10 Millionen US-Dollar fördert ein chinesischer Investor die Technologie, bei der Zellen lebender Tiere in einem Bioreaktor reifen und anschließend als Biotinte für den 3D-Drucker dienen. Derzeit erforschen auch verschiedene amerikanische, niederländische und skandinavische Entwicklerteams die Möglichkeit der künstlichen “in vitro” Fleischproduktion. Der kuriose Herstellungsprozess beinhaltet eine sog. “Biotinte” aus tierischen Gewebezellen, welche im 3D-Drucker mithilfe eines Nährgels in eine feste Form gebracht und in Bioreaktoren zu Fleischklumpen heranreifen sollen. Angeblich ist es bereits gelungen, ein solches Steak zu drucken und sogar zu verzehren.

Aber auch Algen sind als Proteinlieferanten inzwischen akzeptiert und bilden eine Symbiose zwischen Genuss und Ressourcenschonung. Werden also bald Algen in Farmen und auf Balkons angebaut werden und den Grundstoff für Fertigprodukte bieten?

Insekten sind ebenfalls eine hervorragender Quelle für Proteine, Fette und Fettsäuren. Zu Mehl verarbeitet sind Insekten auf dem Teller nicht mehr erkennbar. Der Verzehr noch erkennbarer Insekten ist angesichts unseres kulturellen Hintergrunds in Europa schwierig. In Burgerform gepresstes Insektenmehl ist allerdings nicht nur eine gesunde Nährstoffquelle, sondern auch optisch kein Weggucker mehr. Insekten stellen mit einer Gesamtlebendmasse von 0.9 milliarden Tonnen die grösste lebende Masse auf unserem Planeten dar! Also eine schier unerschöpfliche Nahrungsquelle.

Schon gibt es bereits die ersten Insekten Restaurants, Jochen Schweizer bietet mittlerweile einen Insekten Kochkurs an und Jungunternehmer aus Osnabrück haben zusammen mit dem Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) in Quakenbrück einen Burger-Bratling aus Buffalo-Würmern entwickelt. Noch in diesem Jahr soll der Bratling mit dem Namen „Bux Burger“ in Restaurants und später auch in Supermärkten angeboten werden – zunächst aber nur in Belgien und den Niederlanden. Denn das sind die einzigen europäischen Länder, in denen Insekten offiziell als Nahrungsmittel gelten. Auch in Deutschland sind Lebensmittel auf Insektenbasis noch verboten.

Auf der nächsten Seite: durch Vertical Farming bzw. Urban Farming wachsen Äcker wolkenkratzergleich in die Höhe oder werden auf die Dächer unserer Grossstädte verlegt. Wie funktioniert das genau?

Wenn die Äcker in die Städte ziehen

Vertical Farming Sky Farming Urban Farming

Urban Farming

Zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit lebt die Hälfte der Weltbevölkerung in der Stadt. Unter Vertical Farming versteht man ein landwirtschaftliches Konzept, bei dem die Produktion in Hochhäusern (vertikal) stattfindet, um urbanen Raum nachhaltig landwirtschaftlich zu nutzen. Der Anbau von pflanzlichen und tierischen Erzeugnissen kann damit in Städten direkt erfolgen und spart durch die Nähe zum Verbraucher Transportzeit und –kosten ein.

Die Idee ist dabei nicht neu. Allerdings haben Herausforderungen wie der Klimawandel, eine wachsende Weltbevölkerung und knapper werdende Ressourcen diese nun weiter vorangetrieben. Denn durch die Verlagerung der Produktion vom Boden in die Höhe und der damit verbundenen Nutzung von mehreren übereinander gelagerten Ebenen, kann mehr angebaut werden, als auf der vergleichbaren Grundfläche auf dem Boden. Zudem können Nutzpflanzen das ganze Jahr hindurch angebaut werden, da für sie optimale Bedingungen künstlich geschaffen werden können.

In einem Hochhaus ließe sich der Anbau dagegen komprimieren: ein Hektar Fläche im Gebäude entspricht 10 Hektar im Freiland. So könne man auf 500 Quadratmetern jährlich 50 Tonnen Gemüse und Salate produzieren, glauben die Vertreter des Vertical Farmings. Und man bräuchte dazu noch nicht einmal Erde! Die Idee, Pflanzen nur mit Wasser zu versorgen, ist gar nicht so neu. Die Hängenden Gärten von Babylon, die nach neuerer Forschung rund 690 Jahre vor Christus in Ninive existierten, funktionierten nach einem ähnlichen Prinzip.

Heute kultiviert man die Pflanzen in einem Substrat, das zur Hälfte aus dem Kompost einer Pilzfarm sowie aus einem leichten Gestein mit hoher Wasserhaltekapazität besteht. Dazu liefern Bienenstöcke Honig, der an Restaurants und auf Märkten verkauft wird. So produzieren die Hochhaus-Gärtner von Skyvegetables lokales und pestizidfreies Gemüse, das sie an die New Yorker Stadtbevölkerung verkaufen.

Das Verfahren punktet mit sparsamem Wasserverbrauch. Um ein Kilo Gemüse zu erzeugen, seien nur 12 Liter Wasser nötig, statt der 400 in der herkömmlichen Landwirtschaft, so die Anhänger des Urban farming. Es könne 15 bis 20 mal mehr produziert werden als unter herkömmlichen Freilandbedingungen. Je nach Pflanzenart und pH-Wert im Wasser werden Nährstoffgehalte, Belüftung und integrierte Heizung an den Wurzeln eingestellt.

Die Pflanze saugt soviel an, wie sie braucht. Zur Bekämpfung von Blattläusen werden jede Woche 30.000 Marienkäfer ausgesetzt, welche die Läuse vertilgen. Was man oben anbaut und erntet, wird wenige Stunden später unten im Laden verkauft. Das unbehandelte Gemüse darf allerdings nicht als “Bio” verkauft werden, denn dieses Label ist Pflanzen vorbehalten, die in der Erde gewachsen sind.

Auf der nächsten Seite: Pflanzen kultivieren ohne Erde und sogar ohne Sonnenlicht -geht das?

Hydrokulturen – unabhängig von den Jahreszeiten?

Hydrokultur Urban Farming Sky Farming

Hydrokultur

In Metropolen in Südostasien, im Pazifik, Südamerika und Nordafrika, wo wenig Anbaufläche und wenig Wasser zur Verfügung steht, aber viel Sonne scheint, verspricht man sich vom Vertical farming mehr Ernährungssouveränität. Singapur zum Beispiel kann nur zwei Prozent seiner Fläche zur Produktion von Lebensmitteln nutzen. Um fünf Millionen Einwohner zu ernähren, werden die meisten Lebensmittel aus dem Ausland importiert. Während der Importware zunehmend misstraut wird, erfreuen sich die “Sky Greens” aus den vertikalen Gewächshäusern in Singapur wachsender Beliebtheit.

Nachdem der Inselstaat seit 30 Jahren in die urbane Landwirtschaft investierte, eröffnete im Oktober 2012 der Ingenieur Jack NG die erste vertikale Gemüsefarm der Welt. In engen Reihen hängen die Pflanzen bis zu sechs Meter hoch. Ein sechs mal eineinhalb Meter großes Gestell bietet Platz für 1650 Kräuter. Damit jede Pflanze einmal am Tag dieselbe Lichtmenge sieht, rotieren die Pflanzen im Laufe eines Tages. Die Ernte erfolgt auf Bestellung, innerhalb von sechs Stunden kann geliefert werden, wobei die Produktion dem Bedarf jeweils angepasst wird.

Auch in Afrika können Hydrokulturen Menschen ernähren. So wird in Kenia, wo Lebens- und Futtermittel auf Grund zunehmender Trockenheiten immer teurer werden, Kohl und Gemüse in Nährlösungen in nur 35 statt in 65 Tagen aufgezogen. Kirogo Mwangi, Geschäftsführer des Zentrums für Angepasste Technologien, ist der Überzeugung, Hydrokulturen könnten 9,5 Milliarden Menschen ernähren.

Pflanzen brauchen Sonne… oder nicht?

Indoor Farm mit LEDs

Indoor Farm mit LEDs

Während Länder auf der Südhalbkugel vom ganzjährigen Sonnenschein profitieren, gibt es in Nord- und Mitteleuropa im Winter viel weniger natürliches Licht. Glaubt man niederländischen Forschern, ist dieses Problem in den Gewächshäusern durch hoch effiziente LED-Lampen zu lösen.

Eine moderne Lampe reiche mit 200 Lumen pro Kilowattstunde aus, um das Gemüse in den Nährlösungen effizient wachsen zu lassen, so dass sich die Produktion um 20 bis 25 Prozent steigern ließe. Die beleuchteten Tomaten bilden sogar mehr Vitamin C aus.

Der Geschmack kann durch farbliche Beleuchtung beeinflusst werden. Und der ist offenbar so gut, dass holländische LED-Tomaten bis nach Italien exportiert werden. Auch in der LED-Forschung des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geht es darum, wie man unter künstlichen Bedingungen Pflanzen züchten kann, die dieselben Eigenschaften liefern wie natürlich gewachsene Pflanzen.

Im Controlled Enviroment Agriculture (CEA) wird nichts dem Zufall überlassen: Ob Zusammensetzung der Nährstoffe, Sauerstoff- und Kohlendioxid-Gehalt, Luftfeuchtigkeit, Temperatur oder Lichtspektrum – alles wird kontrolliert. Die vertikale Farm des DLR produziert täglich 13 Tonnen frische Lebensmittel, die im ortsansässigen Supermarkt verkauft werden. Doch es gibt einen Wermutstropfen: Die Kosten für die Produktion von einem Kilo Gemüse liegen bei 12 € – und das ist nicht wirklich marktfähig.

Schon jetzt arbeiten viele Wissenschaftler aller Länder an Methoden, die die Landwirtschaft revolutionieren -und damit die Resourcen unseres Planeten schonen- können. Das wird aber nur gelingen, wenn wir uns auch auf grosse Veränderungen einlassen wollen und können. Werden wir bereit sein, herzhaft in einen Insektenburger zu beissen? Oder zumindest unseren Fleischkonsum wenigsten deutlich zu reduzieren? Es hängt letztendlich von jedem einzelnen ab.

Quellen: enveda.de, Wikipedia, welt.de, heise.de.

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Mike vom Mars Blog - mike-vom-mars.comAuthor: Mike vom Mars
A couple of years ago, Mike emigrated from his home planet to Earth to study and examine the human species. His findings offer a deep insight into the nature of human beings and their strange society.

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1 Comment

  1. Na ja, die Ernährungsweise lässt sich verändern, sonst wird der 3-D-Drucker zum Alltag der Gastronomie gehören. Wenn die Küchenluftreinhaltung schlecht funktioniert, wäre es möglich, die Küchenschaben im Burger real zu sehen. Aber reine Luft sowie auch die gesunde Ernährung liegen unserem Körper doch zu Grunde!

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