Sustainability

Zielsetzung:

Aus Reststoffen werden wertvolle Rohstoffe: echtes Upcycling

Klimawandel, Dürreperioden und schrumpfende Ackerflächen stellen die Landwirtschaft vor neue Herausforderungen, vor allem bei der Versorgung von Tieren mit Proteinen. Bislang stammen diese Futtermittel oft aus Übersee-Soja, wofür wertvolle Regenwälder gerodet werden und lange Transportwege anfallen. Gleichzeitig landen bei uns riesige Mengen an organischen Reststoffen im Müll oder verrotten ungenutzt.

Hier setzt unser Projekt an: Wir verwandeln regionales organisches Material, das sonst verloren ginge, in wertvolle neue Ressourcen. Unser Schlüssel dazu sind die Larven der Schwarzen Soldatenfliege (Hermetia illucens). Sie sind wahre Naturtalente der Kreislaufwirtschaft: extrem robust, genügsam und rasend schnell im Wachstum. Innerhalb kürzester Zeit wandeln sie scheinbar nutzlose Reste in zwei begehrte Bausteine um: hochwertiges Protein und vielseitig nutzbares Fett. Dadurch können regionale Unabhängigkeit, verkürzen Lieferketten und geschlossene Stoffkreisläufe geschaffen werden.

📺 Unser Projekt im Fernsehen: SAT.1 zu Besuch im Labor
Wie aus regionalen Reststoffen lebende Larven und schließlich pflegende Naturseifen entstehen: Ein Fernsehteam von SAT.1 hat unsere Forschung vor Ort begleitet.
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Methodik/Vorgehen:

Wir untersuchen, wie unterschiedliche regionale Restströme und pflanzliche Nebenprodukte das Wachstum der Larven sowie die Zusammensetzung ihrer Biomasse beeinflussen. Im Hinblick auf eine mögliche Nutzung der Larven als Futtermittel stehen dabei insbesondere der Proteingehalt und das Aminosäurenprofil im Fokus. Darüber hinaus werden die Fettzusammensetzung, insbesondere das Fettsäureprofil mit Blick auf wertgebende Fettsäuren wie die natürlich antimikrobiell wirkende Laurinsäure, sowie die Zusammensetzung der gesamten Larvenbiomasse untersucht.

Nach der Aufzucht werden die Larven entweder direkt als Lebendfutter für Nutztiere eingesetzt oder weiterverarbeitet und in ihre Hauptbestandteile Protein und Fett aufgetrennt. Auch die Larvenhäute werden als Chitinquelle untersucht. Ziel ist es, möglichst alle Bestandteile sinnvoll weiter zu verwerten.

Was steht auf dem Speiseplan der Larven?

•    Lebensmittelreste: Nicht vermarktungsfähiges Obst und Gemüse, Altbrot oder Reste aus Großküchen und Kantinen.

•   Landwirtschaftliche Nebenprodukte: Regionale Reststoffe aus dem Weinbau wie Traubentrester sowie witterungsbedingt verdorbenes Getreide nach feuchten Sommern, das nicht mehr als reguläres Futter oder Lebensmittel vermarktet werden darf.

•   Gras und Grünschnitt: Schnittgut von nicht mehr benötigten Weideflächen.

•    Reste der Lebensmittelverarbeitung: Kleie, Biertreber aus Brauereien oder Presskuchen aus der Speiseölgewinnung.

•    Optimierte Futtermischungen: Kombination verschiedener Reststoffe zur Optimierung des Larvenwachstums.

Transferbereiche:

Die gewonnenen Rohstoffe bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten:

Tierernährung:
•    Insektenprotein: als alternative Eiweißquelle für importiertes Soja- und Fischmehl bei Nutztieren.

•    Gesundes Fett für die Tiergesundheit: Das gewonnene Insektenfett kann herkömmliches Soja- oder Palmöl im Futter ersetzen, beispielsweise in der Kälberaufzucht. Durch den hohen Gehalt an Laurinsäure stärkt es zudem die Abwehrkräfte und fördert die Darmgesundheit.

Technische und chemische Anwendungen (Fett und Chitin):
•     Insektenfett: Das Fett bildet die Basis für handgesiedete Naturseifen und biobasierten Bauschaum. Wegen seiner antimikrobiellen Eigenschaften eignet es sich zudem für Hautcremes sowie für biologisch abbaubare Schmierstoffe wie Kettensägenöl oder für Biodiesel.

•    Chitin und Chitosan: Aus den gereinigten Larvenhäuten gewinnen wir Chitin und veredeln es zum vielseitigen Biostoff Chitosan. Daraus lassen sich lederähnliche Materialien oder feuchtigkeitsspendende Hydrogele herstellen. Diese dienen in der Medizin als Wirkstoffträger oder als antibakterielle Wundauflagen zur Förderung der Wundheilung.

Landwirtschaft und Biogas:
•    Insekten-Frass: Das Gemisch aus Futterresten und Ausscheidungen der Larven ist reich an Pflanzennährstoffen. Es kann direkt als organischer Biodünger im Pflanzenbau oder zur Energiegewinnung in Biogasanlagen genutzt werden.

Kreislaufwirtschaft:
•    Regionale Reststoffe werden in neue Futtermittel, Dünger und Wertstoffe umgewandelt. So können Stoffkreisläufe geschlossen und Ressourcen effizienter genutzt werden.

Weitere Anwendungsmöglichkeit - Heimtierernährung

Insektenprotein wird auch in Hunde- und Katzenfutter eingesetzt und kann insbesondere für Tiere mit bestimmten Futtermittelunverträglichkeiten eine alternative Proteinquelle darstellen. Dieser Bereich ist ein ergänzendes Anwendungsfeld und kein eigener Forschungsschwerpunkt unseres Projekts.

Erkenntnisse:

•    Die Fütterung beeinflusst die Produktqualität: Ein hoher Kohlenhydratanteil im Futter kann beispielsweise den Fettgehalt der Larven erhöhen. Auch das Fettsäureprofil lässt sich durch die Fütterung beeinflussen.

•   Effiziente Reststoffverwertung: Larven der Schwarzen Soldatenfliege zeichnen sich durch eine enorme Futterverwertungseffizienz aus. „Von der Maus zum Elefanten“: Was zunächst kaum größer als ein kleines Pünktchen ist, entwickelt sich innerhalb von nur 10 bis 14 Tagen zu einer stattlichen Larve. Dabei nehmen die Larven ein Vielfaches ihres ursprünglichen Gewichts zu und verwandeln organische Reststoffe in wertvolle Biomasse.

•   Natürliche Beschäftigung: In unseren Studien zeigte sich ein deutlicher Mehrwert: Ferkel nach dem Absetzen sowie Hühner bevorzugen lebende Larven gegenüber klassischen Futtermitteln. Das aktive Suchen, Scharren und Picken fördert das natürliche Erkundungsverhalten, reduziert Stress und unterstützt eine gesunde Entwicklung der Jungtiere und bieten damit einen zusätzlichen Ansatzpunkt zur Förderung des Tierwohls.