Mag. Silvia Stefan-Gromen
Ausgabe 12/2024- 01/2025
In einem Kooperationsprojekt arbeiten Forschende der TiHo und des DIL – Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik daran, einen nachhaltigen Kreislauf zu entwickeln, in dem Pflanzenteile aus renaturierten Mooren zu Hunde- und Katzenfutter verarbeitet werden. Dafür werden die Pflanzenteile in einem Zwischenschritt als Futter für Nutzinsekten aufbereitet.
Moore sind wichtige Kohlenstoffdioxid-Speicher – um die Klimaziele zu erreichen, werden heute viele Moore, die ehemals trockengelegt wurden, wieder vernässt. Forschende des Instituts für Tierernährung und des Instituts für Lebensmittelqualität und -sicherheit der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) und des DIL – Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e. V. starteten jetzt ein gemeinsames Projekt, in dem sie Pflanzenteile aus ehemals bewirtschafteten und jetzt renaturierten Moorflächen verwenden, um Tierfutter für Hunde und Katzen herzustellen.
Die in Mooren anfallende verholzte Biomasse ist als Futter- oder Lebensmittel nicht ohne Weiteres nutzbar. Darum geht das Forschungsteam einen Umweg und bereitet die Biomasse als Futter für die Larven der Schwarzen Soldatenfliege (Hermetia illucens, Black Soldier Fly, BSF) auf. Am Ende sollen die Insekten als Ganzes oder Bestandteile, wie Proteine oder Fette, als Futter für Hunde oder Katzen zur Verfügung stehen. Die Volkswagen Stiftung fördert das Projekt über vier Jahre mit 1,25 Millionen Euro. Dr. Kashif ur Rehman vom DIL sowie Professorin Dr. Madeleine Plötz und Professor Dr. Christian Visscher aus der TiHo leiten das Projekt.
Das Verfahren im Detail
Um die Funktion der Moore als Kohlenstoffdioxidspeicher wiederherzustellen, werden die Flächen wieder vernässt. Der Wasserstand bestimmt, welche Pflanzen für die jeweiligen Standorte geeignet sind. Generell gilt: Je höher der Wasserstand des Standorts, desto höher müssen die Pflanzen wachsen und desto verholzter sind sie. Damit enthalten sie auch mehr Lignin. Lignin verbindet sich mit Hemizellulose und Zellulose zu Lignozellulose und bildet bei verholzten Pflanzen die Zellwand; der Stoff ist für die Stabilität der Pflanzen verantwortlich. Substrate mit hohem Lignin- und Zellulosegehalt sind auch für Insekten schlecht verdaulich. „Unsere früheren Forschungsarbeiten haben aber gezeigt, dass Insekten im Gegensatz zu Hunden und Katzen oder zum Menschen lignozellulosehaltige Materialien teilweise verdauen können“, berichtet Plötz. „Der Umsatz ist aber oft nicht effizient und das Substrat ist sehr proteinarm. Wir müssen das verholzte Material also so auf- und vorbereiten, dass die Insekten und andere wirbellose Tiere es effizient und möglichst ohne die Gabe von Zusatzstoffen verstoffwechseln können.“
Die Forschenden des DIL werden in dem Projekt prüfen, welches Substrat sich eignet, um die Larven der Schwarzen Soldatenfliege zu füttern, und untersuchen, ob und wie es vorbehandelt werden muss. Dr. ur Rehman erklärt: „Lignozellulose-Biomasse ist reich an Zellulose, Hemizellulose und Lignin. Diese Bestandteile sind jedoch fest miteinander verbunden, sodass es schwierig ist, Nährstoffe und die enthaltenen Zucker für die weitere Verarbeitung freizusetzen, um sie als Insektenfutter nutzen zu können. Darum ist es entscheidend, das Material vorzubehandeln und die komplexen Strukturen aufzubrechen.“ Das bedeutet, dass entweder Lignin entfernt oder modifiziert oder Hemizellulose abgebaut wird, damit die Zellulose besser zugänglich wird. „Dafür kommen unterschiedliche Methoden infrage. Wir werden in dem Projekt prüfen, welches Verfahren das beste Ergebnis liefert“, so Dr. ur Rehman.
An der TiHo werden die Forschenden die unterschiedlichen Substrate mit weiteren Wirbellosen-Arten wie Grillen oder Mehlwürmern untersuchen. Außerdem werden sie aus den Insekten Futter für Heimtiere erstellen und testen. Visscher erklärt: „Der Fokus wird dabei auf Hundefutter liegen, da Insektenfutter hier bislang schon am häufigsten zum Einsatz kommt. Auf Insektenprotein basierende Futtermittel für Haustiere sind vor allem für Hunde oder Katzen interessant, die gegen die gängigen Proteinträger aus der Fleischindustrie Unverträglichkeiten entwickelt haben. Außerdem sind solche Futtermittel natürlich auch für Tierbesitzer*innen interessant, die ihre Haustiere aus ethischer Überzeugung oder aus ökologischen Gesichtspunkten nicht mit Fleischprodukten füttern möchten. Hier kann das Insektenfutter einen Kompromiss zur fleischfreien Fütterung darstellen.“
Die Entwicklung einer Insektennahrung aus lignozellulosereichem Pflanzenmaterial ist ein innovativer Ansatz mit mehreren Vorteilen und möglichen Anwendungen. Lignozellulosehaltige Biomasse entsteht nicht nur in Mooren, sondern ist auch ein häufiges Nebenprodukt in der Landwirtschaft. Sie ist reichlich vorhanden und eine nachhaltige Quelle als Insektenfutter. Die Nebenprodukte könnten als Insektenfutter genutzt und in einen Kreislauf eingebracht werden. Die Insekten wandeln die lignozellulosehaltige Biomasse in Proteine und andere wertvolle Nährstoffe um. Ein weiterer Vorteil – auch in der Nutzung der Biomasse aus Moorflächen – ist, dass nur eine geringere Konkurrenz zu anderen Nahrungsmittelpflanzen besteht.
Der Titel des Forschungsprojekts lautet „Closing the loop with sustainable recycling of lignocellulose rich organic (by-)products for insect development and pet food production“.
Kontakt
Dr. Cornelia Schwennen
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
Institut für Tierernährung
Tel.: +49 511 856-7381
cornelia.schwennen@tiho-hannover.de
Dr. Kashif ur Rehman
DIL – Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e. V.
Tel.: +49 5431 183-346
k.rehman@dil-ev.de