INFeed

Kontext und Thema

Über 30% des weltweiten Proteinbedarfs für die menschliche Ernährung wird über Nahrung aus den Meeren abgedeckt. Dabei wurden die natürlichen Fischgründe jahrzehntelang überfischt. Der wachsende  Bedarf an marinen Lebewesen wird fast ausschließlich durch Aquakulturen gedeckt, die allerdings auch Nachteile bergen:

• So besteht eine hohe Anfälligkeit von Aquakultur-Tieren für Erkrankungen und eine hohe Belastung durch Krankheitserreger.
• Zudem tragen nicht-nachhaltige offene Aquakulturen zu einer Zerstörung von ökologisch-wichtigen Küsten-Ökosystemen bei.

Einer der größten Faktoren ist allerdings das Futter:

• Es stammt häufig aus nicht-nachhaltigen Quellen wie Fischmehl aus Wildfang, das das Problem der Überfischung der Meere zusätzlich verschärft.
• Darüber hinaus wird der nicht-optimale Nährstoffgehalt und die damit verbundenen geringen Wachstumsraten durch zusätzliche Wachstumshormone kompensiert.
• Da das Futter für Aquakulturen selbst oft Fischmehl-basiert und damit eine große Quelle für Krankheitserreger ist, werden Antibiotika- und Fungizid-Gaben notwendig.
• Damit ist die Futterproduktion selten in ein hochwertiges System (regionaler) biogener Stoffströme integriert, und führt so zu hohen Energiekosten und häufig zu hohen Abfallmengen.

Ziel

Im Rahmen von INFeed soll ein innovativer Ansatz zur Integration der Futter- und Nahrungsmittelproduktion in ein geschlossenes Kreislaufsystem in der Nähe der Konsumenten durch die Verwertung lokaler und regionaler biogener Stoffströme entwickelt werden. Das Leitprojekt INFeed verfolgt konkreter den Ansatz einer flexiblen Lebensmittelproduktion auf der Basis biogener Stoffströme unter Nutzung von Futterinsekten.

Mit der Nutzung von Insekten soll eine Plattformtechnologie etabliert werden, mit der nach dem Baukastenprinzip eine insektenbasierte Fütterungsstrategie für tierische Produkte (z.B. Garnelen) entwickelt werden kann. Gleichzeitig soll das aus ökologischer und ökonomischer Sicht hohe Potential der Insektenmassenkultur durch die ausschließliche Nutzung biogener Reststoffe immens gesteigert werden.

Als Modellansatz adressiert INFeed die Etablierung einer nachhaltigen und geschlossenen Aquakultur für die Zucht von hochwertigen Speisegarnelen unter Nutzung von Insekten  als Futter, die auf Basis der regional in der Metropolregion Frankfurt/RheinMain anfallenden Stoffströme gezüchtet werden, um damit die lokale Erzeugung einer hochwertigen und gesunden Proteinquelle zu forcieren. 

Im Sinne des Innovationsraumes BioBall, forciert INFeed auf diese Weise die Erschließung nicht stofflich verwerteter Nebenströme und erreicht somit eine höhere Wertschöpfung sowie die Schließung biobasierter Stoffkreisläufe. Speziell in der konventionellen offenen und halboffenen Aquakultur führen eine nichtartgerechte Haltung und hohe Populationsdichten zu einer erhöhten Stress- und Krankheitsanfälligkeit sowie zu verringerten Wachstumsraten, was den Einsatz von Antibiotika und Hormonen erfordert. Aktuelle Studien zeigen, dass insektenbasierte Futtermittel einen positiven Einfluss auf die Tiergesundheit haben und damit zur Reduzierung des Antibiotikaeinsatz beitragen können. Zur weiteren Verbesserung der Ökobilanz von urbanen Aquakulturen soll im Rahmen von INFeed das Konzept des Urban Farmings durch die Etablierung von Aquakulturen mit geschlossenen Wasserkreislaufanlagen in Kombination mit einem geeigneten Nährstoffrückgewinnungskonzept weiterentwickelt werden. Hierdurch kann eine Produktion unter low- bzw. zero-waste-Bedingungen realisiert werden.

Umsetzung

Das Projekt besteht aus zwei Phasen.

Phase I (Machbarkeitsstudie während des laufenden Anwendungszeitraums) zielt darauf ab, die wissenschaftliche Grundlage für die Etablierung (regionaler) biogener Stoffströme zu schaffen und die Zucht der Insekten hinsichtlich spezifischer ernährungsphysiologischer Bedürfnisse der als Lebensmittel genutzten Spezies (Garnelen) zu verbessern.

Phase II (anwendungsorientierte, technische Umsetzung während des Verlängerungszeitraums) zielt anschließend auf die Etablierung eines geschlossenen Wasserkreislaufs unter low- bzw. zero-waste Bedingungen sowie auf ein hochentwickeltes Kontrollsystem gegen Erkrankungen ab.

Förderkennzeichen

Das Vorhaben wird durch die BMBF-Fördermaßnahme "Innovationsräume Bioökonomie" im Rahmen der "Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030" gefördert.

Laufzeit

01.07.2020 – 30.06.2022

Verbundpartner

• Technische Hochschule Mittelhessen (THM), Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie
• Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
• Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS
• Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), Corporación CEMarin
  
• Evonik Nutrition & Care GmbH
• August Storck KG
• DOEHLER GmbH
• Herbstreith & Fox GmbH & Co. KG
  Pektin-Fabriken