Deep Branch: CO2 und Wasserstoff könnten eine nachhaltigere Fleischindustrie ermöglichen

Ein Großteil des Futtermittels für die Fleischindustrie ist sojabasiert und stammt aus Südamerika.

Die Fleischindustrie hat einen enormen CO2-Fußabdruck. Eine Biotech-Firma hofft, die Futtermittelproduktion mithilfe eines neuen Verfahrens grüner zu gestalten.

Autor Mark Newton:

Übersetzung Mark Newton, 26.01.21

Die Fleischindustrie hat zweifellos eine globale Dimension: Fleischprodukte werden zum einen von Land zu Land importiert und exportiert, aber selbst lokal erzeugte und verkaufte Produkte können einen Fußabdruck haben, der sich über Kontinente erstreckt. Ein großer Teil dieser Dynamik betrifft die Produktion und den Transport von Tierfutter, das einen wachsenden Markt mit einem Wert von bis zu 92 Milliarden US-Dollar pro Jahr darstellt. Die Herstellung und der Transport von Tierfutter tragen erheblich zum Kohlenstoffausstoß der Fleischindustrie bei, die ohnehin schon einen intensiven Verbrauch an Boden, Wasser und anderen Ressourcen aufweist – vor allem in Südamerika, wo riesige Flächen des für das globale Klima wichtigen Regenwalds für den Sojaanbau abgeholzt werden.

Ein in Großbritannien ansässiges Biotech-Unternehmen sucht daher nach Wegen, den CO2-Fußabdruck dieses Systems zu verändern, zu verbessern und zu reduzieren. Die Firma Deep Branch erforscht hierfür Methoden, bei denen Einzellerproteine (single cell protein, SCP) als Basis für Tierfutter verwendet werden können. SCPs werden durch einen Fermentationsprozess mit Hefe, Bakterien oder Algen hergestellt. Die Mikroben werden mit Kohlendioxid und Wasser gefüttert, wobei über einen Elektrolyseur zusätzlich Wasserstoff zugeführt wird. Der dabei entstehende Stoff, den Deep Branch „Proton“ getauft hat, kann dann als proteinreiches Tierfutter verwendet werden.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass Produktionsanlagen überall dort gebaut werden können, wo ein verfügbares Ausgangsmaterial für die Mikroorganismen zur Verfügung steht, wie Methan, Ethanol, Zucker, Biogas oder Holz. Deep Branch schätzt, dass mit diesem Verfahren die Kohlenstoffemissionen aus der Tierfutterproduktion um bis zu 90 Prozent reduziert werden könnten.

Die Umweltauswirkungen von Tierfuttermitteln

Aktuell wird ein erheblicher Teil des Tierfutters auf Basis von Soja hergestellt, insbesondere bei Hühnerfutter. Die großflächige Sojaproduktion erfolgt überwiegend in Südamerika und erfordert die Abholzung von Wäldern, den Einsatz von Maschinen und die Verwendung von Düngemitteln in großem Umfang. Das Endprodukt wird dann an landwirtschaftliche Betriebe in der ganzen Welt verschifft. Ähnlich kommt auch Fischmehl für die Lachsproduktion oft von der Pazifikküste Perus und Chiles, bevor es weiterverarbeitet und weltweit vertrieben wird.

Laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen, FAO, trägt die Futtermittelproduktion bis zu 45 Prozent zum globalen Kohlenstoff-Fußabdruck von Nutztierprodukten bei, wobei der Nutztiersektor insgesamt für etwa 14,5 Prozent aller vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen, insbesondere Methan, verantwortlich ist. Darüber hinaus steigt der Fleischkonsum global gesehen an – auch wenn er in einigen der fleischhungrigsten Nationen wie Deutschland, Großbritannien und Frankreich zu sinken beginnt. Die zunehmende Verstädterung und die höheren Löhne in den Ländern des Globalen Südens bedeuten, dass der Fleischkonsum schneller zunimmt als das Bevölkerungswachstum, was in Zukunft aus Nachhaltigkeitsperspektive weitere Probleme schaffen wird.

Biotech-Firmen wie Deep Branch hoffen, dass die SCPs ein Lösungsansatz für einige dieser Probleme sein können. Allerdings ist das Verfahren zur Erzeugung von SCPs nicht ohne Schattenseiten. Die Errichtung einer SCP-Anlage ist immer noch extrem teuer: Eine einzige Anlage kostet rund 100 Millionen US-Dollar. Darüber hinaus ist die Herstellung des SCP-Futters in großem Maßstab eine Herausforderung, ebenso wie der einfache Zugang zu den für die Proteinproduktion benötigten Stoffen.

Derzeit nutzt Deep Branch in seiner britischen Pilotanlage sowie in seinem sogenannten „Scale-up-Center“ in den Niederlanden Industrieemissionen für seinen CO2-Rohstoff. Perspektivisch sollen CO2 und Wasserstoff zu wichtigen Bestandteilen der Versorgungsinfrastruktur von Ländern werden, die SCP-Anlagen mit den notwendigen Stoffen versorgen – ähnlich wie Privathaushalte mit Erdgas beliefert werden.

Wenn die SCP-Produktion skalierbar und wirtschaftlich rentabel wird, könnte sie jedoch sogar eine direktere Rolle in der Nahrungsmittelproduktion spielen. SCPs könnten alternative Anbaumethoden wie vertikale Landwirtschaft  und Aquakulturen zusätzlich unterstützen und möglicherweise selbst zu einer Nahrungsmittelquelle für den Menschen werden. Deep Branch beschreibt „Proton“ als relativ geschmacksneutral und farblich neutral, was bedeutet, dass es als Basis für eine Vielzahl von Produkten verwendet werden könnte. RESET hat bereits zuvor über Entwicklungen in dieser Richtung berichtet, darunter einen auf ähnliche Art und Weise destillierten Wodka sowie ein Proteinpulver aus Luft, Wasser und Strom.

Die großflächige Einführung von SCPs für den menschlichen Verzehr liegt jedoch möglicherweise noch in weiter Ferne. Regulatorische Fragen könnten die Einführung verlangsamen, ebenso wie die Abneigung der Verbraucher gegen in Laboren hergestellte Lebensmittel. In jedem Fall ist es ein Bereich, der von Regierungen und Unternehmen mit Interesse verfolgt wird. Die Forschung von Deep Branch hat Zuschüsse vom Horizon 2020 EIC Accelerator der Europäischen Union erhalten, ebenso wie Unterstützung von der Supermarktkette Sainbury’s.

Dieser Artikel ist eine Übersetzung von Lydia Skrabania. Das Original erschien zuerst auf unserer englischen Seite.

MARKIERT MIT
Fleisch der Zukunft: Chancen und Herausforderungen von Ersatzprodukten

Der weltweite Fleischkonsum ist viel zu hoch und eine ökologische Katastrophe. Eine Studie des Umweltbundesamtes hat nun untersucht, wie verschiedene Fleischersatzprodukte zu einer fleischärmeren Ernährung beitragen können.

mhd-flexibel-food-waste-reduzieren
©
FreshAnalytics: Ein dynamisches Haltbarkeitsdatum für weniger Lebensmittelverschwendung

Ein digitales Haltbarkeitsdatum, das je nach Lager- und Transportbedingungen angepasst wird – genau daran arbeitet das Projekt FreshAnalytics. Möglich wird das mit Künstlicher Intelligenz.

Mit Künstlicher Intelligenz gegen Food Waste

Lebensmittelverschwendung ist ein riesiges Problem, auch in der Gastronomie. Das Londoner Unternehmen Winnow hilft Restaurants, Food Waste mit einem smarten Müllsystem zu reduzieren.

Solar Foods: Nahrung aus Luft, Wasser und Strom

Das finnische Startup Solar Foods stellt Proteine aus Luft, Wasser und sauberem Strom her. Das klingt nach Science-Fiction? Wir haben beim Gründer Pasi Vainikka nachgehakt, was die Idee tatsächlich leisten kann.

Fleischfreie Steaks aus dem 3D-Drucker

Bioingenieure haben pflanzliche Steaks entwickelt, die im 3D-Drucker hergestellt werden und sowohl den Geschmack als auch die Textur von Rindfleisch nachahmen.

Fleischersatz aus Mikroben, die sich in Vulkanmatsch tummeln

In heißen vulkanischen Quellen leben ganz besondere Mikroorganismen – und schon bald könnten sie die Basis für eine alternative Proteinquelle sein.

Landwirtschaft und Digitalisierung – Eine Zwischenbilanz

Die Digitalisierung als Allheilmittel für die Probleme in der Landwirtschaft? Zumindest gibt es vielversprechende Ansätze, die die Arbeit der Landwirte erleichtern und den Schutz der Agrarressourcen mitbedenken.

5 technologische Innovationen, die die Zukunft unserer Ernährung prägen könnten

Wie sollen wir die fast 10 Milliarden Menschen ernähren, die bis zum Jahr 2050 diese Erde bevölkern werden? Eine Frage, die uns alle angeht. Neue Technologien bergen das Potenzial, in Zukunft für eine größere Ernährungssicherheit zu sorgen. Wir stellen fünf davon vor.

Labor-Burger – schon bald auch auf deinem Teller?

Weltweit wird immer mehr Fleisch gegessen. Damit verbunden sind u.a. Massentierhaltung, hohe CO2-Emissionen und ein gigantischer Wasserverbrauch. In-vitro-Fleisch könnte eine Alternative sein.