Leitprojekt »FutureProteins«

Gekoppelte Agrarsysteme für eine resiliente und ressourcenoptimierte Produktion von hochwertigen Lebensmittelproteinen

 

Das Leitprojekt »FutureProteins« kombiniert die Herstellung alternativer Proteinquellen in geschlossenen Agrarsystemen mit einer integrierten Nutzung aller Nebenströme zur Herstellung weiterer Proteinrohstoffe. Als alternative Proteinquellen dienen hierbei bestimmte Pflanzen (Kartoffeln, Weizengras, Luzerne), Insekten (Mehlwürmer), filamentöse Pilze sowie Mikroalgen. Sie enthalten allesamt ein für die menschliche Ernährung hochwertiges Aminosäureprofil sowie gute Anwendungseigenschaften, wodurch sie für die Lebensmittelindustrie sehr attraktiv sind. 

Im Mittelpunkt des Leitprojekts stehen vier geschlossene Anbausysteme: Vertical Farming für Pflanzen, Insect Farming für Insekten, Bioreaktoren für Pilze sowie Photobioreaktoren für Algen. Der große Vorteil hierbei ist, dass die jeweiligen Proteinquellen ganzjährig, klimaunabhängig und dadurch mit hoher Effizienz und Resilienz angebaut werden können. Darüber hinaus sind die geschlossenen Systeme im Vergleich zu herkömmlichen Anbauprozessen eine äußerst ressourcenschonende Methode: So benötigt das Vertical Farming von Pflanzen lediglich 5% des Wassers und 50% weniger Dünger, während auf Pestizide gänzlich verzichtet wird.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil von »FutureProteins« ist die Nutzung von Energie-, Abfall- und Abwasserströmen aus den vier genutzten Anbausystemen und den jeweiligen Aufarbeitungsprozessen. Dadurch sollen geschlossene, kosteneffiziente und ressourcenschonende Kreisläufe entlang der Wertschöpfung geschaffen werden. Auch hier steht das Vertical Farming im Vordergrund: Neben der Herstellung von pflanzlichen Proteinzutaten werden alle anderen Pflanzenteile als Substrat für die Kultivierung von Insekten, Pilzen und Algen verwendet, während die Abwärme etwa für die Klimatisierung der Insekten genutzt werden kann.

Zu guter Letzt werden die neuen Proteinquellen und ihre sensorischen und funktionellen Eigenschaften für ein breites Applikationsspektrum in der Lebensmittelindustrie optimiert und veredelt. Hierbei werden Rezepturen für Nahrungsmittel mit verbessertem ernährungsphysiologischem Profil entwickelt sowie die Verbraucherakzeptanz und Nachhaltigkeitsfaktoren bewertet.

Das Fraunhofer-Leitprojekt ist auf eine Laufzeit von vier Jahren angelegt. Das Projekt hat Fraunhofer-intern eine hohe Relevanz für die Forschungsfelder »Bioökonomie« sowie »Ressourceneffizienz und Klimatechnologie« und für den Leitmarkt »Ernährungswirtschaft«. Das ambitionierte »FutureProteins«-Projektziel ist ein neuartiger und besonders nachhaltiger Ansatz, basierend auf dem globalen Bedarf, der die Grundlage für neue Entwicklungsvorhaben und für eine zukünftige Technologieführerschaft von Fraunhofer im Agrar- und Lebensmittelsektor bildet. 

 

Beteiligte Institute

• Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME (Koordinator)
• Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
• Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
• Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
• Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
• Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT