Insekten als Rohstoffe und Futterquelle

Innovative, wettbewerbsfähige Produkte aus Insektenmehl sind Ziel des Projekts „Competitive Insect Products“. Insekten liefern nicht nur nachhaltiges Tierfutter. Ihre Fette können auch als Rohstoffe für die Industrie dienen.

Larven
Larven der Schwarzen Soldatenfliege enthalten wertvolle Proteine und Fette © Adobe Stock / namsom1988

Insekten haben als Quelle für Proteine und Fette viele Vorteile. Im Tierfutter können sie ökologisch bedenkliches Soja oder Fischmehl zum Teil ersetzen. Soja wird vielfach in Regenwaldgebieten angebaut, die zuvor gerodet wurden. Massenhafter Fischfang trägt zur Überfischung der Meere bei. Als Alternative bieten sich nahrhafte Fliegenlarven an. Sie vermehren sich enorm schnell und ernähren sich von dem, was Laien üblicherweise als Abfall bezeichnen. Die Wissenschaftler sprechen indes lieber von Reststoffen im Sinne der Kreislaufwirtschaft. Zudem „verbraucht“ die Insektenzucht keine Anbauflächen. Larven-Trockenmasse bestehe zu fast 50 Prozent aus Proteinen und zu 50 Prozent aus Fetten, erklärt der Biotechnologe Harald Wedwitschka. Im Vergleich zum herkömmlichen Tierfutter ist Insektenmehl „qualitativ ähnlich und nachhaltiger“. Derzeit gibt es einige Nischenprodukte, zum Beispiel antiallergenes Hundefutter.

Doch aktuell sind Produkte aus Insektenmehl im Großen und Ganzen noch nicht wirtschaftlich, betont Wedwitschka. Genau das möchte der Biotechnologe ändern. Am Deutschen Biomasseforschungszentrum in Leipzig schafft er die Basis für wettbewerbsfähige Insektenprodukte – insbesondere als Rohstoff für die Industrie. Wedwitschka und sein Team sind Teil des BMBF-Verbundvorhabens Competitive Insect Products (CIP). Gemeinsam mit einem Fliegenzucht-Betrieb, der Hermetia Baruth GmbH, wollen sie Insekten mit Reststoffen füttern und aus den Larven anschließend hochwertige Insektenproteine und -fette gewinnen. Denkbar sind viele Verwertungsmöglichkeiten, zum Beispiel als Kosmetika oder biologisch abbaubare Waschmittel. Neben der Nutzung von Reststoffen – etwa aus der Lebensmittelindustrie – bietet sich noch ein weiterer großer Vorteil: Erdölbasierte Produkte ließen sich durch biobasierte ersetzen.

Im Fokus steht die Wettbewerbsfähigkeit

Derzeit sehen die Forscherinnen und Forscher des CIP-Projektes besonders hochwertige Schmierstoffe als marktfähige Produkte an. „Unser Hauptansatz sind derzeit Olefine. Wir fokussieren uns auf biologisch abbaubare Hochleistungsschmierstoffe für Stoßdämpfer oder Leichtlauföle“, erläutert Projektleiter Wedwitschka. Diese Fette kann man dort einsetzen, wo keine mineralölbasierten Stoffe aus Gründen des Gewässerschutzes verwendet werden dürfen, etwa bei Kettensägen im Forstbetrieb. Ebenso unerwünscht sind erdölbasierte Fette bei technischen Anlagen in der Lebensmittel-Herstellung. „Auch viele Fahrrad- oder Motorradfahrer möchten biobasierte und biologisch abbaubare Kettenöle“, sagt er weiter. Statt wie heute noch vorwiegend in Meisenknödeln zu landen, können Fette aus Insekten als Basisstoffe für die Industrie dienen.

Der Forschungsverbund mit dem vollständigen Namen "Entwicklung einer kostengünstigen Wertschöpfungskette für biobasierte Olefine und Komplexnährmedien auf Basis von Insektenbiomasse für die industrielle Anwendung (CIP)“ steht unter dem Dach der Förderinitiative „Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe für eine wettbewerbsfähige Bioökonomie“. Im Oktober 2017 startete das BMBF die dreijährige Förderung mit einer Fördersumme von knapp 560.000 Euro.

Biologogisch abbaubares Öl für Fahrradketten

Für wettbewerbsfähige Insektenprodukte müssen die Produktionskosten niedrig sein. Daher setzen die Wissenschaftler auf die Schwarze Soldatenfliege (Hermetia illucens). Anders als die heimische Stubenfliege benötigt die erwachsene Soldatenfliege keinerlei Futter – ihr Leben dient nur noch der Erzeugung von großen Mengen an Nachwuchs. Dies hat auch den Vorteil, dass die Fliegen keine Krankheiten übertragen können, da sie sich nicht wie Stubenfliegen abwechselnd auf Exkremente und Nahrungsmittel niederlassen.

Die Larven der Soldatenfliege ernähren sich von nahezu allem toten organischen Material – egal ob Pflanzenreste oder tierische Abfälle. An dieser Stelle setzt das CIP-Projekt an: Das Team ging als ersten Schritt die „substratseitige Kostenreduktion“ an, erklärt Wedwitschka. „Wie sehr mögen Insekten etwa Agrarreststoffe, Maissilage, Biertreber oder Reststoffe aus der Biokraftstoffherstellung?“ Silage sind vergorene Reste von Pflanzen. Bislang wird meist – vergleichsweise teures – Schweinefutter zur Insektenzucht eingesetzt.

Hühnerkot und Biertreber als Futter

Neben den optimalen Wachstumsbedingungen der Larven untersuchte das Forschungsprojekt die Einkaufpreise der verschiedenen Futterquellen, Lagerungs- und Transportkosten. Wedwitschkas Fazit: „Vielversprechend erscheinen Hühnertrockenkot, Maissilage und Reststoffe der Bioethanol-Herstellung“.

Im Zuge der Prozessoptimierung überprüfte Wedwitschka weiter, ob es sich lohnt, die Larvenzucht an Biogasanlagen zu koppeln: „Das unverdaute Material, die Häute der Larven und die Exkremente eigen sich sehr gut als Co-Substrat für Biogasanlagen“, lautet seine Schlussfolgerung. Zudem liefert eine Biogasanlage quasi frei Haus die notwendige Wärme für die Insekten. Die Reststoffe aus der Insektenzucht könnten als „weitere Optionen als Material für Bioheizwerke, Düngemittel oder als Kultursubstrate für die Pilzzucht dienen“.

In Folgeprojekten möchten sich Wedwitschka und seine Kolleginnen und Kollegen verstärkt Langzeittests widmen. Dabei geht es etwa um die Haltbarkeit der biobasierten Schmierfette. Ebenso wichtig sind Fragen der Vermarktung oder die Nachfrage-Erforschung. Bis zu wettbewerbsfähigen Produkten im Sinne der Bioökonomie sind viele Schritte notwendig. Einen guten Teil der Wegstrecke haben die Forscherinnen und Forscher im CIP-Projekte schon zurückgelegt und so die Basis dafür geschaffen, dass Verbraucher in Zukunft die Vorzüge von nachhaltigen Insektenprodukten honorieren.