Die Schwarze Soldatenfliege: Nachhaltiges Protein für eine wachsende Welt
Die Weltbevölkerung steigt stetig und soll laut der aktuellen UN-Bevölkerungsprojektion im Jahr 2050 eine Zahl von 9,7 Milliarden Menschen erreichen. Zusammen mit Änderungen der Ernährungsweise in den Schwellen- und Entwicklungsländern in Richtung einer proteinreichen Ernährung stellt dies die Lebensmittelversorgung vor neue Herausforderungen, so dass die Deckung des Proteinbedarfs rein durch tierische Produkte nicht nachhaltig möglich ist, da extensive Viehhaltung bereits heute in eine besonders große Umweltbelastung resultiert. Eine nachhaltigere Alternative zu tierischem Protein aus der Viehhaltung sind Insekten. Sie bieten den Vorteil, dass sie sich schnell fortpflanzen, hohe Wachstums- und Futterumwandlungsraten aufweisen und reich an wertvollen Proteinen, Fetten und Mineralstoffen sind.
Besonders großes Potential für die Produktion von alternativen Proteinen im Großmaßstab bietet die Black Soldier Fly (Hermetia illucens). Die Larve der Black Soldier Fly ist sehr proteinreich kann als Futter für Nutztiere oder in der Aquaponik eingesetzt werden. Besonders interessant ist hierbei, dass zur Mast der Larven Rest- und Nebenstromverwertung eingesetzt werden können, so dass aus Abfallprodukten nachhaltige Produkte mit hohem Wert generiert werden können. Dies ermöglicht landwirtschaftlichen Betrieben die direkte Integration von Reststoffen in den Produktionsbetrieb zur Erweiterung der Wertschöpfungskette, so dass die Larvenmast eine ideale Möglichkeit zur dezentralen Herstellung von Biomasse im ländlichen Raum darstellt. Dem Einsatz von Insekten als alternative Proteinquelle für die Lebens- und Futtermittelindustrie kann somit eine große Bedeutung zugewiesen werden.
Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e. V.
Knowledge for Superior Foods
Das DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e. V. ist ein außeruniversitäres, gemeinnütziges Forschungsinstitut der Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelwissenschaften. In den letzten drei Jahrzehnten hat sich in Quakenbrück ein international tätiges Institut mit Kompetenzen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Lebensmittel entwickelt. Im Vorhaben werden die Forschungsplattformen Automatisierungstechnik und Advanced Technology des DIL eingebunden und übernehmen die Gesamtkoordination des Vorhabens. Darüber hinaus werden grundlegende Fragestellungen der Fliegenreproduktion adressieren und die mechanische und elektronische Auslegung des Prototypen, sowie die technische Umsetzung der Reproduktionsanlage vornehmen.
Larvae Solutions
Aus Larven wird Protein – effizient, skalierbar, regional
Die Larvae Solutions GmbH ist ein junges Unternehmen im Bereich der Larvenmast mit der Vision, Insekten als nachhaltige Nährstoffquelle im ländlichen Raum zu etablieren. Die Larvae Solutions GmbH produziert aktuell ca. 6t Larvenbiomasse pro Woche und bringt entsprechendes Expertenwissen in das Vorhaben ein. Durch Etablierung einer Reproduktionseinheit in der Produktionsstätte ergibt sich eine deutliche Steigerung der Gesamtproduktivität der Mast. Die Larvae Solutions GmbH validiert die Ergebnisse in der eigenen Produktionsstätte, wo im späteren Verlauf, die Ergebnisse auch Interessenten anschaulich näher gebracht werden können.
SLA Connecting Food
The easy way to future
Die SLA Software Logistik Artland GmbH (SLA) mit Hauptsitz in Quakenbrück begleitet die Food-Industrie, Hospitality und Gastronomie in eine digitale Zukunft. Dabei setzt das Unternehmen nicht nur auf innovative Soft- und Hardware, sondern entwickelt auch effiziente KI-gestützte Lösungen, die vollintegrierbar sind und sowohl als Assistenzsystem sowie autonom arbeiten. Bildverarbeitende KI-Systeme stellen die Branchen zukunftssicher auf, verbessern die Qualität der Produkte und können gleichzeitig die Einhaltung von tierschutzrelevanten Merkmalen überprüfen. Diese Expertise bringt SLA auch in das Forschungsprojekt ein und entwickelt ein KI-basiertes Bildverarbeitungssystem zur Geschlechtererkennung der Fliegen.
Bei Reprofly entsteht aus Larven der Schwarzen Soldatenfliege
proteinreiches, nachhaltiges Futtermittel
Unsere Herausforderung bei der Larvenmast
Der Prozess der Larvenmast (Junglarve zur gemästeter Larve) ist vergleichbar zu anderen Mastbetrieben (Schweine, Rinder, Geflügel, etc.) bereits etabliert. Der aktuelle Prozess der Reproduktion von Larven ist jedoch zentral realisiert und lässt sich im gegenwärtigen Verfahren nicht in einen dezentralen Prozess auf landwirtschaftlichen Betrieben überführen. Dies stellt speziell für kleinere Betreiber Einschränkungen im Mastbetrieb dar, da sich zum einen eine Abhängigkeit vom Zulieferer der Junglarven einstellt und zum anderen ergibt sich durch teils lange Lieferwege eine hohe Mortalität der Junglarven. Ein entsprechendes System mit hoher Sterblichkeit der Junglarven widerspricht einer nachhaltigen Produktion. Gleichzeitig geht hiermit eine schwankende Eingangsgröße lebender Junglarven einher, wodurch eine skalierbare Produktion von Biomasse nicht definiert möglich ist bzw. deutlich erschwert wird. Zusätzlich ergeben sich durch die Notwendigkeit, die Larven vom Produzenten der Junglarven zu beziehen, für die Mäster hohe Kosten zur Aufrechterhaltung der Produktion. Dies erzeugt gleichzeitig eine hohe Abhängigkeit der Mäster zu den Lieferanten der Junglarven in Bezug auf die Sicherstellung der eigenen Produktion und der resultierenden Kosten.
Lösungsansatz
Zur effizienteren Larvenmast soll der gesamte Lebenszyklus der Schwarzen Soldatenfliege direkt auf dem Mastbetrieb stattfinden. Dafür wird eine hochautomatisierte Reproduktionseinheit entwickelt, die geschlüpfte Fliegen zuführt, tote Fliegen abführt und die Fliegenpopulation kontinuierlich überwacht und steuert. So werden äußere Eingriffe minimiert, die Eiproduktion maximiert und ein Prototyp des Reproduktionskäfigs unter Praxisbedingungen getestet.
