Lust auf ein Erdölsteak?

Lebensmittel müssen nicht auf dem Acker wachsen, glauben Forscher. Mit Mikroben lassen sich Proteine und Kohlenhydrate herstellen. Das hat Vorteile, doch die Akzeptanz ist ungewiss.

Tierisches Eiweiss aus dem Labor: Bakterieller Fleischersatz der kalifornischen Firma Calysta. Foto: PD

Tierisches Eiweiss aus dem Labor: Bakterieller Fleischersatz der kalifornischen Firma Calysta. Foto: PD

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Weltraummissionen sind keine ökologischen Vorzeigeprojekte. Doch offenbar taugen sie als Inspiration dafür. John Reed und Lisa Dyson vom kalifornischen Start-up Kiverdi jedenfalls fanden in etwa 50 Jahre alten Nasa-Publikationen einen Ansatz für eine umweltfreund­liche Alternative zur Landwirtschaft: «Wasserstoffbakterien», die das Stoffwechselprodukt Kohlendioxid aus dem Atem von Astronauten wieder in nahrhafte Proteine, Fette und Kohlenhydrate verwandeln können – platzsparend und effektiver als Pflanzen oder Algen. Dieses Recyclingprinzip wollen sie nun auf irdische Herausforderungen übertragen – und damit die Produktion von Lebensmitteln auf eine vollkommen neue Grundlage stellen. Eines Tages, so die Vision, könnten Bakterien Teller und Mägen füllen.

«Wie ein Raumschiff hat auch die Erde nur begrenzte Ressourcen», sagt Reed. Es sei praktisch unmöglich, die für 2050 prognostizierten knapp 10 Milliarden Menschen ausschliesslich mit Getreide, Soja und Fleisch zu versorgen. Die Landwirtschaft brauche zu viel Fläche und Wasser, belaste die Umwelt durch Pestizide und Dünger und produziere weltweit mehr Treibhausgase als Autos, Laster und Flugzeuge zusammen. Regenwaldrodungen für Soja- oder Palmölplantagen schaden dem Klima ebenfalls, und sie gefährden viele Tier- und Pflanzenarten.

Der Atem der Astronauten

Stahlkessel voller Wasserstoffbakterien in mehrstöckigen Biofabriken könnten bald Abhilfe schaffen, glauben Reed und Dyson. Schliesslich vermehren sich diese Einzeller auch in dunklen Fermentern, unabhängig von Wetter und Klima. In der Natur kommen sie etwa in heissen Quellen oder Seeschlamm vor.

Gespeist werden die Mikroben mit Wasserstoff und Kohlendioxid, das für das Verfahren konzentriert werden muss, ähnlich wie für die Produktion von Sprudelwasser oder Cola. «Die Gase können zum Beispiel Industrieabgasen entnommen werden», berichtet Reed. Wasserstoff lasse sich auch mithilfe von überschüssigem Solar- oder Windstrom aus Wasser herstellen. Zusätzlich geben die Forscher noch eine Spur Sauerstoff und eine Art Mineraldünger in die Fermenter. Für die Ernte trocknen sie die Mikroben und bereiten die enthaltenen Proteine, Öle und Kohlenhydrate auf. Das Wasser für den Prozess wird immer wieder recycelt. Proteinmehle, die tierischen Eiweissen ebenbürtig sind, und einen Ersatz für das Palmöl, das unter anderem in Schoggicremes und Keksen steckt, wollen sie mit zum Teil patentierten Verfahren schon hergestellt haben. Jetzt geht es darum, das Ganze auf industriellen Massstab zu übertragen. «Dazu arbeiten wir mit verschiedenen Partnern zusammen», sagt Reed.

«Wieder brandaktuell»

«Ethisch-moralisch ist es natürlich begrüssenswert, wenn Nahrung ohne hohe Treibhausgasemissionen und ohne Tierleid produziert wird», sagt Rudolf Hausmann von der Universität Hohenheim in Stuttgart. Bakterien seien dafür besonders gut geeignet, weil sie Kohlendioxid einige Hundert Mal so schnell umsetzten wie Pflanzen. Hausmann forscht an Bakterien, die den pflanzlichen Abfallstoff Lignozellulose mit industriell hergestelltem Ammoniak in hochwertige Proteine verwandeln.

Im Grunde ist Nahrungsmittelproduktion über Mikroorganismen nichts Neues. So wurden in Deutschland schon im Ersten Weltkrieg Hefeabfälle aus Brauereien an Tiere verfüttert. Im Zweiten Weltkrieg seien sogar 60 Prozent des deutschen Proteinbedarfs durch Hefen gedeckt worden, heisst es in einem Artikel des Fachblatts «International Journal of Current Microbiology and Applied Science». In den 60ern machten getrocknete Algen, Hefen und Bakterien unter dem Namen «Einzellerprotein» als Lösung für die Hungersnöte der Welt von sich reden. Wissenschaftler testeten unterschiedliche Ausgangsstoffe – von Bananenschalen über Kakteen bis zu Tierhaaren. Und BP arbeitete an Proteinmehlen aus Erdöl, sozusagen einem Erdölsteak. Doch als die «Grüne Revolution» mit neuen Hochleistungssorten deutlich höhere Ernteerträge klassischer Ackerfrüchte möglich machte, gerieten diese Ansätze in Vergessenheit.

«Heute ist das Thema wieder brandaktuell», sagt Hausmann. Ein Treiber ist der Trend zur vegetarischen Ernährung. Fleischersatzprodukte wie Quorn aus Mikrobenproteinen haben den Einzug in die Supermarktregale geschafft. In den aus Zucker und Pilzkulturen gewonnenen Eiweissen stecken nach Unternehmensangaben die gleichen Aminosäuren wie in Rind- oder Hähnchenfleisch. Auch das Start-up Perfect Day aus San Francisco setzt auf Einzeller statt auf Tiere oder Soja. Mit Hefekulturen stellen sie aus Zucker Eiweisse und Fettsäuren her, die auch in Kuhmilch enthalten sind. Die kuhfreie Milchproduktion verbrauche etwa 90 Prozent weniger Platz und Wasser und produziere nicht einmal ein Fünftel an Treibhausgasen, heisst es auf der Internetseite.

Was der Bauer nicht kennt

Auch an Algen wird wieder geforscht: Ein Team des Karlsruher Instituts für Technologie arbeitet an Bioreaktoren, in denen sich nahrhafte Mikroalgen vermehren und die etwa in Wüstengebieten ihren Dienst tun könnten. Und sogar die Idee des Erdölsteaks erlebt eine Art Renaissance: Der kalifornische Futtermittelhersteller Calysta produziert mit Bakterienhilfe Fischmehl aus Erdgas. Eine Industrieanlage in Nordengland wurde gerade eingeweiht.

Bislang wird nur der Fleischersatz Quorn in grösserem Umfang verkauft. Ob sich andere Mikrobenprodukte durchsetzen, ist ungewiss. Technologisch gibt es laut dem Stuttgarter Forscher Hausmann kaum Herausforderungen, doch befürchtet er Akzeptanzprobleme: «Es gilt das alte Sprichwort: ‹Was der Bauer nicht kennt, das isst er nicht.› Da muss noch eine Menge Überzeugungsarbeit geleistet werden.»

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 15.02.2017, 23:22 Uhr

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