Analysen und Szenarien zur Nahrungsmittelproduktion aus Mikroalgen
- Projektteam:
Rösch, Christine (Projektleitung); Franziska Ketzer; Maren Eußner; Maximilian Roßmann; Sophie Mok
- Förderung:
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK)
- Starttermin:
2016
- Endtermin:
2018
- Projektpartner:
- Forschungsgruppe:
Projektbeschreibung
Mikroalgen bilden aus Kohlendioxid und anorganischen Substanzen hochwertige Inhaltsstoffe, die durch geeignete Produktions-, Ernte- und Aufschlussverfahren für die menschliche Ernährung nutzbar gemacht werden können. Sie lassen sich in technischen Systemen auf marginalen Flächen kultivieren und treten nicht in Flächennutzungskonkurrenz zur klassischen Nahrungsmittelproduktion. Mikroalgen erreichen bis zu fünffach höhere Flächenerträge und deutlich höhere Öl- und Proteinerträge als traditionelle Kulturpflanzen wie Raps oder Soja. Ernährungsphysiologisch besonders wertvoll ist u.a. ihr Gehalt an ungesättigten Omega-3-Fettsäuren und an Proteinen. Damit bieten sie eine gute Ausgangsbasis, um zu einer verantwortungsvollen und umweltverträglichen Entwicklung der Ernährung beizutragen. Ihr Potenzial wird bislang nur wenig genutzt. Kommerzielle Bedeutung haben vor allem Chlorella und Spirulina als Nahrungsergänzungsmittel, Dunaliella salina als Quelle für Beta-Carotin und Haematococcus pluvialis zur Herstellung des Lebensmittelfarbstoffs Astaxanthin. Dabei werden die Algen meist ohne Aufschluss eingesetzt oder nur spezielle Inhaltstoffe extrahiert. Andere Nutzungspfade, wie beispielsweise die Gewinnung von Algen-Proteinen zur Substitution von tierischem Eiweiß oder Soja-Eiweiß, wurden bislang nicht betrachtet.
Ziel des Projekts ist die Analyse der Nutzung von Mikroalgen für die Herstellung von Lebensmitteln am Beispiel der Herstellung von Algen-Protein sowie die Entwicklung von Algen-Szenarien für die Ernährung. Dazu werden Kostenabschätzungen, Lebenszyklusanalysen (LCA) und ein Stakeholder-Workshop durchgeführt. Der Fokus der LCA liegt auf den Massen- und Energiebilanzen und den Auswirkungen auf Klimawandel und Ressourcennutzung. Diese werden für ausgewählte Algen-Prozessketten bilanziert. Des Weiteren werden narrative Szenarien entwickelt und die Treiber und Entwicklungskorridore für die Algen-Nutzung in der Ernährung dargestellt. Abschließend werden im Rahmen eines Stakeholder-Workshops die Chancen und Herausforderungen einer Algen-basierten Ernährung transdisziplinär erarbeitet und die sich daraus ergebenden Hemmnisse sowie Änderungsnotwendigkeiten diskutiert.
Publikationen
Vision as make-believe: how narratives and models represent sociotechnical futures
2021. Journal of responsible innovation, 8 (1), 70–93. doi:10.1080/23299460.2020.1853395
Mikroalgen statt Fleisch und Soja – die Ernährung der Zukunft?
2020. Bioökonomie nachhaltig gestalten. Hrsg.: W. Konrad, 343–364, VS Verlag für Sozialwissenschaften. doi:10.1007/978-3-658-29433-5_13
Key-narratives of microalgae nutrition: Exploring futures through a public Delphi survey in Germany
2020. Science and public policy, 47 (1), 137–147. doi:10.1093/scipol/scz053
Microalgae for integrated food and fuel production
2018. Global change biology / Bioenergy, 11 (SI, 1), 326–334. doi:10.1111/gcbb.12579
Microalgae as an alternative and sustainable protein source
2018. IFT: A Matter of Science and Food (2018), Chicago, IL, USA, 15.–18. Juli 2018
Key narratives on microalgae for food production
2018. Congress FOOD 2030: Towards Sustainable Agri-Food Systems (2018), Stuttgart, Deutschland, 5.–6. September 2018
Transdisciplinary development of narratives on algae-based food
2018. 8th International Conference on Algal Biomass, Biofuels and Bioproducts (2018), Seattle, WA, USA, 11.–13. Juni 2018
Wandel in der Ernährung: Visionen der Nahrungsmittelproduktion aus Mikroalgen
2018. Workshop “Bioökonomie nachhaltig gestalten”, Universität Hohenheim (2018), Stuttgart, Deutschland, 28. Februar 2018
Nahrungsmittel aus Algen gegen die Überfischung der Meere
2017. Wissensbuffet “All you can eat and learn” (2017), Karlsruhe, Deutschland, 31. Mai 2017
Visionen der Ernährung aus Algen
2017. Wissenschaftsfestival EFFEKTE 2017, Karlsruhe, 28.Juni 2017
Guiding images, visions and narrative scenarios of an algae-based nutrition
2017. 2nd International Bioeconomy Congress, Stuttgart-Hohenheim, September 12-13, 2017
Scenarios for the application of microalgae as food
2017. Meeting of the Research Area Microalgae, University of Hohenheim, April 27, 2017
Das Wissensbuffet: All you can eat and learn!
2017. Ausstellung “Zentrum Mensch & Technik” in der Reihe “KIT im Rathaus” (2017), Karlsruhe, Deutschland, 12. Juli 2017
Life cycle assessment of microalgae as an alternative source of protein for the food sector
2017. 2nd International Bioeconomy Congress, Stuttgart-Hohenheim, September 12-13, 2017
Risk perception of biomass production with genome engineered microalgae
2017. 2nd International Bioeconomy Congress, Stuttgart-Hohenheim, September 12-13, 2017
Cost assessment of the application of microalgae as protein source
2016. 4th Meeting of the MWK Research Area Microalgae, Stuttgart, July 7, 2016
Scenarios and cost assessment for the production of algal protein
2016. 2nd Status Seminar und Interim Evaluation of the Bioeconomy Research Programme Baden-Württemberg, Stuttgart, October 13, 2016
Kontakt
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
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Tel.: 0721 608-22704
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