Tierärztliche Hochschule

Hundefutter aus dem Moor

Forschende der Tierärztlichen Hochschule arbeiten an einem Kooperationsprojekt mit, mit dem ein nachhaltiger Kreislauf entwickelt werden soll, in dem Pflanzenteile aus renaturierten Mooren zu Hunde- und Katzenfutter verarbeitet werden. Dafür werden sie die Pflanzenteile in einem Zwischenschritt als Futter für Nutzinsekten aufbereiten.

Menschengruppe auf Treppe — Im Januar fand das Kick-off-Meeting für das Projekt statt: Clemens Hollah, Dr. Alexandra Rath, Dr. Nils Grabowski, Dr. Cornelia Schwennen, Janos-Istvan Petrusan, Dr. Jan Berend Lingens, Professor Dr. Arm Abd El-Wahab, Professor Dr. Christian Visscher, und Dr. Kashif ur Rehman. Es fehlt Professorin Dr. Madeleine Plötz (v.l.n.r.).

Moore sind wichtige Kohlenstoffdioxid-Speicher. Um die Klimaziele zu erreichen, werden viele Moore, die ehemals trockengelegt wurden, wieder vernässt. Forschende aus dem Institut für Tierernährung und dem Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) und des DIL – Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e. V. starteten jetzt ein gemeinsames Projekt, in dem sie Pflanzenteile ehemals bewirtschafteter und jetzt renaturierter Moorflächen verwenden, um Tierfutter für Hunde und Katzen herzustellen. Die in Mooren anfallende verholzte Biomasse ist als Futter- oder Lebensmittel nicht ohne weiteres nutzbar. Darum geht das Forschungsteam einen Umweg und bereitet die Biomasse als Futter für die Larven der schwarzen Soldatenfliege (Hermetia illucens, Black Soldier Fly, BSF) auf. Am Ende sollen die Insekten als Ganzes oder Bestandteile, wie Proteine oder Fette, als Futter für Hunde oder Katzen zur Verfügung stehen. Die VolkswagenStiftung fördert das Projekt über vier Jahre mit 1,25 Millionen Euro. Dr. Kashif ur Rehman vom DIL e.V. sowie Professorin Dr. Madeleine Plötz und Professor Dr. Christian Visscher aus der TiHo leiten das Projekt.

Insekten können verholzte Pflanzenteile verdauen

Moore wurden über Jahrhunderte trockengelegt, um Torf zu gewinnen und um die Flächen land- oder forstwirtschaftlich zu nutzen. Um die Funktion der Moore als Kohlenstoffdioxidspeicher wiederherzustellen, werden die Flächen wieder vernässt. Eine wirtschaftliche Nutzung ist damit nur noch eingeschränkt möglich. Pflanzen, die im Moor wachsen, müssen gut mit der Nässe umgehen können. Schilf, Torfmoose, Rohrkolben, Erle oder Seggen fühlen sich in der Umgebung wohl und eignen sich beispielsweise, um Dächer zu decken, als Dämmmaterial oder zur Energiegewinnung in Heizwerken. Der Wasserstand bestimmt, welche Pflanzen für die jeweiligen Standorte geeignet sind. Generell gilt: Je höher der Wasserstand des Standortes, desto höher müssen die Pflanzen wachsen und desto verholzter sind sie. Damit enthalten sie auch mehr Lignin. Lignin verbindet sich mit Hemizellulose und Zellulose zu Lignozellulose und bildet bei verholzten Pflanzen die Zellwand. Der Stoff für die Stabilität der Pflanzen verantwortlich. Substrate mit hohem Lignin- und Zellulosegehalt sind auch für Insekten schlecht verdaulich. „Unsere früheren Forschungsarbeiten haben aber gezeigt, dass Insekten im Gegensatz zu Hunden und Katzen oder zum Menschen lignozellulosehaltige Materialien teilweise verdauen können“, berichtet Plötz. „Der Umsatz ist aber oft nicht effizient und das Substrat ist sehr proteinarm. Wir müssen das verholzte Material also so auf- und vorbereiten, dass die Insekten und andere Wirbellose Tiere es effizient und möglichst ohne die Gabe von Zusatzstoffen verstoffwechseln können.“

Geeignetes Substrat suchen

Die Forschenden des DIL werden in dem Projekt prüfen, welches Substrat sich eignet, um die Larven der Schwarzen Soldatenfliege zu füttern und untersuchen, ob und wie es vorbehandelt werden muss. Ur Rehman erklärt: „Lignozellulose-Biomasse ist reich an Zellulose, Hemizellulose und Lignin. Diese Bestandteile sind jedoch fest miteinander verbunden, so dass es schwierig ist, Nährstoffe und die enthaltenen Zucker für die weitere Verarbeitung freizusetzen, um sie als Insektenfutter nutzen zu können. Darum ist es entscheidend, das Material vorzubehandeln und die komplexen Strukturen aufzubrechen.“ Das bedeutet, dass entweder Lignin entfernt oder modifiziert oder Hemizellulose abgebaut wird, damit die Zellulose besser zugänglich wird. „Dafür kommen unterschiedliche Methoden in Frage. Wir werden in dem Projekt prüfen, welches Verfahren das beste Ergebnis liefern“, sagt ur Rehman.

Fokus auf Hundefutter

An der TiHo werden die Forschenden die unterschiedlichen Substrate mit weiteren Wirbellosenarten wie Grillen oder Mehlwürmer untersuchen. Außerdem werden sie aus den Insekten Futter für Heimtiere erstellen und testen. Visscher erklärt: „Der Fokus wird dabei auf Hundefutter liegen, da Insektenfutter hier bislang schon am häufigsten zum Einsatz kommt. Auf Insektenprotein basierende Futtermittel für Haustiere sind vor allem für Hunde oder Katzen interessant, die gegen die gängigen Proteinträger aus der Fleischindustrie Unverträglichkeiten entwickelt haben. Außerdem sind solche Futtermittel natürlich auch für Tierbesitzerinnen und Tierbesitzer interessant, die ihre Haustiere aus ethischer Überzeugung oder aus ökologischen Gesichtspunkten nicht mit Fleischprodukten füttern möchten. Hier kann das Insektenfutter einen Kompromiss zur fleischfreien Fütterung darstellen.“

Paludikultur

Die wirtschaftliche Nutzung nasser und wiedervernässter Moore nennt sich Paludikultur. Genutzt werden nur oberirdische Pflanzenteile, der Torfkörper bleibt unangetastet. Als Lebens- oder Futtermittel sind die Pflanzenteile nicht geeignet. Ur Rehman sagt: „Moorflächen zu schützen ist ein Beitrag zum Klimaschutz. Für viele Menschen bedeutet dieser Schritt aber, dass sie ihre Flächen nicht mehr wie bisher nutzen können. In den vergangenen vier Jahrhunderten wurden sie mit viel Aufwand trockengelegt. Mit diesem Projekt möchten wir einen Beitrag leisten, den Menschen, eine Perspektive zu bieten, die ihre Flächen wegen der Klimaziele umnutzen müssen.“

Verholzte Pflanzenmasse ist häufiges Nebenprodukt in der Landwirtschaft

Die Entwicklung einer Insektennahrung aus lignozellulosereichem Pflanzenmaterial ist ein innovativer Ansatz mit mehreren Vorteilen und möglichen Anwendungen. Lignozellulosehaltige Biomasse entsteht nicht nur in Mooren, sondern ist auch ein häufiges Nebenprodukt in der Landwirtschaft. Sie ist reichlich vorhanden und eine nachhaltige Quelle als Insektenfutter. Die Nebenprodukte könnten als Insektenfutter genutzt und in einen Kreislauf eingebracht werden. Die Insekten wandelt die lignozellulosehaltige Biomasse in Proteine und andere wertvolle Nährstoffe um. Ein weiterer Vorteil – auch in der Nutzung von der Biomasse aus Moorflächen – ist, dass nur eine geringere Konkurrenz zu anderen Nahrungsmittelpflanzen besteht.

Der Titel des Forschungsprojektes lautet „Closing the loop with sustainable recycling of lignocellulose rich organic (by-) products for insect development and pet food production".