PIK-Potsdam und zweimal Uni Bonn: Fleischalternativen aus Pilzkulturen könnten helfen, die Wälder der Erde zu retten
Wenn bis 2050 nur ein Fünftel des pro-Kopf Rindfleischkonsums durch Fleischalternativen aus mikrobiellem Protein ersetzt wird, könnte das die Entwaldung der Welt halbieren: Das ist das Ergebnis einer am 04.05.2022 in Nature veröffentlichten Analyse des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), die zum ersten Mal mögliche Auswirkungen dieser bereits marktreifen Lebensmittel auf die Umwelt umfassend untersucht. Zwei weitere Untersuchungen kommen von der Uni Bonn: „Fleischkonsum muss um mindestens 75 Prozent sinken – In geringen Mengen kann er dagegen durchaus nachhaltig sein“ und „Fleischersatz: Umwelt motiviert nicht zum Konsum –Tierwohl- und Gesundheits-Aspekte fördern dagegen den Griff zu Fleischalternativen.„
Der aus Pilzkulturen durch Fermentierung produzierte Fleischersatz ähnelt echtem Fleisch in Geschmack und Konsistenz, ist aber ein biotechnologisches Produkt. Gegenüber Rindfleisch erfordern diese Fleischalternativen deutlich weniger Landressourcen und können somit die Treibhausgasemissionen durch Viehhaltung und die Ausweitung von Acker- und Weideland stark senken. Die Analyse geht von der Annahme aus, dass die wachsende Weltbevölkerung immer mehr Appetit auf Rindfleisch hat.
„Die Produktion und der Konsum von Nahrungsmitteln machen ein Drittel der weltweiten Treibhausgasemissionen aus, wobei die Produktion von Rindfleisch die größte Einzelquelle ist“, sagt PIK-Forscher Florian Humpenöder, Hauptautor der Studie. Das liege zum Großteil daran, dass kohlenstoffspeichernde Wälder für Weide- oder Ackerflächen immer weiter gerodet würden und an weiteren Treibhausgasemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung. Ein Teil der Lösung könnte in bereits existierender Biotechnologie liegen: Nährstoffreiche, proteinreiche Biomasse mit fleischähnlicher Konsistenz, die von Mikroorganismen durch Fermentierung produziert wird – von Forschenden als mikrobielles Protein, also Eiweiß, bezeichnet.
„Würde man Wiederkäuerfleisch, also vor allem Rind-, aber auch Schaf- und Ziegenfleisch durch mikrobielles Protein ersetzen, könnte man die künftigen Umweltschäden durch das Ernährungssystem erheblich verringern“, sagt Humpenöder. „Die gute Nachricht ist: Die Menschen müssen keine Angst haben, dass sie in Zukunft nur noch Gemüse essen sollen. Sie können weiterhin Burger & Co. essen, nur werden die Burger-Pattys dann anders hergestellt.“
Nachhaltige Burger: Rinderhackfleisch durch mikrobielles Protein ersetzen
Das Forschungsteam aus Deutschland und Schweden hat mikrobielles Protein in einer Computersimulation in den Kontext des gesamten Agrar- und Ernährungssystems gestellt, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu ermitteln. Dieser Ansatz unterscheidet sich von früheren Studien, die nur einzelne Produkte betrachteten. Die Zukunftsszenarien der Forschenden reichen bis zum Jahr 2050 und berücksichtigen das künftige Bevölkerungswachstum, die Nahrungsmittelnachfrage, die Ernährungsgewohnheiten und die Dynamiken der Landnutzung und der Landwirtschaft. Da der Fleischkonsum in Zukunft wahrscheinlich weiter ansteigen wird, könnten immer mehr Wälder und nicht bewaldete natürliche Vegetation für Weide- und Ackerflächen verloren gehen.
„Wir haben herausgefunden, dass sich die jährliche Entwaldung und die CO2-Emissionen durch die Ausweitung von Acker- und Weideland im Vergleich zu einem Weiter-So-Szenario halbieren würden, wenn wir bis 2050 20 Prozent des pro-Kopf Konsums von Rindfleisch ersetzen würden. Weniger Rinder bedeuten weniger Bedarf an Futter- und Weideflächen und daher weniger Entwaldung – und reduzieren auch die Methanemissionen aus dem Pansen von Rindern und die Lachgasemissionen aus der Düngung von Futtermitteln oder der Güllewirtschaft“, so Humpenöder. “ Hackfleisch durch mikrobielles Protein zu ersetzen wäre also ein guter Anfang, um die Umweltschäden der heutigen Rindfleischproduktion zu verringern.“
Fleischersatz aus mikrobiellem Protein kann von landwirtschaftlicher Produktion entkoppelt werden
„Es gibt im Wesentlichen drei Gruppen von Fleischersatzprodukten“, erklärt Isabelle Weindl, Mitautorin und ebenfalls Forscherin am PIK. „Es gibt pflanzliche Produkte wie Soja-Burger, die man in Supermärkten findet. Es gibt tierische Zellen, die in einem Wachstumsmedium kultiviert werden, auch bekannt als Labor- oder in-vitro-Fleisch, das bisher sehr teuer ist, aber in letzter Zeit viel öffentliche Aufmerksamkeit erregt hat. Und es gibt fermentativ gewonnenes mikrobielles Protein auf Basis von Pilzkulturen, das wir für sehr interessant halten. Schon heute ist eine große Produktpalette davon etwa in Großbritannien und Schweiz im Supermarkt erhältlich und, was wichtig ist, es kann weitgehend von der landwirtschaftlichen Produktion entkoppelt werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Herstellung von mikrobiellem Proteinviel weniger landwirtschaftliche Fläche erfordert als die gleiche Menge Protein aus Fleisch – sogar, wenn man den Anbau des Zuckers einrechnet, den die Mikroben benötigen.“
Mikrobielles Protein wird in speziellen Kulturen hergestellt, ähnlich wie Bier oder Brot. Die Mikroben brauchen Zucker und eine konstante Temperatur. Daraus entsteht ein sehr proteinreiches Produkt, das so schmeckt, sich so anfühlt und so nahrhaft ist wie Rindfleisch. Die Technik basiert auf der jahrhundertealten Methode der Fermentation und wurde in den 1980er Jahren entwickelt. Die US-amerikanische Lebensmittelbehörde FDA (Food and Drug Administration) gab 2002 grünes Licht für eine von Mikroben hergestellte Fleischalternative („Mycoprotein“) und stufte sie als sicher ein.
Grüne Biotechnologie muss durch grüne Energie angetrieben werden
„Biotechnologie kann eine wichtige Rolle spielen für Herausforderungen einer umweltschonenden Landwirtschaft, von der Erhaltung der Ökosysteme bis zur Verbesserung der Ernährungssicherheit“, sagt Mitautor Alexander Popp, Leiter der Forschungsgruppe Landnutzungs-Management am PIK.
„Alternativen zu tierischen Proteinen, zum Beispiel auch was Milchersatzprodukte betrifft, könnten dem Tierwohl massiv zugutekommen, Wasser sparen und Naturräume und Artenvielfalt schonen. Allerdings bringt die Verlagerung vom Tier zum Fermentations-Tank weitere Fragen mit sich – allen voran die Energieversorgung für den Produktionsprozess.
„Eine groß angelegte Umstellung auf Biotech-Lebensmittel muss einhergehen mit einer klimafreundlichen Stromerzeugung. Nur so kann das Klimaschutzpotenzial voll wirken“, so Popp weiter. „Aber wenn wir es richtig anpacken, kann mikrobielles Protein auch Fleischliebhabern den Wandel erleichtern. Schon kleine Häppchen können viel bewirken.“
2. Uni Bonn 1 – Fleischkonsum muss um mindestens 75 Prozent sinken – In geringen Mengen kann er dagegen durchaus nachhaltig sein
Damit die Erde uns auch in Zukunft ernähren kann, müssen die Industrienationen den Verzehr von Fleisch deutlich reduzieren – im Idealfall um mindestens 75 Prozent. Zu diesem Schluss kommt eine neue Untersuchung der Universität Bonn. Die Übersichtsarbeit wertet den aktuellen Stand der Forschung zu verschiedenen Aspekten des Fleischkonsums aus. Dazu zählen neben den Auswirkungen auf Umwelt und Klima auch Gesundheits- und wirtschaftliche Effekte. Ein Fazit der Forscher: In geringen Mengen Fleisch zu essen, kann durchaus nachhaltig sein. Die Ergebnisse erscheinen in Annual Review of Resource Economics.
Rund 80 Kilogramm Fleisch nehmen die Europäer im Jahr zu sich. Doch jedes leckere Steak, jede knackige Grillwurst hat einen Preis, den wir nicht an der Ladentheke bezahlen. Denn die Nutztierhaltung schädigt Klima und Umwelt. Beispielsweise erzeugen Wiederkäuer Methan, das die Erderwärmung beschleunigt. Tiere setzen zudem nur einen Teil der verfütterten Kalorien in Fleisch um. Um dieselbe Zahl an Menschen zu ernähren, braucht man bei Fleisch daher entsprechend mehr Fläche. Das geht zu Lasten der Ökosysteme, da weniger Raum für den natürlichen Artenschutz bleibt. Wer zu viel Fleisch isst, lebt zudem gefährlich – Fleisch in Übermengen ist nicht gesund und kann chronische Krankheiten begünstigen.
Es gibt also gute Argumente, den Konsum tierischer Lebensmittel stark einzuschränken. „Würden alle Menschen so viel Fleisch verzehren wie die Europäer oder die Nordamerikaner, würden wir die Klimaziele weit verfehlen, und viele Ökosysteme würden kollabieren“, erklärt Studienautor Prof. Matin Qaim vom Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) der Universität Bonn. „Wir müssen unseren Konsum daher deutlich senken, idealerweise auf 20 Kilogramm oder weniger jährlich. Der Krieg in der Ukraine und die dadurch entstehenden Engpässe für Getreide auf dem Weltmarkt zeigen zudem sehr deutlich, dass weniger Getreide an Tiere verfüttert werden sollte, um die globale Ernährung sicherzustellen.“ Derzeit wandere rund die Hälfte der weltweiten Getreideproduktion in den Futtertrog.
Massen-Vegetarismus nicht beste Lösung
Sollte die Menschheit nicht besser komplett auf vegetarische oder noch besser vegane Kost umschwenken? Laut Studie wäre das die falsche Konsequenz. Einerseits gibt es viele Regionen, in denen sich keine pflanzlichen Lebensmittel anbauen lassen. „Wir können uns nicht von Gras ernähren, Wiederkäuer aber sehr wohl“, verdeutlicht Qaims Kollege und Koautor Martin Parlasca. „Wenn sich Grasland nicht anders nutzen lässt, ist es daher durchaus sinnvoll, darauf Vieh zu halten.“ Gegen eine schonende Weidehaltung mit nicht zu vielen Tieren sei auch aus Umweltsicht wenig einzuwenden.
Gerade in ärmeren Regionen fehlt es zudem an pflanzlichen Quellen für hochwertige Proteine und Mikronährstoffe. So lassen sich Gemüse und Hülsenfrüchte nicht überall anbauen und zudem nur zu bestimmten Zeiten ernten. „In solchen Fällen sind Tiere oft ein zentrales Element für eine gesunde Ernährung“, betont Parlasca. „Für viele Menschen sind sie außerdem eine wichtige Einnahmequelle. Wenn die Einkünfte aus Milch, Eiern oder auch Fleisch wegfallen, kann das für sie existenzbedrohend sein.“ Ohnehin seien nicht die ärmeren Länder das Problem, verdeutlichen die Autoren. Bei ihren Bewohnern steht Fleisch meist viel seltener auf dem Speiseplan als in den Industrienationen. Vor allem die reichen Länder müssen daher den Fleischkonsum reduzieren.
Steuer auf Fleischprodukte sinnvoll
Im Moment ist davon wenig zu spüren. Obwohl es mehr Vegetarier gibt als früher, stagniert der Fleischkonsum europaweit gesehen. Am höchsten ist er jedoch in Nordamerika und Australien. Qaim hält es für wichtig, auch über höhere Steuern auf tierische Lebensmittel nachzudenken. „Das ist sicher unpopulär, zumal es mit einem zehn- oder zwanzigprozentigen Aufschlag wahrscheinlich nicht getan wäre, falls er eine Lenkungswirkung entfalten soll“, sagt er. „Fleisch verursacht jedoch hohe Umweltkosten, die sich in den aktuellen Preisen nicht widerspiegeln. Es wäre durchaus sinnvoll und gerecht, die Konsumentinnen und Konsumenten stärker an diesen Kosten zu beteiligen.“
Die Autoren fordern zudem, das Thema „nachhaltiger Konsum“ verstärkt in die schulischen Curricula zu integrieren. Auch in der Ausbildung zukünftiger Lehrkräfte müssten diese Inhalte besser berücksichtigt werden. „Wir müssen sensibler für die globalen Auswirkungen unserer Entscheidungen werden“, betont Qaim, der auch Mitglied im Exzellenzcluster PhenoRob sowie (wie sein Kollege Martin Parlasca) im Transdisziplinären Forschungsbereich „Sustainable Futures“ der Universität Bonn ist. „Das gilt nicht nur beim Essen, sondern auch für das T-Shirt, das wir beim Discounter kaufen, um es einen einzigen Abend auf einer Party zu tragen.“
3. Uni Bonn 2 – Fleischersatz: Umwelt motiviert nicht zum Konsum – Tierwohl- und Gesundheits-Aspekte fördern dagegen Griff zu Fleischalternativen
Menschen, die eine kritische Einstellung zur Massentierhaltung haben oder im Alltag auf ihre Gesundheit achten, greifen eher zu Fleischersatzprodukten. Die Sorge um die Umwelt spielt bei dieser Entscheidung dagegen keine Rolle. Zu diesem Schluss kommt eine Studie der Universität Bonn (Medienmitteilung vom 26.04.2022), an der mehr als 400 Personen zwischen 17 und 86 Jahren teilnahmen. Die Ergebnisse erscheinen in Food Quality and Preference.
Fleischersatzprodukte sind im Kommen: Fristeten sie früher ein Nischendasein in Reformhäusern oder Bio-Läden, sind Weizen-Salami, Tofu-Schnitzel oder Soja-Hack heute in jedem gut sortierten Supermarkt zu finden. „Wir wollten wissen, aus welchen Gründen Konsumentinnen und Konsumenten zu diesen Alternativen greifen“, erklärt Jeanette Klink-Lehmann, die am Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik der Universität Bonn in der Abteilung von Prof. Dr. Monika Hartmann promoviert.
Klink-Lehmann und Hartmann haben für die Analyse zusammen mit ihrem Kollegen Nick Marcus 441 Frauen und Männer aus ganz Deutschland befragt. Die Teilnehmenden sollten beispielsweise angeben, wie sehr sie auf ihre Gesundheit achten, ob die Menschheit aus ihrer Sicht auf eine ökologische Krise zusteuere und ob die Tierhaltung in der Landwirtschaft ethisch hinterfragt werden müsse. Zudem gaben sie ihre Einstellung zu Fleischersatz-Produkten an sowie ihre Absicht, diese in Zukunft verstärkt zu konsumieren.
Tierwohl- und Gesundheitsaspekte motivieren zum Konsum
„Wir haben nun basierend auf der Erweiterung eines anerkannten Verhaltensmodells die statistischen Beziehungen zwischen diesen Antworten untersucht“, sagt Marcus. Dabei stießen die Forschenden auf ein überraschendes Ergebnis: Eine stärkere Sorge um die Umwelt ging weder mit einer besseren Bewertung von Fleischersatz-Produkten einher noch mit einer größeren Absicht, diese zu kaufen. „Wir hatten erwartet, dass für den Umstieg auf Fleisch-Alternativen auch ökologische Aspekte eine Rolle spielen“, erklärt Marcus. „Das hat sich jedoch nicht bestätigt.“
Über die Gründe für die Diskrepanz zwischen dem Umweltbewusstsein der Teilnehmenden und ihrem Verhalten können die Forschenden nur spekulieren. So stammen die Umfrage-Daten bereits aus dem Jahr 2017 – einer Zeit also, als die „Fridays for Future“-Bewegung noch nicht existierte. „Seitdem steht das Thema Umwelt deutlich stärker auf der Tagesordnung“, betont Klink-Lehmann. „Damit sind heute vermutlich mehr Menschen als noch vor fünf Jahren über die potenziell negativen Umweltauswirkungen des Fleischkonsums informiert.“
Eine große Rolle bei der Konsumentscheidung der Befragten spielten Tierwohl-Bedenken: Wer Massentierhaltung kritisch sieht, hat (wenig überraschend) im Schnitt eine positivere Haltung zu Pflanzen-Wurst und Veggie-Burger. Diese Einstellung wiederum wirkt sich förderlich auf die Absicht aus, künftig eher zu diesen Alternativen zu greifen. Auch ein ausgeprägtes Gesundheitsbewusstsein geht im Schnitt mit einer stärkeren Bereitschaft einher, häufiger pflanzliche Produkte zu konsumieren. Einen erheblichen Einfluss auf diese Entscheidung hat darüber hinaus, wie Freunde und enge Bezugspersonen zu Fleischersatzprodukten stehen.
Vorteile gezielt vermarkten
Marcus, Klink-Lehmann und Hartmann empfehlen, einerseits die ökologischen Vorteile pflanzlicher Alternativen besser zu kommunizieren. Außerdem solle die Industrie bei der Herstellung ihrer Produkte verstärkt auf eine gesunde und ausgewogene Zusammensetzung achten. Dort, wo bei Fleischersatz tierische Lebensmittel wie etwa Eier genutzt werden, sollten diese zudem von Höfen stammen, die auf eine gute Tierhaltung achten. „Tierwohl und Gesundheit sind den Konsumenten offensichtlich sehr wichtig“, sagt Klink-Lehmann. „Die Hersteller tun also gut daran, diese Aspekte zu berücksichtigen und ihre Lebensmittel dann auch entsprechend zu vermarkten.“
->Quellen:
- pik-potsdam.de/fleischalternativen-aus-pilzkulturen-koennten-helfen-die-waelder-der-erde-zu-retten
- Florian Humpenöder, Benjamin Bodirsky, Isabelle Weindl, Hermann Lotze-Campen, Tomas Linder, Alexander Popp (2022): Projected environmental benefits of replacing beef with microbial protein. Nature, volume 605, pages 90–96 (2022). [DOI: 10.1038/s41586-022-04629-w]
- uni-bonn.de/de/neues/082-2022
- uni-bonn.de/de/neues/085-2022
- Originalpublikation (Open Access): Martin C. Parlasca & Matin Qaim: Meat consumption and sustainability; Annual Review of Resource Economics; doi.org/10.1146/annurev-resource-111820-032340
- Originalpublikation: Marcus, N., Klink-Lehmann, J. und Hartmann, M.: Exploring factors determining German consumers’ intention to eat meat alternatives; in: Food Quality and Preference; DOI: doi.org/10.1016/j.foodqual.2022.104610