In Zusammenarbeit mit: Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ)
03.12.2020

Nahrung für eine nachhaltige Zukunft  

Ernährung Ernährungssicherheit Gesundheit
Algen als alternative Nahrungsquelle © S. Hermann & F. Richter | Pixabay
Algen als alternative Nahrungsquelle © S. Hermann & F. Richter | Pixabay

Text: B. REGIERER & J. VOGT

Eine gesunde und nachhaltige Ernährung für alle ist eine der dringendsten Herausforderungen unserer Zeit. Obwohl jährlich neue Rekorde in der Lebensmittelproduktion aufgestellt werden, steigt die Nachfrage nach gesunder Ernährung aufgrund einer stetig wachsenden Weltbevölkerung und des durch Bodendegradation oder Auswirkungen des Klimawandels verursachten fortschreitenden Verlusts der verfügbaren Agrarflächen. Das Forschungsprojekt food4future entwickelt innovative Lösungen für eine nachhaltige Lebensmittelproduktion, um dieser Herausforderung zu begegnen und präsentiert erste innovative Lösungsansätze für nachhaltigere Agrarsysteme.

Milliarden Menschen sind von unzureichender oder falscher Ernährung betroffen – Unter- oder Fehlernährung ist auch in Industrieländern weit verbreitet

Die Sicherstellung einer gesunden und ausreichenden Ernährung und einer „sauberen“ Agrarproduktion gehören zu den dringendsten Herausforderungen, denen wir heute gegenüberstehen: Zwei Milliarden Menschen sind von unzureichender oder falscher Ernährung betroffen, was nicht nur in sogenannten Entwicklungsländern, sondern auch in Industrieländern zu einem Mangel an Mikronährstoffen führt. Die aktuelle Problematik im Ernährungssystem wird durch überwiegend nicht nachhaltig produzierte Lebensmittel sowie durch Lebensmittelverschwendung und -verluste entlang der Lebensmittelproduktionsketten verstärkt. Die Vereinten Nationen prognostizieren, dass die globale Bevölkerung bis 2050 auf 9,7 Milliarden ansteigt, was wiederum den Bedarf an Nahrungsmitteln erheblich steigern wird. In Verbindung mit der wachsenden Weltbevölkerung gibt es einen klaren Trend zur Urbanisierung. Seit 2007 übersteigt die Zahl der in Städten lebenden Menschen die Zahl der in ländlichen Gebieten angesiedelten Bevölkerung. Prognosen zufolge werden bis 2030 mehr als 60% der Weltbevölkerung in einer städtischen Umgebung leben – für Europa wird ein Urbanisierungsgrad von 80% erwartet.

Der Zugang zu einer ausreichenden Menge an gesunden und sicheren Lebensmitteln für alle wird durch diesen Urbanisierungstrend, durch die Auswirkungen des Klimawandels, Wetterextreme, den Verlust von Ackerland und nicht-nachhaltige Lebensmittelproduktionssysteme überdies negativ beeinflusst. Durch die Intensivierung der Lebensmittelproduktion wird die Konzentration auf nur wenige Cash Crops noch verstärkt. Derzeit machen nur neun Pflanzenarten mehr als zwei Drittel der gesamten Nahrungsmittelproduktion aus, was zu einem Verlust der biologischen Vielfalt führt. Diese Aspekte in Verbindung mit bewaffneten Konflikten oder wirtschaftlichen Schocks, die zu gesellschaftlichen Instabilitäten führen, haben große Auswirkungen auf die aktuellen Lebensmittelproduktionssysteme. Die COVID-19-Pandemie verschärft die Situation noch und verdeutlicht die Verwundbarkeit der globalisierten und eng verzahnten Lebensmittelproduktionsketten.

Bereits vor COVID-19 hatten mehr als 2 Milliarden Menschen keinen regelmäßigen Zugang zu sicheren, nährstoffreichen und ausreichenden Nahrungsmitteln oder waren von akutem Hunger bedroht. Heute leiden mehr als 820 Millionen Menschen unter Unterernährung, wobei der Trend durch die Pandemie noch zunimmt. Hunger ist eine der Säulen der „dreifachen Last“ (Triple Burden) an Fehlernährung, mit der wir weltweit konfrontiert sind: Industrieländer sowie Schwellenländer sind stark von durch Lebensmittel und ernährungsbedingte Erkrakungen, wie Mikronährstoffmangel und schwerwiegende Gesundheitsprobleme betroffen, die durch Übergewicht und Fettleibigkeit verursacht werden. Sie stellen nach wie vor eine der größten Belastungen im Gesundheitswesen weltweit dar.

Zur weltweiten Sicherstellung einer nachhaltigen Ernährung, Widerstandsfähigkeit gegen Schocks sowie Ernährungssicherheit sind disruptive Innovationen erforderlich, um unser Lebensmittelsystem zu transformieren. Die innovativen Lösungen müssen dabei die gesamte Wertschöpfungskette berücksichtigen, einschließlich Produktion, Verarbeitung, Logistik, Einzelhandel sowie Berücksichtigung von Wünschen der Verbrauchern und Verbraucherinnen. Die Transformation hin zu einer kreislaufbasierten Wirtschaft, die Lebensmittelverschwendung und -verluste entlang der Lebensmittelversorgungsketten durch Kaskadennutzung der eingesetzten Ressourcen reduziert, ist erforderlich, um „mit weniger mehr zu erreichen“ und damit innerhalb der planetaren Grenzen zu produzieren.

„Für die nachhaltige und gesunde Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung müssen Ernährungssysteme neu gedacht werden“, sagt Prof. Monika Schreiner (IGZ), Koordinatorin des food4future-Forschungsprojektes. „Wir brauchen alternative, ressourcenschonende Nahrungsquellen wie Halophyten (salztolerante Pflanzen), Makroalgen, Medusen (Quallen) oder Grillen. So können wir nachhaltige und krisen-resiliente Agri-Food-Systeme mit geringem Frischwasserbedarf entwickeln.“

In food4future sollen salztolerante Halophyten wie der Queller (Foto), Makroalgen, Quallen und Grillen einzeln oder co-kultiviert werden © Fitzner | IGZ
In food4future sollen salztolerante Halophyten wie der Queller (Foto), Makroalgen, Quallen und Grillen einzeln oder co-kultiviert werden © Fitzner | IGZ

food4future entwickelt innovative Lösungen für resilientere Ernährungssysteme zur nachhaltigen Sicherung einer gesunden und ausreichenden Nahrung

Foresight-Studien und Zukunftsszenarien sind Werkzeuge, um relevante Bedarfe und Herausforderungen für ein bestimmtes System zu identifizieren, und ermöglichen – anders als inkrementelle Verbesserungen eines bestehenden Systems – die Entwicklung disruptiver Innovationen. Für food4future wurden zwei extreme Zukunftsszenarien als Grundlage für neue Konzepte im Agrar- und Nahrungsmittelsystem ausgewählt: No Land- und No Trade-Szenarien antizipieren Bedingungen, unter denen die landwirtschaftliche Produktion und der Zugang zu Nahrungsmitteln durch eine verringerte Agrarfläche (No Land) oder durch Beschränkungen auf dem globalen Handelsmarkt (No Trade) eingeschränkt sind. Um den Zugang nicht nur zu einer ausreichenden Menge an Nahrungsmitteln zu gewährleisten, sondern auch die individuellen Bedürfnisse zu berücksichtigen (personalisierte Ernährung, um Mangelerscheinungen entgegenzuwirken), entwickelt food4future geschlossene, flexible Systeme für sogenannte Urbane Bioräume zur Produktion von Nahrungsmitteln aus bisher nicht genutzten Ressourcen unter Verwendung der Schlüsseltechnologien (UV-)LEDs und Kompositleichtbau-Werkstoffen. Dafür werden Kompartimente entwickelt, in denen verschiedene Organismen anforderungsgerecht kultiviert bzw. sogar co-kultiviert werden können. Diese Kompartimente können in „Biofabriken“ integriert und flexibel in unterschiedlichen Umgebungen und Bedingungen wie beispielsweise Keller, Tunnel, Marginalland eingesetzt werden, wodurch die Nutzungskonkurrenz mit dem bereits knappen städtischen Wohnraum umgangen wird.

Halophyten, d. h. salztolerante Pflanzen, sind in Küstenregionen traditionell Bestandteil der Ernährung. Sie haben einen delikaten, salzigen Geschmack, enthalten wichtige Mineralien und Nährstoffe und sind reich an bioaktiven Inhaltsstoffen. In food4future soll der Anbau solcher Salzpflanzen im geschlossenen System getestet werden. Darüber hinaus erprobt food4future auch die Eignung von Makroalgen, Quallen und Insekten als alternative Nahrungsquellen. Quallen sind ein ungewöhnliches Beispiel für das vielfältige Ernährungspotential von marinen Organismen. Diese werden als neuartige nährstoffreiche aquatische Nahrungsquelle eingestuft, während Insekten ein großes Potenzial nicht als nur als Nährstoffquellen besitzen, sondern gleichzeitig auch helfen, Nährstoffkreisläufe zu schließen und eine Konversion von Reststoffen zu Wertstoffen ermöglichen.

FFür eine nachhaltige Nahrungsproduktion der Zukunft entwickelt food4future herausgefordert durch die extremen Szenarien No Land (kein Land) und No Trade (kein Handel) radikale Innovationen für eine nachhaltige und gesunde Ernährung und entwickelt u. a. Produktionssysteme für alternative Nahrungsquellen im urbanen Raum. © food4future
Für eine nachhaltige Nahrungsproduktion der Zukunft entwickelt food4future herausgefordert durch die extremen Szenarien No Land (kein Land) und No Trade (kein Handel) radikale Innovationen für eine nachhaltige und gesunde Ernährung und entwickelt u. a. Produktionssysteme für alternative Nahrungsquellen im urbanen Raum. © food4future

Die sozioökonomische Forschung beleuchtet in food4future Prozesse zur Transformation von Nahrungsmittelsystemen

Sozioökonomische Ansätze in food4future untersuchen, welche Rolle innovative Lösungen, wie sie z. B. in food4future entwickelt werden, in der Transformation von Agrarsystemen spielen. Aus den ersten Modellierungen des No-Trade-Szenarios können wir bereits ableiten, dass eine ökonomische Abschottung, sei es EU-weit oder in einzelnen Ländern, in erster Linie negative Auswirkungen auf das Klima aufgrund erhöhter Treibhausgasemissionen haben, wenn sich nicht gleichzeitig das Verbraucherverhalten ändert. Mit anderen Worten, sollte eine Abschottung politisch erwünscht sein, hätte dies ohne weitere Intervention negative Folgen für das Klima, denn paradoxerweise führt weniger Handel zu einer höheren Umweltbelastung. Die Einführung von globalen Handelsabkommen, wie z. B. eine CO2-Steuer sowie eine Änderung des Verbraucherverhaltens hin zu einer pflanzenbasierten Ernährung könnte die negativen Auswirkungen in Zukunft zumindest teilweise ausgleichen. Individuelle Essgewohnheiten werden jedoch früh geprägt und sind unter normalen Umständen sehr schwer zu ändern. Inwieweit Menschen ihr Konsumverhalten unter sich plötzlich wandelnden oder extremen Umweltbedingungen ändern, wurde noch nicht untersucht. Eine groß angelegte Studie zur COVID-19-Pandemie liefert bereits erste Erkenntnisse dazu: der plötzliche Lockdown bzw. die eingeführten Kontaktbeschränkungen und die damit verbundene Verunsicherung haben in Deutschland bei ungefähr jedem Zehnten zu einem größeren Interesse an den Themen Selbstversorgung und eigenem Gemüseanbau geführt.
Institutioneller Wandel ist ein wichtiger Aspekt im Transformationsprozess. Die Etablierung nachhaltiger Agrarsysteme erfordert jedoch auch neue Strukturen und Strategien; so muss einerseits eine Anerkennung der Pluralität von Institutionen erfolgen, andererseits auch die Befähigung ermöglicht werden, die Komplexität in den institutionellen Systemen zu steuern.

Die Diversifizierung unserer Ernährung durch (Wieder-)Entdeckung alternativer Nahrungsquellen, Flexibilität in unseren Produktionssystemen, der effiziente Umgang mit Ressourcen sowie der Einsatz von partizipativen Ansätzen, die alle Gruppen unserer Gesellschaft berücksichtigen, unterstützen die Transformation hin zu nachhaltigen Agrarsysteme. Vielfalt und Flexibilität auf allen Ebenen und allen Bereichen sind der Schlüssel zum Erfolg.

Weiterführende Informationen

Erschien zuerst im: Newsroom von food4future
Institution: Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ)
Ansprechpartner/in: Prof. Monika Schreiner & Julia Vogt
Würdet Ihr Algen, Quallen und Co. essen und vielleicht sogar selbst anbauen, wenn die beschriebenen Szenarien einträten?

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