Die Zukunft des Essens: Wie Algen, Grillen und Quallen unsere Teller erobern

(So könnte ein Käsekuchen aus dem 3D-Drucker aussehen,
dessen Zutaten aus Algen, Grillen und Quallen erzeugt wurden)

Die Weltbevölkerung wird im Jahr 2050 voraussichtlich knapp zehn Milliarden Menschen erreichen, vor allem in städtischen Gebieten. Forschungsprojekte warnen vor extremen Hitzewellen mit Temperaturen über 40 Grad Celsius und einem Klimawandel, der viele landwirtschaftliche Flächen unbrauchbar machen könnte. Bereits heute beschäftigen sich zahlreiche Forschungsteams mit der Frage, was wir in etwa 30 Jahren essen werden und wie der Nahrungsmittelanbau aussehen könnte. Sie arbeiten an den Speisekarten der Zukunft und testen neue Anbaumethoden.

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Abrupte Klimaschwankungen seit 2000 Jahren

Innerhalb der letzten zwei Jahrtausende sind verschiedene abrupte Klimaschwankungen nachweisbar. Der fortwährende Wandel des Klimas verzeichnete allein fünf große Klimaepochen und zahlreiche kleinere, die anhand von Klimadiagrammen nachvollzogen werden können:

– Klimaoptimum während der Römerzeit (200 v.Chr. – 400 n.Chr.),
– Klimaverschlechterung zur Zeit der germanischen Völkerwanderungen (400 – 800),
– Mittelalterliches Klimaoptimum (800 – 1300),
– allgemeine Klimaverschlechterung im 14. Jh. mit Kleiner Eiszeit (1450 – 1850),
– zeitgenössisches Klimaoptimum (seit 1850).

Die zugrundeliegenden Prozesse für das Auftreten und die Amplitude der Schwankungen sind umstritten, da als Ursache nicht die menschengemachte CO2-Emission in Frage kommt. Doch aufgrund neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse über die Sonnenaktivität ist nun eine Lösung in Sicht.

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Eine mögliche Lösung für die künftige Unfruchtbarkeit der Ackerflächen besteht darin, die Lebensmittelproduktion näher an die Verbraucher heranzuführen. Das Verbundprojekt „food4future – Nahrung der Zukunft“, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt wird, erforscht unter anderem solche Alternativen. Die Wissenschaftler des Projekts gehen davon aus, dass die zukünftige Lebensmittelproduktion von ländlichen Gebieten in die Innenstädte verlagert werden könnte, beispielsweise in verlassene U-Bahn-Tunnel oder leerstehende Gewerbeflächen.

Die Produktion würde in geschlossenen Modulen stattfinden, ohne natürliches Licht und unter Verwendung neuer leichter Materialien wie biologisch abbaubare Polymere, die mit Naturfasern verstärkt sind. Integrierte LED-Technologie würde eine optimale Beleuchtung für Pflanzen oder andere essbare Organismen gewährleisten, je nach den Produktionsanforderungen.

Die erforschten Organismen in diesem Projekt benötigen nur sehr wenig oder gar kein Frischwasser. Dazu gehören beispielsweise Halophyten, die auf salzigen Böden wachsen, sowie insektenähnliche Grillen, die ebenfalls wenig Wasser benötigen.

Diese Produktionsmethode bietet mehrere Vorteile: Sie ist umweltfreundlich, nachhaltig und ermöglicht höhere Ernteerträge. Zudem spart sie Platz. Die Module können flexibel miteinander verbunden werden, entweder durch Stapelung (Vertical Farming) oder durch Integration in ein Paternoster-System.

Ein Beispiel für den Anbau in U-Bahn-Tunneln gibt es bereits in London, wo sich die weltweit erste Untergrund-Farm 33 Meter unter der Erde befindet. In Deutschland soll das Konzept von food4future in Zusammenarbeit mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) in Berlin und Experten aus den Bereichen Stadtplanung und Architektur im kleinen Maßstab getestet werden. Der HTW-Campus soll zu einem Smart Food Campus werden, der als Vorbild für zukünftige Smart Food Stadtviertel oder sogar ganze Smart Food Cities dienen könnte.

In den kommenden Jahren könnten völlig neue Lebensmittel auf unseren Tellern landen, dank alternativer Anbaumethoden. Algen, Halophyten, Grillen und Quallen könnten eine größere Rolle in unserer Ernährung spielen. Der Verzehr dieser Lebensmittel wäre nicht nur gesund für uns, sondern auch für den Planeten.

Forscher extrahieren einzelne Nahrungsbestandteile wie Proteine, Vitamine oder gesundheitsfördernde Carotinoide aus diesen Organismen und integrieren sie in bereits bekannte Lebensmittel. So entstehen vollständige Gerichte wie Spaghetti mit Queller-Pesto (eine Halophyten-Pflanze) oder frittierter Meersalat im Teigmantel. Auch Smoothies können mit Halophyten, Obst und Gemüse zubereitet werden.

Grillenproteinmehl kann beispielsweise zu Brot verarbeitet werden, während die Nährstoffe aus Quallen für gesunde Chips verwendet werden können. Quallen sind reich an Calcium, Natrium und Proteinen und enthalten kein Fett oder Cholesterin. Die erforschten Organismen weisen ähnliche Nährstoffeigenschaften wie bisher konsumierte Produkte auf, sind aber umweltfreundlicher, betonen die Forscher.

Zudem schreitet auch die künstliche Herstellung von Lebensmitteln voran. 3D-Drucker könnten bald in unseren Küchen Einzug halten. Ein Forschungsteam der Columbia University in New York hat bereits einen Käsekuchen aus sieben verschiedenen Zutaten mit einem 3D-Drucker hergestellt. Auch die Produktion von Fleisch könnte vermehrt im Labor stattfinden, zum Beispiel durch in-vitro gezüchtetes Fleisch aus tierischen Stammzellen.

Ein weiterer spannender Fortschritt sind Fleischbällchen aus Mammutfleisch. Die australische Firma Vow züchtet das Fleisch des ausgestorbenen Steinzeitriesen mithilfe 10.000 Jahre alter DNA in ihren Laboren. Auf diese Weise können wir die Nahrung unserer Vorfahren mit modernster Technologie wieder auf den Tisch bringen.

Trotz aller Forschung steht fest, dass der Genuss eine entscheidende Rolle spielt. Neue Innovationen werden nur erfolgreich sein, wenn sie auch geschmacklich überzeugen. Geschmack und Akzeptanz sind ausschlaggebende Faktoren für den Erfolg neuer Lebensmittel.

Obwohl viele dieser Innovationen noch in der Entwicklung sind, sind einige bereits auf dem Vormarsch. Aktuelle Food-Trends zeigen, dass Algen bereits in Sushi und Insektenproteine in Lebensmitteln wie Proteinriegeln, Burger-Patties oder Brot verwendet werden.

Einige der futuristischen Szenarien, die im food4future-Projekt entwickelt wurden, werden bereits teilweise Realität. Die Handelsbeschränkungen, wie sie im Szenario „No Trade“ beschrieben wurden, wurden während der Corona-Pandemie tatsächlich umgesetzt. Länder konzentrierten sich auf ihre eigenen Bedürfnisse und schlossen ihre Grenzen. Dies führte dazu, dass Menschen vermehrt über selbst angebaute Lebensmittel nachdachten. Solche Szenarien verdeutlichen die Bedeutung neuer Möglichkeiten in der Ernährung und Lebensmittelproduktion.

Bevor die neuen Anbaumethoden und Lebensmittel jedoch Realität werden können, müssen noch einige Hürden überwunden werden. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) muss beispielsweise ihre Zustimmung geben, damit Quallenchips und Mammutfleisch auf den Markt kommen können. Auch Genehmigungen für die Nutzung neuer Anbauflächen wie U-Bahn-Tunnel sind erforderlich. Eine Veränderung erfordert die Zusammenarbeit aller Akteure, einschließlich der Politik.

Es steht fest, dass unsere Ernährungsweise langfristig darüber entscheidet, wie wir die Herausforderungen der Zukunft wie den Klimawandel und die Überbevölkerung bewältigen. Unsere heutigen Essgewohnheiten beeinflussen die Gestaltung der Zukunft für uns und kommende Generationen.