Klimafreundliche, KI-gestütze Nahrungsmittelproduktion mit organischen Abfällen
Der globale Bedarf an nachhaltigen Proteinquellen wächst rasant, während zugleich enorme Mengen organischer Abfälle ungenutzt bleiben. Das Forschungsprojekt FLY4FOOD nimmt sich genau dieser Herausforderung an: Mit einer digitalen, KI-gestützten Lösung zur Optimierung der Zucht der Schwarzen Soldatenfliege (Black Soldier Fly, BSF) wollen Forscher:innen des August-Wilhelm-Scheer Instituts gemeinsam mit Partnern eine ressourceneffiziente, skalierbare und klimafreundliche Proteinproduktion der Zukunft etablieren.
Die weltweite Produktion von Proteinen wie klassische Viehzucht und auch der Anbau von Sojabohnen verbraucht viele Ressourcen, führt zu weltweiter Abholzung der Regenwälder und trägt zu den Treibhausgasemissionen bei. Gleichzeitig produzieren wir weltweit über 2 Milliarden Tonnen kommunaler Abfälle, davon rund 44% organisches Material, das ein bis dato ungenutztes Potenzial darstellt. Das Projekt FLY4FOOD will einerseits eine klimafreundliche Proteinproduktion ermöglichen und dazu organische Abfälle nutzen.
Zucht der produktiven Schwarzen Soldatenfliege nimmt zu
Die Zucht der Schwarzen Soldatenfliege nimmt in Mitteleuropa stark zu. Kaum ein Insekt ist so produktiv und genügsam wie dieses. So kann aus 1,1 Kilo Futter rund 1,3 Kilo Fliegenlarven gezogen werden. Für 1 Kilo Protein benötigt man vier Kilo Larven. Dabei legt ein Weibchen rund 1200 Eier. Innerhalb von nur 2 Wochen verzehntausendfacht sich das Gewicht von Ei bis Larve. Das Insekt hat eine Gesamtlebensspanne von ca 40 Tagen. Die Larven sind Nährstoffbomben und enthalten viel Protein und Fett.
Sie gelten in der EU als Nutztier, können daher unkompliziert gezüchtet werden und sind besonders als Futtermittel in der Aquakultur aber auch als Beigabe zu Geflügel- , Schweine- und Hundefutter im Einsatz.
Verbindung von KI und Nutzung organischer Abfälle
Im Zentrum von FLY4FOOD steht die Integration modernster Technologien – Sensorik, Internet of Things (IoT), Digital Twin-Modelle und künstliche Intelligenz –, um Umweltbedingungen, Futtermischungen und Produktionsprozesse präzise zu steuern und damit die Zucht der BSF-Larven zu stabilisieren und zu optimieren. Die Larven der BSF können organische Abfälle in hochwertige Proteine, Fette und biobasierte Rohstoffe umwandeln, die sowohl für Lebensmittel, Futtermittel als auch industrielle Anwendungen nutzbar sind.
Mit seinem innovativen Ansatz verbindet FLY4FOOD laut AWS Institut digitale Technologien, KI-Methoden und Biotechnologie zu einer ganzheitlichen Lösung für eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Zeit: nachhaltige, klimafreundliche Nahrungsmittel- und Rohstoffproduktion aus biogenen Reststoffen.
Das August‑Wilhelm Scheer Institut übernimmt dabei die zentrale Rolle der Digitalisierung und KI-Optimierung im Projekt: Aufbau einer skalierbaren Systemarchitektur, Entwicklung und Integration prädiktiver KI-Modelle, Echtzeit-Überwachung mittels IoT-Sensoren sowie die Implementierung eines digitalen Zwillings zur Simulation und Steuerung von Zuchtbedingungen. Diese technologischen Bausteine bilden die Grundlage für eine precision farming-orientierte, datengetriebene Insektenproduktion, die weltweit skalierbar ist.
FLY4FOOD wird im Rahmen des Programms Bioeconomy International des Bundesministerium für Forschung und Technologie gefördert und vereint Partnerinstitutionen aus Deutschland und Thailand.
