Auf dem Weg zur Insekten-Bioraffinerie

Insekten werden in der EU seit Längerem kommerziell gezüchtet. Ein beliebter Kandidat ist die Schwarze Soldatenfliege. Sie ist längst als wertvoller Baustein einer biobasierten Kreislaufwirtschaft identifiziert: Die Larven von Hermetia illucens sind nicht nur reich an Proteinen und Fetten. Sie können vor allem große Mengen an Rest- und Abfallstoffen als Futter verwerten. Das Mehl der Insekten selbst dient wiederum als Futtermittelzusatz und Sojaersatz in der Tierhaltung. Eine komplett neue Verwertung aller organischer Reststoffe im Sinne der Kreislaufwirtschaft strebt das Verbundprojekt InBiRa mit dem Bau einer Insekten‑Bioraffinerie-Pilotanlage an.

Insektenlarven auf Abfallströmen züchten

„Mit InBiRa planen und bauen wir erstmals eine Insekten‑Bioraffinerie‑Pilotanlage, um Insektenlarven auf Abfallstoffen zu züchten und daraus im großen Maßstab sekundäre Rohstoffe zu gewinnen, die sich dann in hochwertige chemische Produkte umwandeln lassen“, erklärt Susanne Zibek, Projektleiterin am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB. „Der Anlagenkomplex umfasst die Abfall- und Reststromaufbereitung, die Insektenlarvenmast, die Primärraffination zur Trennung und Aufarbeitung der Biomasse in hochreine Fraktionen von Proteinen und Fetten sowie eine Sekundärraffination dieser Stofffraktionen“.
 
Auch sämtliche bei der Insektenlarvenherstellung anfallenden Reststoffe sollen in der Bioraffinerie auf ihre Verwertungsmöglichkeiten – stofflich und energetisch – untersucht werden. Dazu zählen nicht verwertetes Restfutter, das vor allem aus pflanzlicher Cellulose besteht, die Exuvien, die bei der Häutung der Larven beim Übergang ins nächste Larvenstadium abgeworfen werden, sowie die Exkremente der Insekten. „Diese drei Stoffströme setzen wir in der zweiten Raffineriestufe mittels chemischer oder biotechnologischer Verfahren zu wertvollen Grundbausteinen und Zwischenprodukten um, die schließlich in Kraftstoffen, Kosmetika, Reinigungsmitteln, Kunststoffen und Pflanzendüngern eingesetzt werden können“, so Zibek.

Proteine, Fette und Chitin gewinnen

Überlagerte Lebensmittel und Bioabfälle aus Einzelhandel, Gastronomie und Kantinen dienen im Projekt den Larven der schwarzen Soldatenfliege als Futter und verwandeln diese während ihres Wachstums in Proteine, Fette und Chitin um. In der Bioraffinerie wird diese Biomasse schließlich nach Inaktivierung der Larven in Fett- und Proteinbestandteile aufgetrennt und kann später als Ausgangsstoff für eine Vielzahl hochwertiger Produkte genutzt werden.
 
Mit der Fütterung der Insekten mit Bioabfällen betritt das Projekt jedoch Neuland. Denn bisher gibt es keine entsprechende Prozesskette, die organische Restströme und Abfälle so aufbereitet und zusammenstellt, dass eine Larvenkultivierung möglich ist. Im Projekt wird daher auch untersucht, inwiefern Lebensmittelabfälle tatsächlich als zukunftsweisendes Futtermittel für die Larvenzucht etabliert werden können.

Optimale Futtermischung für Larven ausloten

Am Projekt beteiligt ist unteranderem auch der Insektenzucht- Spezialist, die Hermetia Baruth GmbH. Sie wird untersuchen, wie gut die Larven mit den bereitgestellten Futtermischungen wachsen. Das Team ist überzeugt, dass die Hälfte aller in der EU anfallenden Bioabfälle für die Umsetzung durch die Schwarze Soldatenfliege geeignet ist. „Die Insektenbiotechnologie kann helfen, diese Abfälle sinnvoll zu nutzen“, so Kirsten Katz von der Hermetia Baruth GmbH. Das Unternehmen bringt zudem seine Expertise bei der Etablierung der mehrstufigen Primärraffination zur Aufarbeitung der Insekten ein.