Flächennutzungskonkurrenzen

Die Fleischproduktion ist besonders flächenintensiv. Der Flächenverbrauch für 100 g verzehrfähiges Rinderfleisch liegt zwischen 2,7 und 4,9 m², wobei ein Großteil davon für den Futteranbau benötigt wird und außerhalb Deutschlands für den Sojaanbau anfällt [10]. Die Entwicklung von Alternativen zu tierischen Proteinen bietet entsprechend große Potenziale [11], um Flächen zu sparen und Lieferketten zu diversifizieren. Der Markt für alternative Proteine und für pflanzliche Ernährung wächst schnell [12]. Nicht nur Investitionen in die Entwicklung der zellkulturbasierten Fleischproduktion sind zu verzeichnen, erforscht und entwickelt werden auch zahlreiche weitere Lösungen wie Präzisionsfermentierung zur Erzeugung von Proteinen oder funktionellen Lebensmitteln [13] oder auch Aquakultursysteme, die Holzabfälle in nahrhafte Meeresfrüchte (Nacktmuscheln) umwandeln [14]. Außerdem ergeben sich mit der KI-gestützten Vorhersage von Proteineigenschaften [15] neue Möglichkeiten für die Erforschung alternativer Proteinquellen (aus Pflanzen, Insekten, Pilzen und Algen [16] oder auch von Lebensmittelenzymen [17]. Weiter zu erforschen sind aber auch die Auswirkungen alternativer Proteinquellen auf Umwelt, menschliche Gesundheit, Ernährungssicherheit und Tierwohl, die oft noch unklar sind [18].

Zu den bodenlosen Anbausystemen zählen u.a. die vertikale Landwirtschaft, bei der Nahrungsmittel in vertikal gestapelten Ebenen oder Regalen anstatt in traditionellen horizontalen Feldern oder Gewächshäusern angebaut werden, sowie Indoor Farming, bei dem komplett auf Sonnenlicht verzichtet wird. Steigende Umsätze sind derzeit zu verzeichnen und es wird mit einem weiteren Marktwachstum gerechnet [19][20]. Bodenlose Anbausysteme können verschiedene Ansätze umfassen (z.B. Hydroponik, Aquaponik, Aeroponik), wobei die exakte Kontrolle der Anbaubedingungen große Vorteile bietet. Da bodenlose Anbaumethoden in der Regel auf einem Kreislaufsystem für Wasser und Nährstoffe basieren, bieten sie auch ökologische Potenziale. Zwar sind sie nicht für landwirtschaftliche Massenprodukte (z.B. Getreide, Zuckerrüben, Ölpflanzen) geeignet, dennoch sind für einzelne Anbaupflanzen (z.B. Salat) bereits gute Ergebnisse im bodenlosen Anbau erzielt worden. Im Durchschnitt liefern solche Systeme doppelt so hohe Erträge wie der Feldanbau, wobei die wichtigsten Einflussfaktoren die angebaute Sorte, die Jahreszeit, die Art der Nährstoffzufuhr und die Art der Beleuchtung sind [21]. Allerdings ist insbesondere der hohe energetische Aufwand eine große Herausforderung und wirkt sich negativ auf die Produktionskosten und Wirtschaftlichkeit aus [22][23], sodass sich bodenlose Anbausysteme noch nicht in der Breite durchsetzen konnten.