Die Zukunft des Fischfutters: Insekten, Algen und das Ende des Fischmehls

Wer die Zukunft der Aquakultur verstehen will, sollte nicht beim Fisch anfangen -- sondern bei dem, was der Fisch frisst.

Futter macht in der kommerziellen Aquakultur in der Regel 50-70 % der gesamten Produktionskosten aus. Bei der Lachszucht kann dieser Anteil 60 % erreichen, bei Garnelen sogar bis zu 70 %. Dieser einzelne Kostenfaktor bestimmt die Rentabilität stärker als jeder andere. Und die traditionelle Grundlage des Aquakulturfutters -- Fischmehl und Fischöl aus wild gefangenem Futterfisch -- stößt an harte biologische und wirtschaftliche Grenzen.

Der globale Fischmehlmarkt verbraucht jährlich etwa 15-20 Millionen Tonnen Wildfisch, um rund 5 Millionen Tonnen Fischmehl herzustellen. Das bedeutet: Wir fangen Wildfisch, um Zuchtfisch zu füttern -- was, wenn man darüber nachdenkt, das Argument unterminiert, dass Aquakultur den Druck auf Wildfischschbestände verringert. Das ist das Paradox im Herzen der Branche, und seine Lösung gehört zu den wichtigsten Herausforderungen der Lebensmittelwissenschaft.

Ich verfolge den Bereich alternativer Futterinhaltsstoffe seit über zehn Jahren intensiv. Und ich kann Ihnen versichern: Die Lösungen sind längst keine Theorie mehr. Sie sind kommerziell verfügbar, sie skalieren, und sie werden die Aquakultur in den nächsten zehn Jahren grundlegend verändern.

Das Fischmehl-Problem

Um zu verstehen, warum Alternativen so wichtig sind, muss man das Problem des Status quo begreifen.

Fischmehl war aus gutem Grund der Goldstandard des Aquakulturfutters. Es verfügt über ein ausgezeichnetes Aminosäureprofil, das eng mit dem Bedarf der Fische übereinstimmt. Es ist hochverdaulich. Es enthält Omega-3-Fettsäuren, die auf das Endprodukt übergehen. Und jahrzehntelang war es billig und reichlich vorhanden.

Alle drei Vorteile erodieren:

• Das Angebot ist begrenzt. Wildfutterfischbestände sind voll befischt oder überfischt. Die großen Fischmehl produzierenden Fischereien -- peruanische Sardelle, nordische Sandaale und Sprotten -- unterliegen strengen Quoten. El-Niño-Ereignisse können die peruanische Produktion in einem einzigen Jahr um 50 % reduzieren.
• Die Preise sind volatil und steigen tendenziell. Fischmehlpreise haben sich in den letzten 15 Jahren etwa verdoppelt -- von ca. 800 $/Tonne im Jahr 2010 auf 1.500-2.000 $/Tonne im Jahr 2024. Die Fischölpreise sind sogar noch dramatischer gestiegen.
• Die Nachfrage wächst. Die weltweite Aquakulturproduktion soll bis 2030 auf 140 Millionen Tonnen steigen. Selbst bei fortgesetzter Reduktion der Fischmehl-Einmischungsraten wächst die absolute Nachfrage weiter.

Insektenprotein: Die Schwarze-Soldatenfliegen-Revolution

Wenn ich auf eine einzige alternative Proteinquelle setzen müsste, die in den nächsten zehn Jahren den größten transformativen Einfluss auf Aquakulturfutter haben wird, würde ich auf Hermetia illucens setzen -- die Schwarze Soldatenfliege (BSF).

Warum BSF-Larven als Futterinhaltsstoff so bemerkenswert sind:

• Nährwertprofil: BSF-Larven enthalten 40-45 % Rohprotein und 25-35 % Lipide auf Trockenmassebasis. Das Aminosäureprofil eignet sich hervorragend für die Fischernährung, mit besonders hohen Gehalten an Lysin und Methionin.
• Wachstumseffizienz: BSF-Larven können organische Abfälle mit einem Futterverwertungsverhältnis von etwa 2:1 in Biomasse umwandeln. Sie erreichen das Erntegewicht in nur 12-14 Tagen.
• Abfallverwertung: Das ist der Kreislaufwirtschaftsaspekt, der mich am meisten begeistert. BSF-Larven können auf Lebensmittelverarbeitungsabfällen, Brauerei-Treber, Obst- und Gemüseabfällen und sogar Mist aufgezogen werden. Sie verwandeln minderwertige Abfallströme in hochwertiges Protein.
• Skalierbarkeit: Die BSF-Zucht ist hochgradig automatisierbar und kann vertikal betrieben werden, wobei nur minimale Flächen benötigt werden.

Unternehmen wie Protix (Niederlande), InnovaFeed (Frankreich), Enterra Feed (Kanada) und AgriProtein (Südafrika) haben industrielle BSF-Produktionsanlagen errichtet. Die Anlage von InnovaFeed in Nesle, Frankreich, produziert jährlich 15.000 Tonnen Insektenprotein und wird erweitert. Protix hat kürzlich eine der größten Insektenprotein-Anlagen Europas eröffnet.

Fütterungsversuche mit BSF-Mehl bei Lachs, Forelle, Wolfsbarsch und Garnelen haben gezeigt, dass Fischmehl in Einmischungsraten von 25-50 % ersetzt werden kann, ohne dass Wachstumsleistung, Futterverwertung oder Filetqualität beeinträchtigt werden. Einige Studien berichten von zusätzlichen Vorteilen -- einer verbesserten Darmgesundheit durch den präbiotisch wirkenden Chitin-Anteil sowie antimikrobielle Eigenschaften durch die Laurinsäure in BSF-Lipiden.

Die größte Hürde bleiben die Kosten. BSF-Mehl kostet derzeit 2.000-3.000 Dollar pro Tonne, verglichen mit 1.500-2.000 Dollar für Fischmehl. Doch die Kostenentwicklung zeigt nach unten, während die Produktion skaliert, und die Nachhaltigkeitsprämie treibt die Annahme selbst bei höheren Preisen voran.

Algenbasierte Futtermittel: Direkt an der Quelle

Die Logik ist bestechend: Fische beziehen ihre Omega-3-Fettsäuren aus Algen -- über die marine Nahrungskette. Warum also nicht den Umweg streichen und Fische direkt mit Algen füttern?

Mikroalgen wie Schizochytrium, Nannochloropsis und Chlorella können so kultiviert werden, dass sie hohe Konzentrationen an EPA, DHA und Protein produzieren. Insbesondere Schizochytrium kann DHA in Mengen akkumulieren, die über 50 % des gesamten Lipidgehalts ausmachen -- und ist damit ein hervorragender Ersatz für Fischöl.

Veramaris, ein Joint Venture von DSM und Evonik, betreibt die weltgrößte Produktionsanlage für Omega-3 aus Algen in Blair, Nebraska. Die Anlage produziert EPA und DHA aus natürlichen Meeresalgen durch Fermentation, und das Produkt wird bereits in kommerziellem Lachsfutter von großen Produzenten eingesetzt. Eine einzige Anlage kann das Omega-3-Äquivalent von etwa 1,2 Millionen Tonnen wild gefangenem Fisch ersetzen.

Auf der Proteinseite stehen Algen vor größeren Herausforderungen. Mikroalgen können zwar 40-60 % Protein enthalten, doch die Zellwandstruktur kann die Verdaulichkeit bei Fischen einschränken, und die Produktionskosten bleiben für die meisten Arten hoch. Fortschritte bei Zellaufschlusstechnologien und Stammoptimierung verbessern jedoch beide Parameter stetig.

Makroalgen (Seetang) bieten einen anderen Ansatz. Arten wie Ulva, Saccharina und Asparagopsis können im Meer kultiviert werden -- ohne Süßwasser, ohne Ackerland und ohne Düngemittel. Der Proteingehalt ist geringer (10-25 %), aber sie liefern wertvolle Mikronährstoffe, Pigmente und bioaktive Verbindungen. Aktuelle Forschung untersucht Seetang als partiellen Futterinhaltsstoff -- keinen vollständigen Ersatz, aber eine wertvolle ergänzende Komponente.

Einzellerproteine: Die mikrobielle Revolution

Die vielleicht futuristischste Kategorie ist Einzellerprotein (SCP) -- Protein, das von Bakterien, Hefen oder Pilzen durch industrielle Fermentation erzeugt wird.

Methylococcus capsulatus ist ein methanotrophes Bakterium, das Erdgas in Protein mit einer dem Fischmehl bemerkenswert ähnlichen Zusammensetzung umwandelt. Das Unternehmen Calysta (heute Teil von Adisseo) hat dies unter dem Namen FeedKind kommerzialisiert und produziert es im industriellen Maßstab. Das Protein enthält 70 % Rohprotein mit einem ausgezeichneten essentiellen Aminosäureprofil.

Meereshefe ist ein weiterer vielversprechender Weg. Unternehmen wie Arbiom entwickeln eine Holz-zu-Protein-Technologie, bei der Holzzucker der zweiten Generation von speziell ausgewählten Hefestämmen fermentiert werden, um eine proteinreiche Biomasse für Aquakulturfutter zu erzeugen. Das ist eine besonders überzeugende Kreislaufwirtschaftsgeschichte -- Forstwirtschaftsabfälle werden zu Fischfutter.

Wasserstoff-oxidierende Bakterien repräsentieren vielleicht den radikalsten Ansatz. Unternehmen wie NovoNutrients und Solar Foods entwickeln Verfahren, bei denen Bakterien Wasserstoff (durch Elektrolyse von Wasser mit erneuerbarem Strom erzeugt) und CO2 nutzen, um Protein herzustellen. Die theoretische Ressourceneffizienz ist außergewöhnlich -- kein Agrarland, kein Süßwasser, nur Strom und Luft.

Pflanzliche Proteine: Die etablierte Alternative

Ich sollte erwähnen, dass die am weitesten verbreitete Fischmehlalternative heute weder Insekten noch Algen sind -- sondern Sojaproteinkonzentrat. Pflanzliche Proteine machen bereits einen erheblichen Anteil moderner Aquakulturfutter-Rezepturen aus. Norwegisches Lachsfutter hat sich beispielsweise von über 90 % marinen Inhaltsstoffen in den 1990er Jahren auf heute etwa 30 % marine und 70 % pflanzliche Bestandteile verschoben.

Pflanzliche Proteine sind günstig und reichlich vorhanden, bringen aber Einschränkungen mit sich:

• Antinutritive Faktoren: Soja enthält Trypsininhibitoren, Phytinsäure und Saponine, die die Verdauung beeinträchtigen und bei karnivoren Fischarten Darmentzündungen auslösen können.
• Aminosäure-Ungleichgewichte: Pflanzliche Proteine sind typischerweise arm an Methionin, Lysin und Taurin -- essentiellen Aminosäuren für Fische. Diese müssen ergänzt werden.
• Umwelt-Zielkonflikte: Sojaproduktion treibt die Entwaldung in Südamerika voran. Meeresprotein durch Landprotein zu ersetzen, das zur Zerstörung von Lebensräumen beiträgt, ist kein eindeutiger Nachhaltigkeitsgewinn.
• Verbraucherwahrnehmung: Verbraucher möchten zunehmend wissen, was ihr Zuchtfisch gefressen hat. „Sojagefütterter Lachs“ kommt auf Premium-Märkten nicht gut an.

Pflanzliche Proteine werden ein wichtiger Bestandteil von Futterrezepturen bleiben, aber sie sind nicht die ultimative Lösung. Die Zukunft ist ein diversifiziertes Zutatenportfolio -- teils pflanzlich, teils aus Insekten, teils aus Algen, teils mikrobiell -- maßgeschneidert für jede Art und jeden Markt.

Die Vision der Kreislaufwirtschaft

Was mich am alternativen Futterbereich am meisten begeistert, ist nicht eine einzelne Zutat -- es ist der systemische Wandel hin zur Kreislaufwirtschaft.

Stellen Sie sich Folgendes vor: Ein Lebensmittelverarbeitungsbetrieb produziert organische Abfälle. Diese Abfälle füttern Schwarze Soldatenfliegenlarven in einer benachbarten Anlage. Die Larven werden zu Proteinmehl und Öl für Aquakulturfutter verarbeitet. Der Frass (Insektenabfall) wird zu Dünger für den Pflanzenbau. Die Pflanzen erzeugen Nahrung für Menschen, und der Kreislauf geht weiter. Gleichzeitig züchtet das Nährstoffabwasser der Fischfarm Algen, die sowohl Omega-3-Öl für Futter als auch Biomasse für zusätzliches Protein produzieren.

Das ist keine Science-Fiction. Elemente dieses integrierten Systems sind in Dänemark, den Niederlanden und Singapur bereits in Betrieb. Die Technologie existiert. Was bleibt, ist die Skalierung, die Optimierung der Wirtschaftlichkeit und die Schaffung regulatorischer Rahmenbedingungen.

Was das für die Branche bedeutet

Ich bin überzeugt, dass wir an einem Wendepunkt stehen. Innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre:

• Insektenprotein wird ein Standardinhaltsstoff in Fischfutter mit Einmischungsraten von 15-30 % bei den meisten karnivoren Fischarten.
• Omega-3 aus Algen wird den Großteil des Fischöls in Premium-Lachsfutterrezepturen ersetzen.
• Einzellerproteine werden Kostenparität mit Fischmehl erreichen und beginnen, es in erheblichen Mengen zu verdrängen.
• Futterrezepturen werden mithilfe von KI und Präzisionsernährung individuell angepasst, um Zutatenkombinationen für bestimmte Arten, Lebensphasen und Marktanforderungen zu optimieren.
• Das Fisch-rein-Fisch-raus-Verhältnis der wichtigsten Arten wird sich Null annähern oder erreichen -- und damit wird die Aquakultur endlich zum Nettoproduzenten marinen Proteins statt zum Nettoverbraucher.

Die Unternehmen und Länder, die jetzt in diesen Wandel investieren, werden einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil haben. Die Zeiten, in denen man auf ein endliches Angebot an wildem Futterfisch angewiesen war, um das Wachstum der Aquakultur zu befeuern, sind gezählt. Die Zukunft des Fischfutters wird in Fermentationstanks, Insektenfarmen und Algen-Bioreaktoren gebaut -- und zwar heute.

Ich berate Aquakulturunternehmen in den Bereichen Futterinnovation und Nachhaltigkeitsstrategie. Wenn Ihr Unternehmen alternative Futterinhaltsstoffe erkundet, spreche ich gern über die Wissenschaft und die praktischen Auswirkungen. Nehmen Sie Kontakt über die Kontaktseite auf.

Prof. Dr. Zayde Ayvaz

Professor für Fischereiwirtschaftsingenieurwesen an der COMU. Forschungsschwerpunkte: KI-gestützte Qualitätsbewertung von Meeresfrüchten und nachhaltige blaue Ernährungssysteme.