Alternative Proteinquellen sind ein zentraler Baustein für eine nachhaltige Ernährungswende. Gleichzeitig fehlen bislang praxisnahe und vergleichbare Bewertungsinstrumente. Im Rahmen ihrer Masterarbeit im Studiengang „Nachhaltige Ernährungswirtschaft“ an der Justus‑Liebig‑Universität Gießen hat Davina Löhrig einen Ansatz entwickelt, der die Nachhaltigkeit alternativer Proteine entlang der gesamten Wertschöpfungskette bewertet – von der Rohstofferzeugung bis zur Vermarktung.
Pflanzliche Proteine, Insekten, Algen sowie Pilz‑ und Mykoproteine gewinnen angesichts ökologischer und gesellschaftlicher Herausforderungen an Bedeutung. Sie besitzen meist eine hohe Nährstoffdichte und liefern essenzielle Aminosäuren. Gleichzeitig wird ihr Nachhaltigkeitspotenzial kontrovers diskutiert, etwa aufgrund energieintensiver Prozesse oder hoher Verarbeitungsgrade. Entsprechend wächst der Bedarf an Instrumenten, die Nachhaltigkeitsleistungen systematisch, transparent und vergleichbar erfassen.
Der entwickelte Mindestkriterienkatalog bündelt ökologische, ökonomische, soziale und ernährungsphysiologische Aspekte und bietet Unternehmen einen klaren Orientierungsrahmen. Ein strukturiertes Vorgehensmodell unterstützt Unternehmen bei Zielsetzung, Datenerhebung, Bewertung und Ableitung von Maßnahmen. So entsteht ein skalierbares Instrument, das Transparenz schafft, Optimierungspotenziale sichtbar macht und regulatorische Anforderungen besser erfüllbar macht.
Ziel, Geltungsbereich und Grundprinzipien
Der Mindestkriterienkatalog ermöglicht eine transparente, modulare Bewertung von Produkten aus alternativen Proteinen innerhalb der EU. Verpackungen sind explizit ausgenommen. Unternehmen können Kriterien je nach Datenlage priorisieren – etwa für Produktentwicklung, Kommunikation oder Audit‑Readiness.
Ökologie
Bewertet werden Umweltwirkungen entlang der Wertschöpfungskette, darunter Treibhausgasemissionen, Energieverbrauch und Kreislaufwirtschaft. Rest‑ und Nebenströme sollen möglichst vollständig genutzt werden, um Abfälle zu reduzieren. Eng verknüpft ist die effiziente Ressourcennutzung, insbesondere die Konversionsrate von Stickstoff zu Protein.
| Ökologische Kriterien = Bewertung der Umweltwirkungen entlang der Wertschöpfungskette. | |
| THG-Emissionen | Wie viel THG wird über den gesamten Herstellungsprozess freigesetzt? Dabei sind alle Geltungsbereiche (Scope 1-3) zu berücksichtigen. |
| Frischwasserverbrauch | Wie viel Frischwasser wird in der Produktion pro Produkteinheit benötigt? |
| Nutzung erneuerbarer Energien | Wie viel Energie wird benötigt? Werden erneuerbare Energien eingesetzt? |
| Kreislaufwirtschaft (Ressourcennutzung) | Werden Neben- und Restströme eingesetzt und / oder weitergegeben? |
| Umweltzertifizierungen | Liegen ökologische Zertifizierungen vor? |
Ökonomie
Im Fokus stehen Produktionskosten, Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit und Skalierbarkeit. Während pflanzliche Proteine bereits etabliert sind, befinden sich Insekten‑, Algen‑ und Pilzproteine in unterschiedlichen Entwicklungs‑ und Industrialisierungsstadien.
| Ökonomische Kriterien = Betrachtung der Wirtschaftlichkeit auf Betriebs‑ und Gesellschaftsebene. | |
| Rentabilität | z. B. Kosten pro Produktionseinheit |
| Einkommen der Produzierenden | Netto- / Bruttomargen Sicherung des Einkommens für lokale Produzenten |
| Wachstumsperspektive: Skalierbarkeit | Sind die Produktionskapazitäten erweiterbar? Investitionspotenzial und langfristige Rentabilität |
| Ressourceneffizienz | Konversationsrate (Umwandlung von Stickstoff in Protein); Nutzung von Nebenströmen und Reststoffen |
| Risikomanagement | Absicherung gegen Produktionsrisiken und geopolitische Risiken, Zugang zu alternativen Beschaffungskanälen, resilienter Anbau, Anfälligkeit gegen Kontaminationen |
| Erschwinglichkeit | Kosten der Produkte relativ zum Einkommen (Erreichbarkeit für Konsumierende) |
| Lokale Wertschöpfung | Lokale Lieferunternehmen und regionale Wirtschaft |
| Innovationspotenzial | Schaffung von Arbeitsplätzen und Erhöhung des Bruttoinlandsprodukts; Fähigkeit durch AP langfristig ein Wettbewerbsvorteil zu schaffen. |
Soziales
Arbeits‑ und Sozialstandards, Rückverfolgbarkeit und Tierwohl (bei Insekten) gewinnen an Bedeutung. Besonders bei global bezogenen Rohstoffen wie Soja oder bestimmten Algenarten besteht Bedarf an mehr Transparenz.
| Soziale Kriterien = Bewertung der Auswirkungen auf Mitarbeitende, Gesellschaft und auf Tiere (hier Insekten). | |
| Gerechte Löhne | Z. B. existenzsichernde Löhne |
| Beschäftigungsqualität | Arbeitsplatzsicherheit mit langfristiger Beschäftigungsperspektive, geringe Personalfluktuation, gerechte Arbeitsverträge |
| Gesundheits- und Sicherheitsbedingungen am Arbeitsplatz | Zugang zu medizinischer Versorgung, Schutz vor Allergien und Krankheiten, gute Ausstattung |
| Sozialzertifizierungen | Liegen Zertifikate zur sozialen Verantwortung vor? Lieferkettenverantwortung und Rückverfolgbarkeit |
| Ernährungssicherheit | Allgemeiner dezentraler Zugang zu gesunder Ernährung, welche den Bedarf vielfältig deckt. |
| Tierwohl (bei Insekten) | Die Tierwohlstandards nach Brambell sind zu berücksichtigen. |
Ernährungsphysiologie
Nährstoffdichte, Aminosäureprofil und potenzielle Allergene sind entscheidend für Verbraucherakzeptanz. Während Insekten, Mykoproteine und einige Mikroalgen vollständige Aminosäureprofile aufweisen, sind pflanzliche Proteine oft unvollständig oder weniger bioverfügbar. Herausforderungen bestehen zudem bei Allergenen und hohen Verarbeitungsgraden. Da die ernährungsphysiologische Qualität als essenzieller Faktor für die Verbraucherakzeptanz angesehen wird, ist dieses Kriterium für einen langfristigen Markterfolg von herausragender Bedeutung.
| Ernährungsphysiologische Kriterien = Bewertung des ernährungsphysiologischen Mehrwerts. Die Nährstoffqualität ist wesentlich für Verbraucherakzeptanz. | |
| Proteinqualität | PDCAAS = Auskunft über die Proteinqualität und den Aminosäuregehalt. DIAAS = Methode zur Quantifizierung der Proteinqualität von Lebensmitteln. |
| Makronährstoffprofil | z. B. Anteil gesättigter Fettsäuren |
| Mikronährstoffe | Gehalt und Bioverfügbarkeit von Vitaminen und Mineralstoffen. |
| Ballaststoffe | Ist das Endprodukt ballaststoffreich? |
| Antinutritive Stoffe | Vorhandensein gesundheitsgefährdender Stoffe oder von Substanzen (z. B. Phytate, Tannine, Trypsin-Inhibitoren, Chitin), die die Aufnahme von Nährstoffen hemmen. |
Praxisimpulse je Proteinkategorie
Insekten
Hohe Futterverwertung, kurze Produktionszyklen und die Nutzung organischer Nebenströme verbessern die Nachhaltigkeit. Wärmerückgewinnung und effiziente Energienutzung sind zentrale Hebel.
Mikroalgen
Sie besitzen ein hohes Proteinsynthesepotenzial, benötigen jedoch energieintensive Kulturbedingungen. Erneuerbare Energien, optimiertes Licht‑ und Carbon- Management sowie geschlossene Wasserkreisläufe verbessern die Umweltbilanz.
Fermentation/Mykoproteine
Kontinuierliche Proteinproduktion bei geringer Flächeninanspruchnahme. Potenziale liegen in der Nutzung agrarischer Reststoffe und der Optimierung der Prozessenergie.
Pflanzliche Proteine
Rohstoffwahl und Fruchtfolgen beeinflussen Bodenfruchtbarkeit und Stickstoffbedarf. In der Verarbeitung bieten energieeffiziente Extrusion, optimierte Trocknung und verbesserte Rezepturen wichtige Hebel.
Ausblick
Der Kriterienkatalog ergänzt bestehende Systeme wie SAFA, RISE oder SMART, die für alternative Proteine nur eingeschränkt geeignet sind. Weiterer Forschungsbedarf besteht insbesondere bei der Gewichtung der Kriterien, der Vergleichbarkeit unterschiedlicher Verarbeitungsgrade, Datenlücken (v. a. Fermentation, Indoor‑Algen, Insekten) sowie der Integration von Verbraucherakzeptanz, sensorischer Qualität und Gesundheitswirkungen.
