Von wegen Abfall: Upcycling von Food-Nebenströmen hat grosses Potenzial

Bierbrauerei – Treber

In der Schweiz wird viel Bier produziert: 3,6 Millionen Hektoliter waren es im Jahr 2023. Laut dem Schweizer Bier-Verband fallen dabei gesamtschweizerisch rund 80 000 Tonnen Nasstreber an. Dieser wird hauptsächlich als Futtermittel für Rind- und Milchvieh eingesetzt.7 Dies, obwohl Biertreber aus ernährungsphysiologischer Sicht äussert wertvoll ist: Er enthält zwischen 40 bis 50 % Ballaststoffe und rund 30 % Protein, wobei er vom Aminosäureprofil her mit jenem von Getreide oder Hülsenfrüchten wie Erbsen oder Linsen vergleichbar ist. Aufgrund seines hohen Feuchtigkeitsgehalts hat Treber ein kurzes Haltbarkeitsdatum und muss schnell verarbeitet werden, weshalb das Upcycling gewisse Herausforderungen mit sich bringt.8

In der Schweiz haben bereits einige Startups das Potenzial des Nebenstroms entdeckt:

• Das Schweizer Startup «UpGrain» und die Appenzeller Traditionsbrauerei «Locher AG» haben im Herbst 2024 eine Lebensmittel-Upcycling-Anlage in Betrieb genommen. In der Biertreber-Aufbereitungsanlage sollen jährlich rund 25 000 Tonnen Biertreber zu wertvollen Rohstoffen aufgewertet werden. Laut der Locher AG können so bis Ende 2025 100 Prozent aller Nebenströme der Brauerei für die menschliche Ernährung aufbereitet werden – laut dem Unternehmen stellt dies ein Novum in Europa, wenn nicht gar weltweit dar. Zu den Produkten gehören drei Pulver mit jeweils unterschiedlichen Proteingehalten, die für die Anreicherung von Lebensmitteln (Brote, Backwaren, Fleischalternativen) geeignet sind. 9
• Auch das Start-up «Brewbee» upcycelt die Treber der Appenzeller Brauerei Locher AG. Es nutz die Rückstände der Bierbrauerei für Fleischalternativen (TVP), Chips und für die Beigabe in Pizzateig. Das aargauische Unternehmen «Circular Food Solutions» produziert seit Anfang 2024 in Zusammenarbeit mit der Winterthurer Brauerei «Chopfab Boxer» eine Fleischalternative aus Gerstenmalztreber, Braugerste und Erbsenprotein. Die Produkte sind bei Migros unter der «V-Love Marke» erhältlich sowie von der Fenaco-Genossenschaft unter der Marke «YUP» (Volg und weitere). 
• Das Schweizer Startup «Proseed Ingredients SA» mit Sitz in Martigny, Wallis, befindet sich direkt neben einer Brauerei und damit an der Quelle von Biertreber. Das Unternehmen gewinnt daraus hochwertige Rohstoffe, wie etwa ein Proteinkonzentrat oder Ballaststoffe.

Weitere Unternehmen in Europa, die Treber upcyceln: (Liste nicht abschliessend) 

• BiaSol / Irland: Flocken, Müesli, Granola
• Agrain / Deutschland: Mehl, Cracker, Chips
• Beer Crisps LTD / England: Chips
• Ramen Tes Dreches / Frankreich: Nudeln

Frucht- und Gemüseindustrie – Trester & Kerne

Ob bei der Herstellung von Fruchtsaft, Smoothies oder Konfitüre: Übrig bleiben Kerne, Schalen und oftmals auch Frucht- oder Gemüsetrester. Diese bestehen grösstenteils aus Ballaststoffen (rund 60%) sowie weitere wertvolle Bestandteile wie verschiedene Carotinoide, Polyphenole sowie Mineralstoffe.10

Aktuell werden die Trester hauptsächlich als Tierfutter verwendet, Kerne werden häufig verbrannt. Bis anhin gibt es in Europa nur wenige Unternehmen, die den Nebenstrom upcyceln: 

• Das österreichische Start-up «Kern Tec» rettet Obstkerne vor der Entsorgung. Laut dem B2B- Unternehmen bleiben jährlich über 500 000 Tonnen Fruchtkerne ungenutzt. Dies will das junge Unternehmen ändern, in dem es die Kerne von Aprikosen, Kirschen und Pflaumen zu Milchalternativen, Nussmus oder Öl verarbeitet. In Zusammenarbeit mit dem Schweizer Milchverarbeiter Emmi hat das Unternehmen einen Drink aus Aprikosenkernen lanciert, der bei Coop unter der «Karma»-Marke erhältlich ist.      
• Das 2022 gegründete St.Galler Start-up «Re-Nut» forscht daran, ganze Nüsse zu verarbeiten – mitsamt der Schale. Dadurch sind sie in der Lage, den Ertrag zu verdoppeln und verursachen massiv weniger Food Waste. Bis anhin werden Nussschalen verbrannt, zu Tierfutter verarbeitet oder als Einstreu verwendet – dies wollen die Gründer von Re-Nut ändern. Das Startup plant nun den Markteintritt in den USA, in Europa hingegen wird dies erst in ein paar Jahren der Fall sein. 11
• Das deutsche Unternehmen «Beetgold» rettet seit dem Jahr 2019 Karotten- sowie Rote Bete-Trester vor der Entsorgung und produziert daraus gesunde Tortillas und Pizzaböden.

Pflanzenölproduktion – Presskuchen

Im Jahr 2024 wurde in der Schweiz auf 24 357 Hektaren Ackerfläche Raps angebaut, was die Ölsaat zur zweitwichtigsten Ackerkultur des Landes nach Getreide macht. Innerhalb der Ölsaaten nimmt Raps gar die Spitzenposition ein, gefolgt von Sonnenblumen (7284 Hektaren) und Soja (3209 Hektaren).12 Der Konsum von Rapsöl wird staatlich gefördert, beispielsweise mit der offiziellen Empfehlung des Bundesamt für Veterinärwesen (BLV), täglich mindestens einen Esslöffel Rapsöl zu konsumieren (aktuelle Ernährungspyramide). 

Herstellungsverfahren:

Nach der mechanischen Pressung (Kaltpressung) der Ölsaat bleiben Feststoffe, der sogenannte Presskuchen, übrig. Dieser ist reich an Protein, hat einen moderaten Fettgehalt von 8 bis 12 Prozent und liefert gesundheitsfördernde Omega-3 und -6-Fettsäuren.13 Aus einer Tonne Rapssamen entstehen rund 660 Kilogramm Presskuchen.14 Im Jahr 2022 wurden aus der Raps Inland Produktion 51 967 Tonnen Futterkuchen gewonnen. Mit 6610 Tonnen folgen die Sonnenblumen-Presskuchen.15  Doch diese Mengen reichen längst nicht aus, um das hiesige Nutzvieh zu füttern: Die Schweiz importiert im Jahresmittel rund 300 000 Tonnen (Trockensubstanz) Nebenerzeugnisse der Ölherstellung.16 Das macht deutlich: Die Schweizer Landwirtschaft ist von einer Kreislauf-Landwirtschaft weit entfernt. «Nachhaltig halt», schreibt der Verein Schweizer Rapsöl VSR auf seiner Website über dieses Vorgehen. Doch ist es tatsächlich nachhaltig, ein solch wertvolles Nebenprodukt zu verfüttern, anstelle es für die menschliche Ernährung aufzubereiten?

Noch gibt es in der Schweiz keine Bestrebungen, Raps- oder andere Ölsaaten-Presskuchen für die menschliche Ernährung upzucyceln. Doch die Forschung beschäftigt sich immer mehr mit der Thematik. So wurde beispielsweise in mehreren Studien gezeigt, dass sich Ölsaaten bzw. deren Presskuchen für die Herstellung von Fleischalternativen in Form von TVP (Textured Vegetable Protein) eignen. Insbesondere Kürbiskern-, Mandel- und Sonnenblumenkernpresskuchen zeichnen sich durch ein gutes Protein-/Ballaststoffverhältnis aus, weshalb sie für die TVP-Extrusion besonders geeignet sind.17

Erste Hersteller verwenden den nahrhaften Nebenstrom bereits:

• Der Schweizer Fleischalternativenproduzent «Planted Foods AG» setzt für das «planted.pulled» Sonnenblumen-Presskuchen ein. 
• Die Schweizer Firma «Protaneo» verwendet für ihre Extrudat-Fleischersatzprodukte (Hack und Geschnetzeltes) nebst Ackerbohnen- und Erbsenprotein auch Sonnenblumenkernmehl sowie Kürbiskernmehl, wobei ldie beiden letzteren bei bei der Ölpressung übrig bleiben.  

Kartoffelproduktion – Stärke & Schalen

Die Schweiz ist ein Kartoffelland: 382‘000 Tonnen wurden im Jahr 2022 geerntet, je nach Wetter deckt die inländische Produktion rund 85 % des Bedarfes ab. Von der Gesamternte wurden 56 000 Tonnen (14,66 Prozent) an sogenannte Nutztiere verfüttert.18 Der Grossteil davon als Futterkartoffeln (einsiliert), ein kleiner Teil für die Frischverfütterung.

Mit der Zweifel AG hat eine grosse Kartoffelverarbeiterin ihren Sitz in der Schweiz. Gemäss dem Unternehmen wird für die Produktion von einem Kilo Chips 3,5 Kilogramm Kartoffeln benötigt, wodurch im Jahr 2023 rund 1700 Tonnen Kartoffelschälabfälle anfielen.19 Das Unternehmen schreibt auf Anfrage, dass sie aktuell aus den Kartoffelschälabfällen Wasser zurück gewinnen, um es in ihrer Abwasserreinigung aufzubereiten. Durch diesen Rückgewinnungsprozess müssten die Schälabfälle jedoch anschliessend aufwendig aufbereitet werden, um sie als Nebenstrom für die Lebensmittelindustrie nutzbar zu machen. Im Rahmen der Standorterweiterung Spreitenbach sucht die Zweifel AG nun nach technischen Lösungen, um diese wiederverwertbaren Abfälle zukünftig als lebensmitteltaugliche Nebenströme nutzen zu können.    

Tofu-Produktion – Okara

Für die Tofuproduktion werden eingeweichte Sojabohnen püriert und mit Wasser vermischt. Diese Flüssigkeit wird erhitzt und anschliessend durch ein feines Sieb oder Tuch gepresst, um die flüssige Sojamilch abzutrennen. Der feste Rückstand, der dabei zurück bleibt, ist das Okara. Das fasrige Nebenprodukt ist wie auch Tofu reich an Protein und eignet sich deshalb für die Herstellung von Fleischalternativen. 

Während kleinere Schweizer Tofuproduzenten das anfallende Okara oftmals direkt verkaufen, gib es in der Schweiz noch keine grösseren Projekte, den proteinreichen Nebenstrom für die menschliche Ernährung aufzuwerten. Erste Start-ups haben sein Potenzial jedoch bereits erkannt:

• Das Schweizer Unternehmen «Luya» verwendet für seine Fleischalternativen Okara sowie Kichererbsen.
• Das Team des bernerischen Landwirtschaftsbetriebs Schweikhof produziert Bio-Hummus aus einheimischem Bio-Okara, das bei der hofeigenen Tofuproduktion übrig bleibt. Der Okaragehalt im Endprodukt beträgt 31 %. Das Berner Bio-Projekt mit dem Namen «Klara Okara Hummus» wurde im Oktober 2024 mit dem Innovationspreis von «Bern ist Bio», einer Initiative des Informa Bern, ausgezeichnet. Derzeit produziert Klara Okara in kleinem Rahmen, verfolgt jedoch das langfristige Ziel, die Produktion zu steigern. 

Zuckerproduktion – Rübenschnitzel & Melasse

Im Jahr 2023 wurden in der Schweiz rund 225 000 Tonnen Zucker produziert.20 Der Anbau von Zuckerrüben für die Zuckerherstellung wird vom Bund mit Einzelkulturbeiträgen unterstützt. Und dies nicht zu knapp: 2100 Franken pro Hektare und Jahr erhalten die Bauern.21 Dies liegt daran, dass die Zuckerproduktion in den letzten Jahren mit zahlreichen Problem zu kämpfen hatte und immer weniger Bauern die Kultur anpflanzen.

Zuckerrüben haben einen Zuckergehalt von rund 18%22 und wiegen zum Erntezeitpunk zwischen 700 bis 800 Gramm. Pro Tonne Zuckerrüben fallen in der Verarbeitung rund 180 kg Rübenschnitzel als «Abfallprodukt» an.23 Mit rund 100 000 Tonnen Trockensubstanz und 50 000 Tonnen Melasse verursacht die Zuckerindustrie den grössten Nebenstrom der Schweiz. Während sich Rübenschnitzel aufgrund ihres hohen Ballaststoffgehaltes weniger für die menschliche Ernährung eignen, sieht dies bei Melasse anders aus. Die sirupartige Flüssigkeit entsteht bei Auskristallisierung von Saccharose und enthält rund 60 Prozent Zucker, zudem ist sie reich an Mineralstoffen (u.a Kalium) Vitaminen sowie Betain, einer chemischen Verbindung, der eine gesundheitsfördernde Wirkung zugeschrieben wird. In der Schweiz wird Melasse als Viehfutter sowie als Substrat für Fermentationsprozesse für verschiedene Herstellungen wie beispielsweise Hefe oder Ethanol verwendet. Im Detailhandel ist jedoch meist nur Melasse aus Zuckerrohr zu finden.

Zurzeit gibt es noch keine marktreifen Produkte aus den Nebenströmen der Zuckerindustrie, doch dies soll sich schon bald ändern.

• Anfang 2024 hat die Schweizer Zucker AG gemeinsam mit dem Genfer Startup «planetary» die Aarberg Food AG gegründet. Ziel ist es, mittels sogenannter Präzisionsfermentation aus den Nebenprodukten der Zuckergewinnung nachhaltige Fleischalternativen zu produzieren. Den Mikroorganismen dienen Zucker, Dicksaft oder Melasse als Nährmedium – dies fällt bei der Zuckerproduktion reichlich an. Derzeit läuft ein Pilotverfahren. Gemäss schriftlicher Auskunft von David Brandes, CEO planetray, soll bis Ende 2024 im industriellen Massstab produziert werden können. 
• Die Schweizer Zucker AG hat bereits eine Möglichkeit gefunden, die Pektine der Zuckerrüben für den menschlichen Konsum aufzubereiten. Mittels einer patentierten Technologie wird das Pektin aus den entzuckerten Rübenschnitzel gewonnen. Das «Swiss Beta Pectin» genannte Produkt kann als Emulgator oder lösliche Nahrungsfasern in Fleischalternativen, als Ei-Ersatz in Salatdressing und Backwaren eingesetzt werden.

Weitere Nebenströme

Hummus-Produktion

Hummus wird aus gekochten Kichererbsen hergestellt, wobei grosse Mengen an Kochwasser entstehen, das als Abwasser entsorgt wird. Hier kommt das Zücher Startup «Eggfield» ins Spiel: Es nutzt das Kochwasser aus der Hummus-Produktion des Frisch-Convenience Anbieter Hilcona zur Herstellung einer pflanzlichen Ei-Alternative.24 Der innovative Ei-Ersatz eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen und findet bereits Verwendung in den Küchen von renommierten Restaurants wie Hiltl, tibits oder Kle.

Erbsenprotein – Stärke & Ballaststoffe

Immer mehr Hersteller von veganen Fleischalternativen verwenden Gelberbsen (Pisum Sativum) für die Herstellung ihrer Produkte. Bekannte Firmen wie etwa Planted Food AG (CH) oder Endori (DE) nutzen dazu extrahiertes Erbsenprotein und nicht die gesamte Erbse. Ein grosser Produzent von Erbsenprotein ist die deutsche Emsland Group, von der beispielsweise Endori den Rohstoff bezieht. Das Unternehmen bereitet die bei der Extraktion entstehenden Nebenströme (Stärke und Ballaststoffe), für den menschlichen Verzehr auf und vermarktet diese auch gleich selbst