Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBPMit biotechnologisch hergestellten Pheromonen Ernteerträge sichern
Herkömmliche Pestizide stehen in der Kritik, toxische Auswirkungen auf die Umwelt zu haben, auf Nahrungsmitteln zu verbleiben und sich negativ auf Nützlinge und die Biodiversität auszuwirken. Gleichzeitig gewinnt effizienter Pflanzenschutz an Bedeutung, da für die wachsende Weltbevölkerung ausreichende Erträge sichergestellt sein müssen. Hier ist eine nachhaltige Lösung gefragt.
Das von der EU geförderte Projekt »OLEFINE« entwickelt für diese Herausforderung einen nachhaltigen Ansatz. Als Alternative zu konventionellen Insektiziden können auch Pheromone* im Feld ausgebracht werden. Pheromone, die im Anbau freigesetzt werden, verhindern, dass die männlichen Schädlinge ihre weiblichen Partner finden – eine Vermehrung wird unterbunden. Die Larven, die die eigentlichen Schädlinge sind und die Ernteausfälle verursachen, kommen somit in deutlich verminderter Anzahl vor. Insektenpheromone sind weder für den Landwirt, der sie verwendet, noch für die bestäubenden Insekten schädlich. Zudem bleiben bei der Ernte keine Rückstände auf den Pflanzen zurück. Zwar ist der Einsatz von Pheromonen im Pflanzenschutz nicht neu, jedoch ist die herkömmliche chemische Synthese von Pheromonen sehr teuer und oftmals umweltschädlich. Hier entwickelt das OLEFINE-Team eine Lösung: Pheromone werden mittels Biotechnologie hergestellt. Hefezellen wandeln in Fermentationsprozessen nachwachsende Rohstoffe kostengünstig und nachhaltig in Pheromone um, ähnlich wie dies zur Herstellung von Bier, Enzymen und Medikamenten bereits üblich ist.
Die Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung übernimmt in dem internationalen Konsortium die Aufgabe der Nachhaltigkeitsbewertung der im Projekt entwickelten Produkte. Basierend auf Ökobilanzmodellen wird untersucht, welche Umweltwirkungen in der Herstellung der Pheromone entstehen und wie diese reduziert werden können. Zudem werden die Umweltwirkungen der Herstellung von herkömmlichen Pestiziden mit denen der Pheromonherstellung verglichen. Ebenso werden die Pheromone in ihrer Nutzungsphase, also der Anwendung im Feld, bilanziert und den Umweltwirkungen von herkömmlichen Pestiziden entgegengestellt.
Dies ermöglicht eine Abschätzung der Reduzierung von Umweltbelastungen durch die Anwendung von Pheromonen im Feld. Wichtige Aspekte hierbei sind geringerer Maschinenbedarf bei der Ausbringung, positive Ertragseffekte und der Vermeidung von Toxizität. Um eine umfassende Nachhaltigkeitsbewertung zu erlauben, werden darüber hinaus Produktauswirkungen auf die Biodiversität betrachtet und eine technisch-ökonomische Analyse durchgeführt.
Hierzu werden in der Abteilung entwickelte Methoden angepasst und erweitert, wie beispielsweise die Methode Biodiversity Impact Assessment (BIA), welche eine quantitative Darstellung von Wirkungen landnutzender Prozesse auf die Biodiversität erlaubt, um diese im Rahmen von Ökobilanzen bewerten zu können.
* Ein von Tieren und Menschen produzierter und abgesonderter Duftstoff, der Stoffwechsel und Verhalten anderer Individuen der gleichen Art beeinflusst.