Vom Reststoff zum hochwertigen biologischen Produktrohstoff

In Österreich fallen jährlich rund 1,3 Millionen Tonnen nicht vermeidbare organische Nebenprodukte aus der Lebensmittelverarbeitung an. Derzeit werden diese überwiegend zur Futtermittelproduktion oder Biogaserzeugung verwendet. Das Projekt CircularFood verfolgt einen innovativen, kaskadischen Verwertungsansatz, der das ökonomische und ökologische Potenzial dieser Reststoffe umfassend ausschöpft – von der Proteinextraktion bis zur Entwicklung nachhaltiger Dünge- und Kultursubstrate.

Kaskadennutzung: Vom Reststoff zum Wertstoff

Im Zentrum von CircularFood steht ein mehrstufiges Nutzungskonzept (siehe Abb. 1): Zunächst erfolgt die Extraktion funktioneller pflanzlicher Proteine aus organischen Nebenprodukten wie Biertreber oder Kürbiskernpresskuchen. Diese Proteine können als nachhaltige Rohstoffe für die Lebensmittelverarbeitung dienen. Die verbleibenden Feststoffe werden anschließend fermentiert, wobei Biogas entsteht. Die Gärreste dieser Stufe dienen wiederum als Grundlage für biozertifizierte Flüssigdünger und torffreie Kultursubstrate – ein geschlossener Kreislauf, der sowohl Nährstoffeffizienz als auch Bodenfruchtbarkeit steigert.

Technologische Innovation: Proteinhydrolyse im oszillierenden Flow-Bioreaktor

Im ersten Projektjahr wurden die vielversprechendsten Reststoffe für eine Proteingewinnung ausgewählt. Erste Versuche im Labor zeigten sehr gute Löslichkeiten des Treber-Proteins und hohe Ausbeuten bei ca. 60% Proteingehalt im erzeugten Proteinpulver, beim Kürbiskernpresskuchen konnte eine Proteinkonzentration über 90% erreicht werden, allerdings mit geringerer Ausbeute. Ein zentrales technisches Element ist die Entwicklung eines oszillierenden Flow-Reaktors (OFR) durch AEE INTEC, mit dem sich Proteinextrakte effizient und schonend gewinnen lassen. Die an der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) entwickelten Verfahrensbedingungen können im OFR umgesetzt werden, bei kontinuierlicher Verarbeitung hochkonzentrierter Feststoffsubstrate (>15 % TS), wie sie in der Praxis anfallen. In Vorversuchen mit Treber konnten im OFR Proteingewinnungsraten von über 70 % erzielt werden. Ein zusätzlicher Synergieeffekt: Durch die vorgelagerte Proteinhydrolyse verbessert sich auch die Methanausbeute (Nm³ CH₄/kg oTS) der nachfolgenden Fermentation signifikant.

Flüssigdünger aus Gärresten – zertifiziert für den Bioanbau

Die Flüssigphase der Gärreste wird im Projekt zu einem biozertifizierten NPK-Flüssigdünger weiterentwickelt. Nach Bereitstellung der Gärrestflüssigphase in einer großen Fest-Flüssig Abtrennkampagne im März 2025 und Nährstoffanalyse, erfolgen in diesen Wochen erste Feldversuche auf den Flächen der Landwirtschaftskammer Steiermark und im Bio-Gewächshausanbau bei Frutura. Die Aufkonzentration durch AEE INTEC mittels Membrandestillation und der Einsatz organischer Säuren (z. B. Zitronensäure) erhöhen die Qualität und Zertifizierungsfähigkeit der Produkte zusätzlich.

Torfersatzstoffe zum Moor- und Klimaschutz

Die feste Phase der Gärreste dient als Grundlage für neuartige, torffreie Kultursubstrate. In Kooperation mit Gartenbauunternehmen entwickelt CircularFood Mischungen aus kompostierten Trebern und landwirtschaftlichen Reststoffen zu Torfersatzstoffen. Damit adressiert das Projekt ein zentrales Umweltproblem: den klimaschädlichen Torfabbau und den Verlust von Moorflächen. Im ersten Projektjahr arbeiteten Terra Green und das Institut für Bodenforschung der Universität für Bodenkultur intensiv an optimalen Mischungen für neuartige Pflanzsubstrate, wobei sich bisher eine Mischung aus kompostierten Treber-Gärrest mit einem landwirtschaftlichen Reststoff die besten Wurzelausbildungen gezeigt hat. Gegenwärtig wird an der Verfeinerung der Nährstoffzusammensetzung durch Beimengung weiterer ausgesuchter Reststoffen aus der Lebensmittelverarbeitung geforscht.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit für nachhaltige Innovation

Unter Leitung von AEE INTEC vereint CircularFood eine Vielzahl an Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Das Projekt zeigt eindrucksvoll, wie durch systemische Ansätze und interdisziplinäre Kooperation neue Wertschöpfungspfade für bislang ungenutzte Ressourcen erschlossen werden können – ein starker Beitrag zur Etablierung einer funktionierenden zirkulären Bioökonomie in Österreich.

Auftrag/Fördergeber

Bundesministerium für Innovation, Mobilität und Infrastruktur (BMIMI)

Projektkoordinator

AEE INTEC

Projektpartner

Kontakt

Bettina Muster-Slawitsch

Projektseite