Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Innovations- und Technikanalyse: Kurzstudie

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1 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Innovations- und Technikanalyse: Kurzstudie Anette Braun, Eva Cebulla, Norbert Malanowski Zukünftige Technologien Consulting

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3 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Innovations- und Technikanalyse: Kurzstudie Dr. Anette Braun Eva Cebulla Dr. Norbert Malanowski Herausgeber: Zukünftige Technologien Consulting der VDI Technologiezentrum GmbH VDI-Platz Düsseldorf im Auftrag des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

4 Diese ITA-Kurzstudie wurde im Auftrag des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im Rahmen des Forschungsprojektes ITA-Monitoring: Identifizierung neuer Themen für die Innovations- und Technikanalyse und gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Referat 113, von der Abteilung Zukünftige Technologien Consulting der VDI Technologiezentrum GmbH erstellt. Projektleitung: Prof. Dr. Dr. Axel Zweck Durchführung: Dr. Anette Braun Eva Cebulla Dr. Norbert Malanowski Dank gilt einer Vielzahl von Experten, die wertvolle Beiträge und Anregungen geliefert haben. Einen besonderen Dank möchten wir an Dipl.-Ing. Nora Weinberger und an PD Dr. Rolf Meyer (beide Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse) richten, die wichtige konstruktiv-kritische Kommentare zum Manuskript eingebracht haben. Kontakt: Dr. Anette Braun Zukünftige Technologien Nr. 96 Düsseldorf, im April 2013 ISSN Für den Inhalt zeichnen die Autoren verantwortlich. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit, die Genauigkeit und die Vollständigkeit der Angaben. Die in der Veröffentlichung geäußerten Ansichten und Meinungen müssen nicht mit der Meinung des BMBF übereinstimmen. Außerhalb der mit dem Auftraggeber vertraglich vereinbarten Nutzungsrechte sind alle Rechte vorbehalten, auch die des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen oder vollständigen photomechanischen Wiedergabe (Photokopie, Mikrokopie) und das Recht der Übersetzung. Titelbild: fotovika - Fotolia.com. Das Bild wurde mit einem Blaufilter verfremdet.

5 Zukünftige Technologien Consulting (ZTC) der VDI Technologiezentrum GmbH VDI-Platz Düsseldorf Die VDI Technologiezentrum GmbH ist im Auftrag und mit Unterstützung des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) tätig.

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7 5 Inhaltsverzeichnis ZUSAMMENFASSUNG 7 1 EINORDNUNG DER ITA-KURZSTUDIE 11 2 EINLEITUNG UND EINGRENZUNG DES THEMAS 13 3 WELTERNÄHRUNGSPROBLEMATIK Sicherung der Welternährung Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung 27 4 NEUARTIGE TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHE ANSÄTZE: DREI AUSGEWÄHLTE BEISPIELE Neue Ansätze für die Fleischherstellung Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung 50 5 SYNTHESE DER ERGEBNISSE: OFFENE ITA-FRAGEN UND VORSCHLÄGE ZUR BEARBEITUNG 59 6 LITERATURVERZEICHNIS 63

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9 7 ZUSAMMENFASSUNG Heute und vor allem zukünftig gilt es zu berücksichtigen, dass in den kommenden Jahrzehnten die Nachfrage nach Nahrungsmitteln durch den Anstieg der Weltbevölkerung von heute sieben Mrd. auf über neun Mrd. in 2050 stark zunehmen wird. Derzeit leiden rund 1 Mrd. Menschen vor allem in Ländern der Dritten Welt an Hunger und eine weit größere Zahl an den Folgen von Unterernährung oder Mangelernährung. Somit stellt Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung eine gravierende Seite des Welternährungsproblems dar. Die andere gravierende Seite des Problems wird zunehmend geprägt durch den Nahrungsmittelüberfluss und die Fehlernährung in vielen reichen OECD-Ländern. Der Nahrungsmittelüberfluss führt hier immer häufiger zu unverhältnismäßigem Verzehr von besonders fett- und zuckerhaltigen Lebensmitteln und führt in der Regel zu Krankheiten infolge von Fehlernährung. Lösungsansätze und Innovationen im Bereich Welternährung sind immer auch von der Weiterentwicklung verschiedener Forschungszweige im Bereich der Spitzentechnologien abhängig, z. B. neue Ansätze für die Fleischherstellung in molekularer Biotechnologie, Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit sowie Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) zur Verbraucherorientierung. In der vorliegenden ITA- Kurzstudie wird dem Technology-Push-Pfad im Sinne des Technologiemonitorings gefolgt. Demnach ermöglichen Technikentwicklungen eine Vielzahl von Innovationen in unterschiedlichen Anwendungskontexten und manifestieren sich dort auf unterschiedliche Art und Weise. Da es sich bereits um Techniken oder technische Entwicklungsvisionen handelt (und nicht allein um Grundlagenforschung ohne erkennbaren Anwendungsbezug), haben diese spätestens durch ihren Gebrauch, Folgen für die Gesellschaft. In den ausgewählten Gebieten entwickeln sich neue technologische Trends und Innovationen, die Beiträge zur Lösung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie von Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung liefern können. Die Herstellung von kultiviertem Fleisch, das im Labor aus Zellen gewonnen wird, ohne dass dafür Tiere gemästet und geschlachtet werden müssen, kann mittelfristig im Industriemaßstab möglich werden. Zudem kann mit diesem Ansatz die Senkung der Produktions- und Verarbeitungskosten bzw. eine höhere Wertschöpfung aus dem Rohstoff erreicht werden. Dies könnte eine Lösung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung ermöglichen. Das Beispiel Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit zeigt Wege auf, wie durch den Einsatz von Nanotechnologie eine erhöhte Lebensmittelsicherheit erreicht werden kann und somit auch wertvolle natürliche Ressourcen eingespart werden könnten, indem z. B. weniger Lebensmittelabfälle entstehen oder weniger Lebensmittel verderben. Damit ließe sich sowohl das Problem der Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung als auch das des Nahrungsmittelüberflusses und der Fehlernährung angehen. Durch die In-

10 8 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen formations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung können schließlich neue Möglichkeiten zur Verbraucherorientierung eröffnet werden, die Menschen dabei helfen, das Problem des Nahrungsmittelüberflusses und der Fehlernährung besser informiert und gezielter anzugehen. Die Kurzstudie thematisiert speziell auf die Innovations- und Technikanalyse ausgerichtete offene Fragen bezüglich des weiteren Forschungsbedarfs und der systematischen Analyse der Chancen und Risiken der behandelten Beispiele. 1 Für die technisch-wissenschaftliche und wirtschaftliche Dimension stellen sich folgende zentrale Fragen: Welche weiteren neuen technologischen Entwicklungen sind kurz- oder mittelfristig in den Bereichen molekulare Biotechnologie, Nanotechnologie und IKT zu finden, die sich für den Bereich Ernährung nutzen lassen? Welche Erfolgsaussichten sind hier zu erwarten? Welche Relevanz haben diese Entwicklungen bei der Bewältigung der Problemlage von Nahrungsmittelknappheit und Unter- /Mangelernährung sowie Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung? Welche Rolle nehmen Unternehmen und wissenschaftliche Institute am Standort Deutschland bei der Entwicklung von wissenschaftlich-technischen Lösungsansätzen einerseits zur Bewältigung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie andererseits zur Bewältigung von Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung ein? Bei der gesellschaftlichen Dimension des Themas sind folgende Aspekte zentral zu diskutieren: Wie kann eine sachliche gesellschaftliche Debatte über Chancen und Risiken neuer Ansätze für die Fleischherstellung durch die molekulare Biotechnologie, der Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit sowie der Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung geführt werden? Wie können wissenschaftliche Erkenntnisse aus den Gebieten der molekularen Biotechnologie, Nanotechnologie und IKT in Verbindung mit dem Themenfeld Ernährung aufbereitet bzw. aktuelle Informationen so gestaltet werden, dass neben den bildungsnahen auch bildungsferne Schichten der deutschen Gesellschaft erreicht werden? 1 Eine ausführliche Diskussion der offenen Fragen zu den Beispielen Neue Ansätze für die Fleischherstellung (molekulare Biotechnologie), Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit und Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) zur Verbraucherorientierung finden sich in Kapitel 4 der vorliegenden ITA-Kurzstudie.

11 Zusammenfassung 9 Wie lässt sich eine geeignete Kombination von Kompetenzen und Qualifikationen entwickeln, und wie lassen sich vor allem ausgebildete und hochqualifizierte Fachkräfte gewinnen, um die Innovationstätigkeit für den Bereich Ernährung auszubauen?

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13 11 1 EINORDNUNG DER ITA-KURZSTUDIE Die vorliegende Kurzstudie entstand im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projektes ITA- Monitoring Identifizierung neuer Themen für die Innovations- und Technikanalyse. Ziele dieses Forschungsprojektes sind die frühzeitige Identifizierung neuer Themen für die Innovations- und Technikanalyse (ITA) und die strategische Einordnung der Themen als Orientierung für zukünftige Maßnahmen des BMBF in diesem Themenbereich. Der Begriff neue Themen impliziert, dass es sich dabei um noch unzureichend oder gar nicht untersuchte Fragestellungen handelt. Diese sollen abgrenzend zum langfristigen Foresight-Prozess vor einem mittelfristigen Zeithorizont relevant sein. Zur Identifizierung der strategischen Themen wurde folgender systematischer und kontinuierlicher Such- und Themenauswahl-Prozess sowohl aus der Technologie- als auch aus der Bedarfsperspektive erarbeitet: Im kontinuierlichen Monitoring wurden zunächst mithilfe einer breit angelegten Recherche durch das Projektteam mögliche ITA-Themen identifiziert und in einem Themenpool gesammelt (Prozessebene A: Grobradar ). Hierfür wurden Kriterien zur Einschätzung der ITA-Relevanz neuer Themen, die sogenannten Dimensionen, wie z. B. die technische oder die gesellschaftliche/soziale Dimension, erarbeitet. Im weiteren Prozess wurden diejenigen Themen ausgewählt (Prozessebene B: Themenauswahl ), für die in einem Feinradar in Kurzstudien eine detaillierte Aufbereitung der wesentlichen Fragestellungen und Herausforderungen erfolgen soll (Prozessebene C). Die Themenauswahl in Projektebene B resultiert aus einem sogenannten Tandemprozess. In diesem Tandem erfolgt die kontinuierliche Auswahl der Themen abwechselnd durch einen diskursiven Expertenworkshop (Projektzyklus 1 und 3) und eine Kombination aus einer Abstimmung zwischen den beiden beteiligten Institutionen (ITAS, ZTC) sowie einem projektinternen, diskursiven Workshop (mit Beteiligung des Auftraggebers BMBF, Projektzyklus 2). Die Auswahl der Themen und die Aufbereitung der wesentlichen Fragestellungen und Herausforderungen sind damit Resultat eines ausgesprochen komplexen Prozesses der Erfassung, Aggregation und Auswertung von Expertenwissen unterschiedlicher Art. Das vorliegende Thema Ernährung: Technologische Trends und Innovationen ist zum einen das Ergebnis des Diskussionsprozesses während eines Expertenworkshops, der im November 2009 in Berlin stattfand. Im Rahmen dieses Workshops wurden 19 Themen identifiziert, die von den Expertinnen und Experten als wichtig für die Innovations- und Technikanalyse eingeschätzt wurden. Diese 19 Themen wurden anschließend von den Experten nochmals auf ihre Dringlichkeit hin bewertet. Das Thema Designer-Lebensmittel wurde in die Kategorie sehr, sehr dringlich

14 12 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen eingestuft, das Thema Kunst- und Klonfleisch in die Kategorie weiter beobachten. Zum anderen rieten die involvierten Expertinnen und Experten nicht nur diese beiden Themen zusammenzufassen und die Breite und Komplexität des Themas Ernährung zu berücksichtigen, sondern auch um Aspekte aus den ITA-Themenprofilen Übergewichtige Kinder, Steigender Fischbedarf (Aquakultur) sowie Nanotechnologie im Bereich Lebensmittel und Bio- und Gentechnik in Lebensmitteln zu ergänzen. Dieser Anregung folgend wurde zum einen für die vorliegende ITA-Kurzstudie der Titel Ernährung: Technologische Trends und Innovationen ausgewählt. Zum anderen war es aufgrund der Vielfalt der Teilthemen und angesichts einer mittlerweile fast unüberschaubaren Anzahl von Studien zu diversen Teilthemen notwendig, die großen Herausforderungen bezüglich der Welternährung zusammenzufassen. In diesem Kontext werden neue technologische Trends und Innovationen anhand von ausgewählten Beispielen aus dem Bereich der Spitzentechnologien erörtert und daraus offene Fragen für die Innovations- und Technikanalyse im BMBF abgeleitet.

15 13 2 EINLEITUNG UND EINGRENZUNG DES THEMAS Die Verfügbarkeit von nahrhaften und sicheren Lebensmitteln ist für die Menschen in allen Teilen der Welt ein Grundbedürfnis [The Government Office for Science 2011]. 2 Dabei gilt es heute und zukünftig zu berücksichtigen, dass in den kommenden Jahrzehnten die Nachfrage nach Nahrungsmitteln durch den Anstieg der Weltbevölkerung von heute sieben Mrd. auf über neun Mrd. in 2050 stark zunehmen wird. Nach einer aktuellen Studie des Büros für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) hat das Welternährungsproblem [ ] trotz aller Bemühungen der vergangenen Jahrzehnte noch immer einen immensen Umfang: Derzeit leiden rund 1 Mrd. Menschen an Hunger und eine weit größere Zahl an den Folgen von Mangelernährung [Dusseldorp / Sauter 2011, S. 25]. Somit stellt die Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung 3 eine gravierende Seite des Problems der Welternährung dar. Unter- und Mangelernährung können mit erheblichen Folgen verbunden sein. Beispielweise können sie zu einer Beeinträchtigung der körperlichen und geistigen Entwicklung und erhöhter Sterblichkeit führen. Die andere gravierende Seite des Problems der Welternährung ist der Nahrungsmittelüberfluss und die Fehlernährung in vielen reichen OECD- Ländern mit all seinen Folgen, wie z. B. Übergewicht und Fettleibigkeit. Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung erhöhen das Risiko für Folgeerkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes mellitus Typ 2, Fettstoffwechselstörungen, orthopädische Komplikationen sowie bestimmte Krebserkrankungen [Kuntz / Lampert 2010]. Das Themenfeld Ernährung kann als Dauerbrenner in Deutschland, Europa und in der Welt bezeichnet werden [vgl. Fraunhofer IVV/TU München 2010]. Es wird in der Öffentlichkeit quasi regelmäßig und kontrovers diskutiert. 4 Ernährung umfasst viele verschiedene Bereiche mit diversen Akteuren wie Landwirtschaft, Lebensmittelproduktion, Lebensmittelhandel oder Verbraucherhaushalte. Ernährung ist ein komplexer gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Prozess mit vielen Schnittstellen zu diversen Politikfeldern (z. B. Landwirtschaftspolitik/Agrarpolitik; Verbraucher- und Gesundheitspolitik, Innovations- und Technologiepolitik) mit entsprechenden Schnittmengen, aber auch Interessenkonflikten. Derzeit leiden rund 1 Mrd. Menschen an Hunger und weit mehr an Mangelernährung Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung erhöhen das Risiko für Folgeerkrankungen wie z. B. Herz-Kreislauf- Erkrankungen und Diabetes mellitus Typ 2 Ernährung ist ein komplexer gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Prozess mit vielen Schnittstellen zu diversen Politikfeldern 2 Aus der Perspektive der Vereinten Nationen handelt es sich bei Ernährung um ein grundlegendes Menschenrecht [siehe UN Human Rights 2010]. 3 Unter- und Mangelernährung gelten als zwei Komponenten eines Problemkomplexes. Ausführlicher dazu Kapitel 3. 4 Als aktuelle Beispiele seien an dieser Stelle zwei rege genutzte Online- Diskussionsforen genannt: oder com/ernaehrung.kontrovers. Abgerufen am:

16 14 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Ernährung ist mehr oder weniger ein Dauerthema für Einrichtungen, die im Bereich Technikfolgenabschätzung tätig sind [Meyer 2006]. Dies zeigen interdisziplinäre Studien, wie die des TAB zu den Themen Funktionelle Lebensmittel [z. B. Hüsing et al. 1999], Nahrungsmittelangebot und -nachfrage [Meyer 2004, Meyer / Sauter 2004], Grüne Gentechnik [Sauter / Hüsing 2005, Meyer / Boysen 2009], Welternährung [Dusseldorp / Sauter 2011] und seines Pendants in der Schweiz, TA Swiss, zu Functional Food [Menrad et al. 2000] und Nanotechnologie im Bereich Lebensmittel [Möller et al. 2009]. Die vorliegende Kurzstudie im Kontext einer Innovations- und Technikanalyse soll auf Anraten im Vorfeld involvierter externer Expertinnen und Experten und in Absprache mit dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Breite und Komplexität des Themas Ernährung und somit eine fast unüberschaubare Anzahl von interdisziplinären und disziplinären Studien zu diversen Teilthemen berücksichtigen. Die Arbeiten zu dieser Studie wurden im Herbst 2012 abgeschlossen; somit konnte aktuelle Literatur nur bis Sommer 2012 berücksichtigt werden. Nach der grundsätzlichen Einordnung der ITA-Kurzstudie in Kapitel 1 sowie der Einleitung und Eingrenzung des Themas in Kapitel 2, beginnt Kapitel 3 dieser ITA-Kurzstudie mit einem Abriss zur Frage nach der Sicherung der Welternährung. Im Anschluss daran werden die beiden gravierenden Seiten des Welternährungsproblems dargestellt und Beispiele für aktuelle forschungspolitische Lösungsansätze zu deren Bewältigung erörtert. Als die zwei gravierenden Seiten der Welternährung gelten hier: Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung im Kontext der Ernährungssituation in vielen Ländern der sogenannten Dritten Welt Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung in vielen OECD- Ländern 5 5 Als Dritte Welt gilt nach dem Lexikon der Politik [Nohlen / Grotz 2008, S. 84 f.] die Gruppe strukturell heterogener Länder mit ungenügender Produktivkraftentfaltung ( ), die sich lose organsiert haben. Demgegenüber stehen die reichen Industrieländer, die Mitglied der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) sind (z. Zt. 34 Staaten). Beim Thema Ernährung ist allerdings in Bezug auf den wirtschaftlichen Entwicklungsstand und die Produktivkraftentfaltung eines Landes Vorsicht geboten. Einerseits gibt es Fehlernährung mitunter auch in einigen Bevölkerungsgruppen in armen Entwicklungsländern und andererseits Unter-/Mangelernährung mitunter auch in reichen Industrieländern wie z. B. die Existenz der sogenannten Tafeln für bedürftige Menschen in Ländern wie Deutschland zeigt. Die Tafeln sammeln u. a. einwandfreie Lebensmittel, die eigentlich für den Müll bestimmt sind, und verteilen diese an Bedürftige. Ferner finden sich in den sogenannten Schwellenländern, wie z. B. Brasilien, Mexiko und Südafrika, beide Probleme: Ein zunehmend größerer Teil der Bevölkerung leidet an Übergewicht während andere Teile der Bevölkerung sich (weiterhin) Unterernährung oder Mangelernährung ausgesetzt sehen.

17 Einleitung und Eingrenzung des Themas 15 Kapitel 3 bietet mit der Auswertung breit angelegter Studien den Kontext, in den die in Kapitel 4 ausgewählten Beispiele als Beiträge zur Lösung der zwei Seiten des Welternährungsproblems einzuordnen sind. Kapitel 4 bildet den Schwerpunktteil der vorliegenden Arbeit. Lösungsansätze und Innovationen im Bereich Welternährung sind immer auch von der Weiterentwicklung verschiedener Forschungszweige im Bereich der Spitzentechnologien abhängig. In dieser ITA-Kurzstudie folgen wir dem Technology-Push-Pfad im Sinne des Technologiemonitorings. Technikentwicklungen ermöglichen eine Vielzahl von Innovationen in unterschiedlichen Anwendungskontexten und manifestieren sich dort auf unterschiedliche Art und Weise. Da es sich bereits um Techniken oder technische Entwicklungsvisionen handelt und nicht allein um Grundlagenforschung ohne erkennbaren Anwendungsbezug haben diese, spätestens durch ihren Gebrauch, Folgen für die Gesellschaft. Hier werden technologische Trends und Innovationen anhand von ausgewählten Beispielen skizziert, die neuartige technisch-wissenschaftliche Beiträge zur Lösung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung liefern können und in der Innovations- und Technikanalyse oder der Technikfolgenabschätzung aufgrund ihrer Neuheit bisher kaum oder gar nicht diskutiert werden. Die Beispiele Neue Ansätze für die Fleischherstellung, Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit und Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung werden diskutiert anhand der Leitfragen Worum geht es?, Warum ist es wichtig? und Was muss aus der Perspektive der Innovations- und Technikanalyse geklärt werden? 6 Im abschließenden Kapitel 5 findet sich eine Synthese der Ergebnisse der vorliegenden ITA-Kurzstudie samt einem zweiteiligen Blick in die Zukunft. Hier werden zum einen die offenen Fragen der Innovations- und Technikanalyse zum Thema Ernährung: Technologische Trends und Innovationen gebündelt. Zum anderen werden Vorschläge unterbreitet, wie diese offenen Fragen im Rahmen zukünftiger Aktivitäten angegangen bzw. bearbeitet werden können. Worum geht es?, Warum ist es wichtig? und Was muss aus der Perspektive der Innovations- und Technikanalyse geklärt werden? 6 Das Thema Designer-Lebensmittel bzw. Functional Food wird in dieser Kurzstudie nicht vertieft, da es im Bereich ITA/TA hinreichend zwischen 1999 und 2008 diskutiert worden ist [zusammenfassend z. B. IPTS 2008]. Das Thema Bio- und Gentechnik in Lebensmitteln wird ausführlich diskutiert im Rahmen von TA-Studien zur Grünen Gentechnik [EPTA 2009, Meyer / Boysen 2009, Sauter / Hüsing 2005], so dass eine Vertiefung dieses Themas hier mit dem Hinweis auf diese Literatur entfallen kann. Das Thema Steigender Fischbedarf (Aquakultur) wird im Rahmen der vorliegenden Kurzstudie nicht vertieft, da gegenwärtig diverse Projekte mit ITA- Fragestellungen auf europäischer Ebene bearbeitet werden (siehe etwa unter:

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19 17 3 WELTERNÄHRUNGSPROBLEMATIK Gegenwärtig geht man davon aus, dass in den kommenden Jahrzehnten die Nachfrage nach Nahrungsmitteln durch den Anstieg der Weltbevölkerung von heute sieben Mrd. auf über neun Mrd. in 2050 stark zunehmen wird. Vor dem Hintergrund, dass Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung seit Jahrzehnten ein gravierendes Problem darstellt, mit denen die Weltgemeinschaft konfrontiert ist [Dusseldorp / Sauter 2011], droht bei einem weiteren Bevölkerungswachstum eine Verschärfung des Hungers in vielen Teilen der (Dritten) Welt. Auch wenn das Welternährungsproblem in den letzten Jahren wieder stärker in den Mittelpunkt des öffentlichen und politischen Interesses gerückt ist: Hinreichende zukünftige Lösungen zur Bewältigung dieser Problematik sind zum einen zu identifizieren und zum anderen umzusetzen. Wie bereits kurz dargestellt macht Nahrungsmittelknappheit und Unter/Mangelernährung die eine Seite und Nahrungsmittelüberfluss und die Fehlernährung die andere Seite der Welternährungsproblematik aus. Letztere Seite ist vor allem in den reichen OECD-Ländern zu beobachten. Nach einer aktuellen Studie des TAB, wird die Entstehung von Übergewicht und Adipositas durch Fehlernährung mit zahlreichen Faktoren in Verbindung gebracht, u. a. der Qualität und Quantität des Nahrungsmittelangebotes, den Ernährungsgewohnheiten sowie einer genetischen Disposition. Die Autoren der TAB-Studie gehen davon aus, [ ] dass sich das Verhältnis zwischen der Nahrungsenergiezufuhr und dem Energiebedarf des Menschen in den vergangenen Jahrzehnten stark verschoben hat. So gehen auf der einen Seite verschiedene Faktoren z. B. eine vorwiegend sitzende Tätigkeit im Beruf, wenig Bewegung in der Freizeit mit einem reduzierten Energiebedarf einher, während sich auf der anderen Seite die Kalorienzufuhr über die Nahrung durch stark zucker- und fetthaltige Nahrungsmittel, die ständige Verfügbarkeit von Essen, die Zunahme größerer Mengen von Nahrungsmitteln etc. deutlich erhöht hat [Dusseldorp / Sauter 2011, S. 35 f.]. Im nachfolgenden Kapitel 3 erfolgt zunächst ein Abriss zur Sicherung der Welternährung. Daran schließt sich an die Diskussion der zweiteiligen Problematik Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung. Ferner werden ausgewählte, aktuelle forschungspolitische Lösungsansätze zur Bewältigung der Welternährungsproblematik skizziert. Wie bereits angedeutet, ist dies kein einfaches Unterfangen angesichts der Vielzahl von Studien zu diversen Teilthemen im Bereich Ernährung. Drohende Verschärfung des Hungers in vielen Teilen der (Dritten) Welt bei weiterem Bevölkerungswachstum Zweiteilige Problematik: Nahrungsmittelknappheit und Unter-/ Mangelernährung sowie Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung

20 18 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Rein rechnerisch genügend Lebensmittel vorhanden zur Ernährung der Weltbevölkerung 3.1 Sicherung der Welternährung Die Lage der Welternährung wird in der Regel als dramatisch bezeichnet [Dusseldorp / Sauter 2011]. Nahrungsmittelknappheit und Unter- /Mangelernährung in vielen Teilen der Dritten Welt stünden Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung in den reichen OECD-Ländern gegenüber und demonstrierten die ungleiche Verteilung von Nahrungsmitteln in der Welt. Aktuelle Entwicklungen ließen zudem eine Verschärfung der Welternährungsproblematik in den kommenden Jahren erwarten [Weingärtner / Trentmann 2011]. Neben der Frage der Verteilungsgerechtigkeit rückt immer mehr die Frage nach der Sicherung der Welternährung in den Mittelpunkt der Diskussion [Politische Ökologie 2012]. Der prognostizierte Anstieg der Weltbevölkerung von derzeit sieben auf über neun Milliarden Menschen bis zum Jahr 2050 stellt bei der Betrachtung der zukünftigen Erfordernisse für eine hinreichende Nahrungsmittelversorgung eine zentrale Größe dar. Bei der grundsätzlichen Betrachtung der Welternährungsproblematik dominieren zwei zentrale Perspektiven die Mengenperspektive und die Zugangsperspektive. Bei der Mengenperspektive wird ausgehend von der Anzahl von Menschen und ihrem mittleren Nahrungsenergiebedarf auf die benötigte Menge an Nahrungsmitteln geschlossen. Im Zentrum der Zugangsperspektive steht die Verteilung der Nahrungsmittel innerhalb der Weltbevölkerung. Das derzeitige Welternährungsproblem wird primär als Zugangs- denn als Mengenproblem angesehen [Dusseldorp / Sauter 2011]. Rein rechnerisch sind gegenwärtig genug Lebensmittel vorhanden, um die Weltbevölkerung hinreichend zu ernähren, d. h. es gibt eigentlich kein Mengenproblem. Die vorhandenen Lebensmittel sind allerdings sehr ungleich verteilt, d. h. der Zugang für einige Bevölkerungsgruppen ist unzureichend. Ein weiterer Anstieg der Weltbevölkerung könnte das Zugangsproblem noch zusätzlich mit einem Mengenproblem verknüpfen. Auf dem Weg zu einer dauerhaften Sicherung der Welternährung ist aus der Sicht diverser Expertenkreise, eine Reihe von Herausforderungen zu bewältigen [z. B. The Royal Society 2009]: Negative Auswirkungen des Klimawandels Schädigung und Verlust fruchtbarer Böden Zunehmende Flächennutzungskonkurrenzen Verknappung relevanter Ressourcen Optimierung der Bewirtschaftungssysteme Nachernteverluste Wandel der Ernährungsgewohnheiten

21 Welternährungsproblematik 19 Die Folgen des Klimawandels, wie beispielsweise steigende Durchschnittstemperaturen und die Zunahme extremer Wetterereignisse, haben vielfältige Auswirkungen auf die Landwirtschaft [Weingärtner / Welthungerhilfe / IFPRI / Concern Worldwide 2011]. Im Ergebnis führen Sie bereits heute verstärkt zu Ernteeinbußen und Ernteverlusten. Eine Verschärfung der Klimaproblematik kann somit auch die Welternährungsproblematik negativ beeinflussen. Die sogenannte Bodendegradation (Herabsetzung oder Verschlechterung der Bodenqualität) führt zunehmend zur Schädigung oder gar dem Verlust von fruchtbaren Böden für den Anbau von landwirtschaftlichen Erzeugnissen. Potentielle Anbauflächen werden so zunehmend kleiner. Landwirtschaftlich nutzbare Flächen sind weltweit begrenzt verfügbar. Die Verknappung der fossilen Rohstoffreserven führt zu einer gesteigerten Nachfrage nach Energiepflanzen zur Erzeugung von Bioenergie wie beispielsweise Biokraftstoffen. Die gesteigerte Nachfrage führt zunehmend zu Flächennutzungskonkurrenzen zwischen Nahrungsmittelproduktion und Energiepflanzenanbau. Auch die Umwandlung von landwirtschaftlichen Nutzflächen in Siedlungs- und Verkehrsflächen führt im Ergebnis zu einem Verlust von Flächen zum Anbau von landwirtschaftlichen Erzeugnissen. Um den zunehmenden Bedarf einer wachsenden Weltbevölkerung an Nahrungsmitteln in Zukunft hinreichend decken zu können, gewinnt die effiziente Nutzung der Ressourcen, die zur Nahrungsmittelproduktion notwendig sind (z. B. Wasser, Boden, Nährstoffe) erheblich an Bedeutung [Reuscher et al. 2011]. Die sich verstärkende Verknappung von für die Ernährungssicherung relevanten Ressourcen erfordert geeignete Maßnahmen. Flächenproduktivität sowie erforderlicher Ressourceneinsatz sind abhängig von dem jeweiligen Bewirtschaftungssystem. So deutet sich verstärkt an, dass in Entwicklungsländern mit ökologischer Landwirtschaft deutlich höhere Erträge erzielt werden können als mit konventionellen Anbaumethoden [Dusseldorp / Sauter 2011]. Die Auswahl geeigneter bzw. die Verbesserung vorhandener Bewirtschaftungssysteme kann somit einen Beitrag zur Steigerung der Flächenproduktivität sowie zum Ressourcenschutz leisten. Einer aktuellen Schätzung zufolge wird etwa ein Drittel der erzeugten Lebensmittel nicht verzehrt, weil hier sogenannte Nachernteverluste eintreten. Ursächlich für diese Verluste zwischen der Ernte und Verbraucher sind vorwiegend Fehler bei der Ernte, unsachgemäßer Transport und unzureichende Lagerungs- und Konservierungsmethoden [FAO 2011]. Die Negative Beeinflussung der Welternährungsproblematik durch Verschärfung der Klimaproblematik Flächennutzungskonkurrenzen zwischen Nahrungsmittelproduktion und Energiepflanzenanbau Effiziente Nutzung der Ressourcen, z. B. Wasser, Boden, Nährstoffe Beitrag zur Sicherung der Welternährung durch Reduzierung der Nachernteverluste

22 20 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Reduzierung der Nachernteverluste kann einen Beitrag zur Sicherung der Welternährung leisten. 7 Das Ernährungsverhalten in den reichen OECD-Ländern ist meist durch den Verzehr hochkalorischer und stark verarbeiteter Lebensmittel geprägt. Der Anteil an Lebensmitteln tierischen Ursprungs ist hoch. Bereits heute wird ein Drittel des weltweiten Ackerlandes für die Erzeugung von Futtermitteln genutzt [Politische Ökologie 2012]. Auch ist in den Entwicklungs- und Schwellenländern ein Wandel der Ernährungsgewohnheiten zu beobachten. Die Nachfrage nach ressourcenintensiven, Nahrungsmitteln tierischen Ursprungs steigt bereits heute. Zukünftig wird mit einer weiteren starken Zunahme des weltweiten Verbrauchs tierischer Nahrungsmittel gerechnet [Dusseldorp / Sauter 2011]. 3.2 Nahrungsmittelknappheit und Unter- /Mangelernährung Regionale Verteilung Etwas vereinfachend lässt sich festhalten, dass von den aktuell ca. sieben Milliarden Menschen auf der Welt etwa eine Milliarde Menschen gut ernährt bis überernährt (Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung) und etwa fünf Milliarden mittelmäßig bis schlecht ernährt sind. Darüber hinaus leidet etwa eine Milliarde Menschen an Hunger und den Folgen von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung. Gemeinhin wird vermutet, dass die Zahl unter- oder mangelernährter Menschen u. a. aufgrund einer wachsenden Weltbevölkerung, dem Schrumpfen landwirtschaftlich nutzbarer Flächen, weiterhin steigender Preise für Nahrungsmittel (und nachwachsender Rohstoffe) und der Folgen des Klimawandels weiter wachsen wird. Um den steigenden Bedarf der Weltbevölkerung zu decken 8, müsste entweder die landwirtschaftliche Nutzfläche erheblich erweitert oder die Flächenproduktivität deutlich verstärkt werden. 7 Die Nachernterverluste in den reichen OECD-Ländern sind in der Regel deutlich geringer als in den Ländern der Dritten Welt, doch nehmen die Verluste auf den nachgelagerten Stufen der Lebensmittelkette zu. Lebensmittel, die unansehnlich geworden sind oder das Mindesthaltbarkeitsdatum überschritten haben, werden in der Regel in den reichen OECD-Ländern entsorgt auch wenn sie ohne Bedenken noch für den Menschen genießbar wären. Bezüglich dieser wichtigen Thematik, die im Rahmen der engen Grenzen der vorliegenden ITA-Kurzstudie nicht vertieft werden kann, sei verwiesen auf die ITA-Kurzstudie Frisch auf den Müll, die vom Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) bearbeitet wird und voraussichtlich in der ersten Jahreshälfte 2013 erscheinen wird. Es gibt bereits einen Preprint der Kurzstudie Frisch auf den Müll : epp/2012/prjo12-pre01.pdf. 8 Die Weltbank geht davon aus, dass der Nahrungsmittelbedarf von 2000 bis 2030 um 50 Prozent, der Bedarf an Fleisch sogar um 85 Prozent ansteigen wird [The World Bank 2007].

23 Welternährungsproblematik 21 Gegenwärtig gemessen an der Anzahl der Armen ist Südasien (Indien, Bangladesh, Pakistan, Nepal und Sri Lanka) die Region mit der ausgeprägtesten Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung. Legt man allerdings den Anteil der Armen an der Gesamtbevölkerung zu Grunde, dann ist nach Einschätzung des Berlin-Institut für Bevölkerung und Entwicklung Afrika vor allem im ländlichen Raum südlich der Sahara am stärksten betroffen [Heidhues 2008]. Hinzu kommt, dass über 75 Prozent der Armen derzeit in ländlichen Regionen wohnen und vorwiegend von der Landwirtschaft leben [Ravallion et al. 2007]. Nur wenige der betroffenen Länder konnten den Hunger innerhalb der letzten 20 Jahre erkennbar senken (siehe Abbildung 1). Der von der Welthungerhilfe, dem International Food Policy Research Institute (IFPRI) und Concern Worldwide herausgegebene Welthungerindex [Welthungerhilfe / IFPRI / Concern Worldwide 2010] kommt zum Ergebnis, dass das Ausmass des Hungers in den letzten zwei Dekaden zwar scheinbar weltweit abgenommen hat, allerdings regional sehr unterschiedlich. Die positivsten Entwicklungen sind diesem Bericht zufolge in Asien (mit Ausnahme Nordkoreas) zu verzeichnen; auch in Lateinamerika und der Karibik sind die meisten Länder auf einem positiven Weg. Besonders negativ sei die akute und anhaltende Ernährungsunsicherheit in der Demokratischen Republik Kongo. Demgegenüber kommt die Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) zu dem Ergebnis, dass die Zahl der Hungernden in der Welt relativ und absolut zugenommen hat [FAO 2010]. Auch wenn die dargestellten Ergebnisse widersprüchlich sind, lässt sich festhalten, dass ein beträchtlicher Anteil der Weltbevölkerung mit Nahrungsmittelknappheit und Unter- /Mangelernährung konfrontiert ist und eine weiterhin wachsende Weltbevölkerung eine große Herausforderung für die Welternährung darstellt. Südasien und Afrika am stärksten von Nahrungsmittelknappheit betroffen Weiterhin wachsende Weltbevölkerung ist große Herausforderung für die Welternährung

24 22 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Abbildung 1: Entwicklung des Welthungers (Quelle: Welthungerhilfe / IFPRI / Concern Worldwide 2010).

25 Welternährungsproblematik 23 Krankheit infolge von Unter-/Mangelernährung Das Problem der Unter-/Mangelernährung wird übersichtlich in einem aktuellen TAB-Bericht [Dusseldorp / Sauter 2011, S. 32 ff.] dargestellt. Dem Bericht zufolge sind Unter-/Mangelernährung mit erheblichen Folgewirkungen für die betroffenen Menschen verbunden und führen z. B. zu einer Beeinträchtigung der körperlichen und geistigen Entwicklung, einer Schwächung des Immunsystems, einem Erblinden und erhöhter Sterblichkeit. Hinzu kommen u. a. noch die negativen Auswirkungen auf die Wirtschaftskraft der von Hunger und Mangelernährung betroffenen Länder, die erheblich seien. Neben dem Problem der chronischen Unterernährung d. h. der dauerhaft unzureichenden Energiezufuhr über die Nahrung stelle auch Mangelernährung ein globales Problem dramatischen Ausmaßes dar. Mangelernährung bestehe dann, wenn trotz ausreichender Energiezufuhr nicht genügend Mikronährstoffe, wie z. B. Eisen, Jod und Vitamin A, über die Nahrung aufgenommen werden. Mangelernährung, die durch unzureichende Zufuhr von Mikronährstoffen über die Nahrung hervorgerufen werde, sei unmittelbar von der Qualität der zur Verfügung stehenden Nahrung bestimmt. Während Unterernährung sich unmittelbar bemerkbar mache, könne ein Mangel an Mikronährstoffen einige Zeit bestehen, ohne dass Krankheitszeichen erkennbar wären. Aktuelle forschungspolitische Lösungsansätze Auf internationaler Ebene hat die Weltbank im Jahr 2007 mit dem World Development Report 2008 Agriculture for Development [The World Bank 2007] einen vielbeachteten Bericht auf den Weg gebracht, der Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sehr deutlich thematisiert. In Teilen Afrikas und Asiens seien Armut und Hunger ein sehr ernstes Problem. In diesem Bericht finden sich wichtige Lösungsansätze, u. a. auch mit Bezug zu Technologien und Innovationen. Hier wird thematisiert, mit welchen Instrumenten die Landwirtschaft für eine verbesserte Weltentwicklung genutzt werden kann. Als Instrumente werden u. a. genannt: Verbessern des Zugangs zu Vermögenswerten, wie z. B. Land, Wasser, Bildung und Gesundheit Erhöhen der Produktivität und Nachhaltigkeit bei kleinen Farmen Verbessern des Zugangs zu Krediten Reduktion nicht-versicherter Risiken Fördern von Innovation durch Wissenschaft und Technologie Zu letztgenanntem Instrument hält der Bericht fest, dass die Ausgaben für Forschung und Entwicklung im Agrarsektor in einigen Ländern Afrikas verschwindend gering seien im Vergleich zu Staaten wie China und Indien oder im Vergleich zu den reichen OECD-Staaten. Hinzu käme Unter-/ Mangelernährung führen zur Beeinträchtigung der geistigen Entwicklung, einer Schwächung des Immunsystems, Erblinden und erhöhter Sterblichkeit Zu den Lösungsansätzen zählen u. a. Zugang zu Land, Wasser, Bildung und Gesundheit und ein verbesserter Zugang zu Krediten

26 24 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Gegenwärtig existierendes Landwirtschaftssystem nicht geeignet zur Sicherung der zukünftigen Welternährung Ein verstärktes Investieren in technologische Innovationen ist notwendig, um neue zukunftsfähige Landwirtschaftsysteme zu entwickeln noch als weiteres Problem, dass Forschungsinfrastrukturen häufig unzureichend seien. Am Beispiel der Biotechnologie kommen die Autoren der Weltbank zu dem Schluss, dass arme Lebensmittelproduzenten und arme Verbraucher z. B. von dieser Technologie erheblich profitieren könnten, wenn es in den armen Ländern ein größeres Investment in solche Technologie gäbe. Aus diesem Grund wird ein verstärktes Engagement der Länder mit hohen Aufwendungen für Forschung und Entwicklung in armen Ländern gefordert, die Interesse an einer solchen technologischen Zusammenarbeit signalisieren. Ein ebenfalls stark beachteter Bericht stammt vom International Assessment of Agricultural Knowledge, Science and Technology for Development [IAASTD 2009]. Hinter diesem Bericht stehen internationale Organisationen wie die Weltbank, die FAO und die WHO. In diesem Bericht wird konstatiert, dass das gegenwärtig existierende Landwirtschaftssystem und das Wissenssystem, auf dem es basiert, nicht länger geeignet sind, um den großen Herausforderungen zur Sicherung der zukünftigen Welternährung adäquat begegnen zu können. Vielmehr seien Systeme notwendig, die auf der Basis neuer integrierter Forschung u. a. zur Interaktion von Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft entwickelt werden müssten. Die entsprechenden Forschungsprogramme sollten auch eine Partizipation der Landwirte vorsehen. Die Europäische Union (EU) hat die auf internationaler Ebene diskutierten Herausforderungen und forschungspolitischen Anregungen und Lösungsansätze ebenfalls aufgegriffen. Im Frühjahr 2011 veröffentlichte der ständige Ausschuss für die agrarwissenschaftliche Forschung der Generaldirektion Forschung und Innovation (SCAR) der Europäischen Kommission eine Foresight-Studie zum nachhaltigen Lebensmittelverbrauch in einer Welt mit eingeschränkten Ressourcen. Hier wird in vier Szenarien beschrieben, dass bei einer prognostizierten Bevölkerungszahl von über neun Mrd. im Jahre 2050 die Versorgung der Weltbevölkerung mit hinreichenden Nahrungsmitteln eine überaus große Herausforderung auch für die EU und ihre Mitgliedsstaaten darstellt. Allerdings ließen sich u. a. mittels neuer technologischer Lösungen die Lebensmittelproduktion unter dem geringeren Einsatz natürlicher Ressourcen steigern und Lebensmittelabfälle reduzieren; letzeres auch durch ein anderes Ernährungsverhalten. Ein verstärktes Investieren in technologische Innovationen sei notwendig, um neue zukunftsfähige Landwirtschaftsysteme zu entwickeln, wie sie z. B. IAASTD fordert. Mit den Trends und Innovationen aus den Bereichen Biotechnologie, Nanotechnologie, IKT und Agro-Ökologie seien neue Möglichkeiten (aber auch neue Risiken) zur Bewältigung der Ernährungsproblematik in Reichweite gekommen [European Commission Standing Committee on Agricultural Research 2011a]. Die Expertengruppe schlägt aus diesem Grund eine prominente Berücksichtigung der neuen Facetten des Themas Ernährung im 8. Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Kommission vor. Dieses

27 Welternährungsproblematik 25 Programm wurde im November 2011 in seinen Grundzügen der Öffentlichkeit vorgestellt. Es trägt den Namen Horizon 2020, soll von 2014 bis 2020 laufen und hebt das Themenfeld Nahrungsmittelsicherheit und nachhaltige Landwirtschaft [European Commission 2011b] als einen besonderen Schwerpunkt gemeinsam mit fünf anderen Themenfeldern hervor. Das britische Government Office for Science hat kürzlich einen umfangreichen Zukunftsbericht mit dem Titel The Future of Food and Farming: Challenges and choices for global sustainability veröffentlicht. In diesem Bericht beschreiben fast 400 Experten aus 35 Ländern die Entwicklungen des Lebensmittel- und Landwirtschaftssektors bis zum Jahr Der Bericht untersucht, wie die Weltbevölkerung von zukünftig über neun Milliarden Menschen gesund, ökologisch, sozial und wirtschaftlich tragbar, also nachhaltig, ernährt werden kann und welche Faktoren die Ernährung der Weltbevölkerung bis zum Jahr 2050 wesentlich beeinflussen [The Government Office for Science 2011]. Der Bericht für die britische Regierung kommt zu dem grundsätzlichen Ergebnis, dass die hinreichende Lösung des Problems nicht durch isolierte Maßnahmen, sondern nur durch umfassende, koordinierte Reformen in allen Bereichen möglich sei. Als die zentralen Herausforderungen werden die folgenden betrachtet: Erreichen einer Balance von zukünftigem Bedarf und nachhaltiger Versorgung Adressieren der Gefahr der zukünftigen Schwankungen im Lebensmittelsystem Beenden des Hungers in der Welt Gestalten einer Welt mit geringen Emissionen Erhalt der Biodiversität und der Umwelt bei der Lösung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung Um diesen Herausforderungen begegnen zu können, schlagen die Autoren des Berichts u. a. vor, neue wissenschaftliche Ansätze und neue Technologien zu entwickeln, mit denen es z. B. gelingt, die derzeitigen Grenzen bei einer nachhaltigen Lebensmittelproduktion zu durchbrechen, Lebensmittelabfälle zu reduzieren und die Ressourceneffizienz bei eingesetztem Wasser, Boden etc. zu erhöhen. Ferner wird neben dem Bedarf nach zusätzlicher Forschung u. a. in den Agrarwissenschaften, in der Bodenkunde und in der Agro-Ökologie ein zusätzlicher Bedarf von Forschungsarbeiten aus den Ingenieurwissenschaften, den Informations- und Kommunikationstechnologien sowie aus den Sozialwissenschaften mit dem Schwerpunkt auf eine nachhaltige Lebensmittelproduktion betont. Die Ergebnisse eines Berichts der Royal Society gehen in eine ähnliche Richtung. Hier wird noch zusätzlich betont, dass u. a. sogenannte wissenschaftliche High-Risk-Ansätze, wie z. B. die Entwicklung gentechnisch Lösungsansätze sind koordinierte Reformen in allen Bereichen: nachhaltige Lebensmittelproduktion, Reduzieren der Lebensmittelabfälle und Erhöhung der Ressourceneffizienz

28 26 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Wissenschaftliche High-Risk-Ansätze zur Sicherung der Welternährung Forschungspolitische Maßnahmen: Menschen nachhaltig versorgen, Nutzungswege gemeinsam betrachten, gesamte Wertschöpfungsketten in den Blick nehmen veränderter Pflanzen, zur Sicherung der Welternährung verfolgt werden sollten. Dafür sei ein deutliches Aufstocken der öffentlichen Fördermittel notwendig. Die Forschung solle dann im Dialog mit Landwirten und anderen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Stakeholdern vorangetrieben werden [The Royal Society 2009]. Forschungspolitische Lösungen für den Nahrungsmittelmangel und die Unter-/Mangelernährung finden sich in Deutschland an prominenter Stelle. Das Fundament bildet hier die Nationale Forschungsstrategie Bio- Ökonomie 2030 [BMBF 2010], die wiederum Bestandteil der Hightech- Strategie der Bundesregierung ist und Impulse u. a. für die Bedarfsfelder Energie/Klima sowie Gesundheit/Ernährung liefern soll. Die Forschungsstrategie hat eine Ausrichtung auf folgende fünf Handlungsfelder: Weltweite Ernährung sichern Agrarproduktion nachhaltig gestalten Gesunde und sichere Lebensmittel produzieren Nachwachsende Rohstoffe industriell nutzen Energieträger auf Basis von Biomasse ausbauen Neben diesen Handlungsfeldern gibt es sogenannte Leitlinien zur Ausgestaltung der forschungspolitischen Maßnahmen [BMBF 2010, S. 17, leicht gekürzt, Anm. d. V.]: Menschen nachhaltig versorgen: Bei der Versorgung des Menschen mit Nahrung, nachwachsenden Rohstoffen und Bioenergie müssen die Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Natur berücksichtigt werden. Nutzungswege gemeinsam betrachten: Die Nutzungswege von Biomasse (Nahrung, stofflich-industriell bzw. energetisch) sind in ihren Wechselwirkungen zu betrachten, um Konkurrenzen zu erkennen und Prioritäten auf globaler, nationaler und regionaler Ebene zu setzen. Die Ernährungssicherheit genießt dabei stets Vorrang. Zudem sind Produkte mit einem höheren Wertschöpfungspotenzial zu bevorzugen. Gesamte Wertschöpfungsketten in den Blick nehmen: Die Handlungsfelder sollen mit systemorientierten Forschungsansätzen verfolgt werden, die die gesamten Wertschöpfungsketten in den Blick nehmen.

29 Welternährungsproblematik 27 Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat im Juli 2011 die Förderinitiative Globale Ernährung GlobE gestartet, um mit Forschungsprojekten den weltweiten Aufbau einer nachhaltigen und leistungsstarken Landwirtschaft zur Bewältigung der Nahrungsmittelknappheit und der Unter-/Mangelernährung zu unterstützen. Die Initiative ist Bestandteil der Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 der Bundesregierung. Das zentrale Ziel liegt darin, die Sicherung der Welternährung mithilfe nachhaltiger Technologien zu fördern. Im Fokus der Förderinitiative steht die Zusammenarbeit mit afrikanischen Ländern. Im Rahmen interdisziplinärer und internationaler Zusammenarbeit sowie auf Grundlage regionaler Bedarfsanalysen in Afrika sollen Agrarforschungsthemen entlang der gesamten Wertschöpfungskette identifiziert und bearbeitet werden. Unter dem Dach der Förderinitiative stehen daher an die lokale Situation angepasste Forschungsprojekte zur Bewältigung der Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung [BMBF 2011a]. 3.3 Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung Verändertes Ernährungsverhalten In vielen reichen OECD-Staaten verändert sich das Ernährungsverhalten sehr deutlich. Immer häufiger führen Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung zu Krankheit. Die Alterung der Gesellschaft, längere Arbeitszeiten, der wachsende Anteil berufstätiger Frauen, die Zunahme der Single-Haushalte und die zunehmende kulturell-religiöse Heterogenität der Bevölkerung führen zu veränderten Mahlzeitenmustern. Fertiggerichte, Mahlzeiten außer Haus bzw. vom Lieferservice stehen als Alternativen zum Selbstkochen in der heimischen Küche zur Verfügung. In Ländern u. a. mit einer steigenden Zahl von Singles (sowohl ältere als auch jüngere Menschen) und dem Schwinden der Kochkenntnisse wächst der Bedarf nach Bequemlichkeit und sogenanntem Convenience Food 9 einerseits und nach neuen Formen der Ernährung andererseits wie etwa nach Zwischenmahlzeiten, die ohne Besteck, während der Autofahrt oder der Arbeit verzehrt werden können. Die Popularität der Convenience- Produkte kann auf die heute vorherrschende Lebensweise zurückgeführt werden. Förderinitiative Globale Ernährung GlobE durch BMBF Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030 Wachsender Bedarf nach Bequemlichkeit und sogenanntem Convenience Food 9 Die Bezeichnung Convenience-Produkte bezieht sich auf Fertiggerichte, vorverarbeitete, verpackte Frischwaren, Snacks und Mitnahmegerichte. Diese Convenience- Produkte werden verstärkt in Kantinen, Verpflegungsstellen und Restaurants eingesetzt.

30 28 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Das Ernährungsverhalten in Deutschland ist für rund ein Drittel der Bevölkerung durch Preis- und Mengenorientierung gekennzeichnet Bio-Food als Trend etabliert Steigende Nachfrage nach ethisch unbedenklichen Produkten aus fairem Handel Das Ernährungsverhalten in Deutschland ist für rund ein Drittel der Bevölkerung durch eine starke Preis- und Mengenorientierung gekennzeichnet. 10 Beim Lebensmittelmarkt des Niedrigpreissektors handelt es sich um einen standardisierten, internationalen und vom Preiskampf bestimmten Massenmarkt für industriell verarbeitete, teilweise mit zusätzlichen Inhaltsstoffen (z. B. Vitamine oder ungesättigte Fettsäuren) angereicherte Lebensmittel. Dieser Markt fokussiert u. a. auf eine Verbrauchergruppe, die aus der Sicht des Deutschen Ethikrates in mehrerlei Hinsicht als `arm bezeichnet werden kann: arm an Ernährungs- und Gesundheitsinteresse, Bildung, Wissen, Koch- und Küchenfertigkeiten und Geld [Schönberger / Hartmann 2008, S. 6]. Wohingegen sich der Hochpreissektor in dem Gesundheit ein Leitbild für Lebensqualität ist und wofür es sich lohnt mehr zu bezahlen in zwei Verbraucher- Fraktionen zu teilen scheint: Die eine Fraktion will funktionale, medizinisch wirksame Produkte, die andere naturbelassene, ethisch wertvolle Produkte [Meyer-Ries 2007]. Eine wachsende Zahl von Verbrauchern trifft nach zahlreichen Lebensmittelskandalen (z. B. BSE, Acrylamid, Gammelfleisch, Dioxineier) die Kaufentscheidung zunehmend stärker auf Grundlage der Produktionsbedingungen ihrer Lebensmittel und für welche Werte die Hersteller und Händler stehen. Längst hat sich Bio-Food aus seinem Nischendasein herausgelöst und als Trend etabliert. Während Bio-Produkte früher fast ausschließlich über Bauernhöfe, spezielle Wochenmärkte, Reformhäuser und den Naturkostfachhandel zu bekommen waren, sind sie heute auch in Supermärkten oder bei Discountern erhältlich (z. B. Bio-Obst, Bio-Eier, Bio-Säfte). Während anfangs vor allem ökologisch orientierte Käufer Bio-Food kauften, sind es heute ebenso die Ernährungsbewussten aus diversen anderen gesellschaftlichen Gruppen, die zu den festen Käufern gehören. Ähnlich wie beim Trend Regional Food fördert der Wunsch nach Transparenz, aber auch ein zunehmendes Gesundheitsbewusstsein, den Bio-Trend. Eine wachsende Zahl von Verbrauchern entscheidet sich inzwischen auch für ethisch unbedenkliche Produkte: Produkte aus fairem Handel (Fair Trade). Die nachhaltige Nahrungsmittelproduktion scheint der Branche großes Innovationspotenzial zu bieten. Dies betrifft vor allem Produktionsmethoden, Energienutzungskonzepte (erneuerbare Energien, die Senkung des Energieverbrauchs und die Nutzung von Lebensmittelresten als Energiequelle) sowie die Lebensmittelbestandteile. 10 Schätzung auf Grundlage der in verschiedenen Studien ermittelten Ernährungsstile und -typen. [Eberle / Hayn 2007, Schulte / Butzmann 2009]

31 Welternährungsproblematik 29 Aber grundsätzlich lässt sich festhalten: Unabhängig davon, ob jemand Convenience-Produkte, Bio-Produkte, Fair-Trade-Produkte oder Billig- Produkte übermäßig konsumiert unverhältnismäßiger Verzehr von (besonders fett- und zuckerhaltigen) Lebensmitteln führt in der Regel zu Fehlernährung und in deren Folge zu Krankheiten. Krankheit infolge von Fehlernährung Nach Daten der Nationalen Verzehrsstudie II [Max Rubner-Institut / Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel 2008a] waren im Jahr 2006 in Deutschland 66 Prozent der Männer und knapp 51 Prozent der Frauen zwischen 18 und 80 Jahren übergewichtig oder adipös 11. Jeder fünfte Bundesbürger hatte einen BMI über 30 und leidet somit unter Adipositas (20,5 Prozent der Männer und 21,2 Prozent der Frauen). Der durch das Robert Koch-Institut [2006] durchgeführte Kinder- und Jugendgesundheitssurvey (KiGGS) kommt zu dem Umfrageergebnis, dass 2005 in Deutschland 15 Prozent der Kinder und Jugendlichen im Alter von drei bis 17 Jahren übergewichtig waren, sechs Prozent litten unter Adipositas. Dies entspricht einer Zahl von ca. 1,9 Millio- Millionen übergewichtigen Kindern und Jugendlichen, davon ca Adipösen. Der Anteil der übergewichtigen Kinder und Jugendlichen (Adipöse eingeschlossen) hat sich im Vergleich zu den Referenzdaten aus den 1980er- und 1990er-Jahren um 50 Prozent erhöht [Kurth / Schaffrath Rosario 2007]. Im Vergleich mit den anderen OECD-Ländern liegt Deutschland damit im Mittelfeld. Länder wie die USA und Großbritannien haben noch deutlich höhere Werte und gehören zur besonders problematischen Spitzengruppe [OECD 2009]. Während leichtes Übergewicht nicht zwingend zu einem erhöhten gesundheitlichen Risiko führt, stellt hingegen starkes Übergewicht (Adipositas) einen Risikofaktor für das Auftreten zahlreicher chronischer Erkrankungen dar. Es erhöht das Risiko für Folgeerkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes mellitus Typ 2, Fettstoffwechselstörungen, orthopädische Komplikationen sowie bestimmte Krebserkrankungen [Kuntz / Lampert 2010]. Neben dem Tabak- und Alkoholkonsum ist Übergewicht einer der am weitesten verbreiteten vermeidbaren Risikofaktoren für zahlreiche Erkrankungen. Die Gesamtmortalität ist bei Adipositas um etwa 20 Prozent erhöht, bei hochgradiger Adipositas kann der Wert bis auf über 200 Prozent ansteigen [Lenz et al. 2009]. Jeder fünfte Bundesbürger ist stark übergewichtig Seit den 1990er Jahren hat sich der Anteil an übergewichtigen Kindern um 50 % erhöht Übergewicht ist neben Tabak- und Alkoholkonsum ein vermeidbarer Risikofaktor 11 Der Body-Mass-Index (BMI) ist ein Maß für die Bewertung des Körpergewichts eines Menschen in Relation zu seiner Körpergröße. Der BMI errechnet sich aus dem Körpergewicht in Kilogramm dividiert durch das Quadrat der Körpergröße. Die Formel lautet: BMI = Körpergewicht: (Körpergröße in m) 2. Die Einheit des BMI ist demnach kg/m 2.

32 30 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Zusammenhang zwischen Fehlernährung und den damit verbundenen volkswirtschaftlichen Kosten Korrelation zwischen Armut und Fehlernährung bei Kindern Ob und ab wann sind die Folgen von Fehlernährung als Krankheit zu definieren? Dass ein Zusammenhang zwischen Fehlernährung (z. B. Überernährung, Unterernährung oder Mangelernährung) und Krankheit sowie den damit verbundenen volkswirtschaftlichen Kosten (Krankheitskosten, Arbeitsmarkt etc.) besteht, gilt seit einigen Jahren als unumstritten [Deutsche Gesellschaft für Ernährung 2004, World Cancer Research Fund 2007, Europäische Kommission 2006]. Die Folge des frühen Übergewichts sind z. B. bei Kindern Krankheiten, die bislang meist erst im Erwachsenenalter auftreten, so z. B. Altersdiabetes, Wirbelsäulen- und Gelenkschäden, Bluthochdruck und Störungen des Fettstoffwechsels [Larisch 2011]. Ferner wird prognostiziert, dass ein Teil der heute übergewichtigen Kinder (etwa 20 Prozent aller 0 bis 17-Jährigen) dem Arbeitsmarkt in Zukunft nicht zur Verfügung stehen wird [Kurth / Schaffrath Rosario 2007]. Auch wird erwartet, dass diese jungen Menschen in Deutschland weniger Chancen auf dem Arbeitsmarkt und im Privatleben haben [Max Rubner- Institut / Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel 2008a]. Überdies wird zunehmend häufiger eine Korrelation zwischen Armut und Fehlernährung bei Kindern beobachtet. Zunehmende Armut in der Bevölkerung wirkt sich direkt und nachweisbar auf die Qualität der Ernährungsversorgung aus. Bei Kindern führt Armut zu verminderter Betreuung in Kindertagesstätten und zum Ausschluss von außerhäuslichen Versorgungsangeboten, weil die Eltern das Verpflegungsgeld nicht bezahlen (wollen oder können). 12 In der aktuellen disziplinären Fachdiskussion stehen Fragen im Mittelpunkt wie z. B. ob und ab wann die Folgen von Fehlernährung als Krankheit zu definieren sind und ob sich Indikatoren finden lassen, anhand derer sich entsprechende Diagnosen besser bestimmen lassen. 13 Aktuelle forschungspolitische Lösungsansätze Auf internationaler Ebene hat die Weltgesundheitsorganisation im Jahr 2006 mit der Europäischen Charta zur Bekämpfung der Adipositas ein großangelegtes politisch-strategisches Konzept zur Übergewichtsprävention auf den Weg gebracht [WHO 2006]. Diese Strategie ist auf 4 Hauptziele konzentriert: 12 Staatliche Verantwortung für gesunde Ernährung, Forum Gesundheitsstiftungen des Bundesverbandes deutscher Stiftungen, 24. November 2008, S _Gesundheitsstiftungen/Stellungnahme_Gesundheitsstiftungen_05_2.pdf. 13 Der hier üblicherweise eingesetzte, auch von der WHO unterstützte Body-Mass-Index ist in jüngerer Zeit mit wachsender methodischer Kritik konfrontiert, die auch empirisch gestützt ist.

33 Welternährungsproblematik 31 Reduktion von Risikofaktoren für nicht-ansteckende Krankheiten, welche aus ungesunder Ernährung und ungenügender körperlicher Bewegung resultieren, über gesundheitspolitische Aktivitäten und die Verstärkung von präventiven Maßnahmen Förderung des Bewusstseins und des Verständnisses für die Bedeutung der Ernährung und körperlicher Aktivität für die Gesundheit Unterstützung der Entwicklung, Verstärkung und Implementierung globaler, regionaler, nationaler aber auch von Gemeinde- Aktivitäten zur Verbesserung einer ausgewogenen Ernährung und Erhöhung der körperlichen Aktivität, unter Einbeziehung aller betroffenen Bereiche, einschließlich privater Aktivitäten, der Privatwirtschaft und der Medien Monitoring von wissenschaftlichen Daten und Haupteinflussfaktoren auf Ernährungsverhalten und körperliche Aktivität Im Rahmen dieser globalen Strategie werden sämtliche Regierungen von der WHO aufgefordert, eine aktive Rolle bei der Bewältigung der Fehlernährungsproblematik zu übernehmen und gezielte Maßnahmen anzustreben. Die Charta ruft zu sofortigem Handeln und verstärkten Maßnahmen in der Bekämpfung von Adipositas in der gesamten Europäischen Region der WHO auf. Das Ziel der Charta ist ein sichtbarer Fortschritt, insbesondere bei Kindern und Jugendlichen, und eine Trendumkehr bis spätestens Unter dem Titel Europäischer Aktionsplan Nahrung und Ernährung der WHO hat die WHO Europa ihren zweiten Aktionsplan zum Thema Nahrung und Ernährung vorgelegt [WHO Europa 2008]. Die gesundheitlichen Ziele des Aktionsplans liegen in der Senkung der Prävalenz ernährungsbedingter, nichtübertragbarer Krankheiten, der Zurückdrängung der Adipositas-Epidemie bei Kindern und Jugendlichen, der Senkung der Prävalenz von Mikronährstoffmangel sowie der Senkung der Inzidenz durch Lebensmittel übertragener Krankheiten. Es werden sechs zentrale Handlungsfelder genannt, in denen ein integriertes und konkretes Handeln vordringlich erforderlich ist: Förderung eines gesunden Lebensanfangs Gewährleistung einer sicheren, gesunden und nachhaltigen Nahrungsmittelversorgung Bereitstellung umfassender Informations- und Aufklärungsangebote für Verbraucher Durchführung integrierter Maßnahmen zur Bekämpfung der maßgeblichen Determinanten Globale Strategie soll Trendumkehr bis 2015 bewirken Der Europäische Aktionsplan nennt sechs zentrale Handlungsfelder

34 32 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Auf EU-Ebene wurde eine Strategie gegen Übergewicht und Adipositas veröffentlicht In Deutschland gibt es eine Vielzahl von Lösungsansätzen gegen ernährungsbedingte Krankheiten Die Bundesregierung entwarf den nationalen Aktionsplan IN FORM Deutschlands Initiative für gesunde Ernährung und mehr Bewegung Stärkung der Elemente Ernährung und Lebensmittelsicherheit im Gesundheitsbereich Überwachung und Evaluation Jedes dieser Handlungsfelder umfasst eine Reihe konkreter Maßnahmen. Im Aktionsplan werden konkrete Schritte vorgeschlagen, wie die Umsetzung einer modernen Ernährungspolitik in Europa erfolgen sollte. Die WHO Europa empfiehlt z. B. die Formulierung nationaler Aktionspläne und eine ressortübergreifende Zusammenarbeit unter Einbindung zivilgesellschaftlicher und privatwirtschaftlicher Akteure. Das WHO- Regionalbüro für Europa unterstützt die einzelnen Mitgliedsstaaten und koordiniert die internationale Arbeit zur Umsetzung des Aktionsplans. Die Europäische Kommission hat auf der Ebene der Europäischen Union ein Weißbuch Ernährung, Übergewicht und Adipositas: Eine Strategie für Europa veröffentlicht und der Bekämpfung ernährungsbedingter Krankheiten Priorität eingeräumt [Kommission der Europäischen Gemeinschaften 2007]. Zweck dieses Weißbuchs ist es, ein integriertes Konzept der EU darzustellen, das dazu beiträgt, Erkrankungen aufgrund ungesunder Ernährung, Übergewicht und Adipositas zu verringern. In Deutschland gibt es bereits diverse Lösungsansätze von Bund, Ländern, Kommunen und der Zivilgesellschaft, die der Entstehung von Fehlernährung, Bewegungsmangel, Übergewicht, Adipositas und damit zusammenhängenden Krankheiten entgegenwirken wollen. In einem vom Bundeskabinett 2007 verabschiedeten Eckpunktepapier Gesunde Ernährung und Bewegung Schlüssel für mehr Lebensqualität erklärt die Bundesregierung die Notwendigkeit, diese vielfältigen Initiativen erstmals in einer nationalen Strategie zur Stärkung und Etablierung gesundheitsförderlicher Alltagsstrukturen in den Bereichen Ernährung und Bewegung zusammenzuführen und fortentwickeln zu wollen [Bundesregierung 2007]. Das Fundament hierfür bildet der nationale Aktionsplan IN FORM Deutschlands Initiative für gesunde Ernährung und mehr Bewegung, der gemeinsam vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) und dem Bundesministerium für Gesundheit (BMG) umgesetzt wird, um die vielfältigen Initiativen erstmals in einer bundesweiten Strategie zusammenzuführen [BMELV / BMG 2008, 2011]. Während dieser Ansatz vor allem auf Verhaltensänderungen bezüglich Ernährung und Bewegung ausgerichtet ist, bietet das BMBF mit forschungspolitischen Lösungsansätzen bzw. Programmen wie Gesundheitsforschung: Forschung für den Menschen, Funktionelle Ernährungsforschung, Nachwuchswettbewerb Molekulare Grundlagen der humanen Ernährung, Biomedizinische Ernährungsforschung, Ernährungsforschung für ein gesundes Leben den Rahmen für die Grundlagenforschung. Auf diesem Wege besteht die Möglichkeit, neuartige wis-

35 Welternährungsproblematik 33 senschaftliche Ansätze zu fördern, die einen Beitrag zur Bewältigung des Problems des Nahrungsmittelüberflusses und der Fehlernährung leisten. In einer vom Bundesverbraucherministerium geförderten Studie wurde errechnet, dass knapp 11 Millionen Tonnen Lebensmittel jedes Jahr von Industrie, Handel, Großverbrauchern und Privathaushalten entsorgt werden (Universität Stuttgart 2012). Laut Studie entsteht der Großteil dieser Lebensmittelabfälle (61 Prozent) in Privathaushalten. Mit der Informationskampagne Zu gut für die Tonne Strategien gegen die Lebensmittelverschwendung 14 hat das Bundesverbraucherministerium Verantwortung übernommen Ressourcen zu schonen und möchte gegen die Verschwendung von Lebensmitteln angehen. 15 Knapp 11 Millionen Tonnen Lebensmittel werden jedes Jahr von Industrie, Handel, Großverbrauchern und Privathaushalten entsorgt 14 Abgerufen am: html. Abgerufen am:

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37 35 4 NEUARTIGE TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHE AN- SÄTZE: DREI AUSGEWÄHLTE BEISPIELE Die Ausführungen in Kapitel 3 haben u. a. gezeigt, dass neue Lösungsansätze notwendig sind, um den beiden großen Herausforderungen der Welternährung Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung systematisch begegnen zu können. Lösungsansätze bzw. Innovationen im Bereich Welternährung hängen immer auch von der Weiterentwicklung verschiedener Forschungszweige im Bereich der Spitzentechnologien ab. Folgt man methodisch dem Technology-Push-Pfad im Sinne des Technologiemonitorings, wie es in der vorliegenden ITA-Kurzstudie der Fall ist, so ermöglichen Technikentwicklungen eine Vielzahl von Innovationen in unterschiedlichen Anwendungskontexten. Der Fokus von Kapitel 4 liegt auf drei technisch-wissenschaftlichen Ansätzen im Bereich der Spitzentechnologien, die einen Beitrag zur Bewältigung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung leisten können. Diese Ansätze haben bisher aufgrund ihrer Neuartigkeit noch keinen oder kaum Einzug in die bisherige Diskussion über Welternährung gefunden. 16 Mit dem hier diskutierten Beispiel Neue Ansätze für die Fleischherstellung (Kapitel 4.1) könnte die Senkung der Produktions- und Verarbeitungskosten bzw. eine höhere Wertschöpfung aus dem anfänglichen Rohstoff erreicht werden. Das Beispiel Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit (Kapitel 4.2) zeigt einen technisch-wissenschaftlichen Lösungsansatz auf, mit dem durch den Einsatz von Nanotechnologie eine erhöhte Lebensmittelsicherheit (z. B. beim Transport) erreicht werden könnte. Damit soll vor allem erreicht werden, dass (wertvolle) Lebensmittel nicht kontaminiert (Stichwort Abfallvermeidung) werden und auf dem Teller des Verbrauchers zum sicheren Verzehr landen. Das Beispiel Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung (Kapitel 4.3) zeigt relevante Trends auf für den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung, die vor allem auf sogenannten Apps basieren. Folgende Ansätze haben bisher aufgrund ihrer Neuartigkeit noch keinen oder kaum Einzug in die bisherige Diskussion über Welternährung gefunden Neue Ansätze für die Fleischherstellung Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung 16 Weitere Lösungsansätze, wie z. B. Nacherntetechnologien, Pflanzenzüchtung für marginale Standorte oder Nutzung vernachlässigter Pflanzenarten, werden in der aktuellen TAB-Studie Forschung zur Lösung des Welternährungsproblems Ansatzpunkte, Strategien, Umsetzung diskutiert [Dusseldorp / Sauter 2011].

38 36 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen 4.1 Neue Ansätze für die Fleischherstellung Zum Stand der Fleischherstellung Wie bereits in Kapitel 3 diskutiert, wird in den kommenden Jahrzehnten die Nachfrage nach Nahrungsmitteln durch den Anstieg der Weltbevölkerung (von heute sieben auf über neun Milliarden in 2050) stark zunehmen. Die Weltbank geht davon aus, dass von 2000 bis 2030 der Nahrungsmittelbedarf um 50 Prozent, der Bedarf an Fleisch sogar um 85 Prozent ansteigen wird [The World Bank 2007]. Das könnte in Ermangelung von Flächen für die Weidewirtschaft (Fläche für Weide, Heu, Gras etc.) und des Flächenbedarfs für die auf Ackerflächen produzierten Futtermittel (z. B. Getreide, Sojabohnen etc.) dazu führen, dass weitere Wälder, Regenwälder und andere Ökosysteme reduziert bzw. zerstört werden. Für die Produktion von einem Kilogramm Fleisch werden gegenwärtig bis zu Liter Wasser benötigt Produktion von Rindfleisch benötigt die meisten Ressourcen Für die Produktion von einem Kilogramm Fleisch werden gegenwärtig bis zu Liter Wasser benötigt. Bereits heute werden mehr als 70 Prozent des zur Verfügung stehenden Süßwassers für die Landwirtschaft eingesetzt, etwa acht Prozent alleine für die Fleischproduktion [Ploetz et al. 2009]. Laut der UN-Lebensmittelbehörde FAO sorgt die Produktion von Fleisch für derzeit 18 Prozent der gesamten anthropogenen Treibhausgase der Welt. Das ist ein höherer Teil als auf den globalen Verkehrssektor entfällt. Diese Zahlen machen deutlich, dass bei der Ressourcennutzung in der Nahrungsmittelproduktion noch erhebliche Reduktionspotenziale bestehen. Tabelle 1 verdeutlicht, dass einer der größten Hebel zur Reduktion der Ressourcenintensität der Landwirtschaft in der Reduktion des traditionellen Fleischverbrauches besteht: unabhängig welche spezielle Ressource man betrachtet Wasser, Flächenbedarf oder Emission von Treibhausgasen die gegenwärtige Produktion von Rindfleisch benötigt die meisten Ressourcen. Flächenbedarf [m 2 /1.000 kcal] Wasserbedarf [l/kg] Rindfleisch 31, Geflügelfleisch 9, Gemüse 1,7 900 (Kartoffel) Getreide (Reis) 1, Tabelle 1: Flächen- und Wasserbedarf für die Lebensmittelherstellung (Quelle: Ploetz et al. 2009)

39 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 37 Rindfleisch schneidet dabei (aufgrund der Methanemissionen) deutlich schlechter ab als z. B. Geflügel oder Schweinefleisch. Wie in Abbildung 2 verdeutlicht schneidet laut der NGO Foodwatch der ökologische Landbau bei der Rindfleischproduktion sogar schlechter ab als die konventionelle Variante [Foodwatch 2008]. 17 Der Ökologische Landbau schneidet bei der Rindfleischproduktion sogar schlechter ab als die konventionelle Variante Abbildung 2: Treibhauseffekt der Herstellung verschiedener Nahrungsmittel. Dargestellt ist die Zahl der Kilometer, die ein Auto zurücklegen müsste, um auf den gleichen Ausstoß an CO 2 -Äquivalenten zu kommen (Quelle: Foodwatch 2008). 17 Ein anderer Blickwinkel auf die Thematik Reduktion der Ressourcenintensität der Landwirtschaft findet sich beispielsweise unter dem Stichwort brown revolution. Hier steht im Rahmen eines holistischen Ansatzes der Boden im Mittelpunkt. Danach geht es zunächst vor allem darum, die Regeneration eines biologisch ergiebigen und fruchtbaren Boden zu erreichen. Dieser Boden solle dann von einer wachsenden Anzahl von Menschen bestellt werden, die wieder in die Landwirtschaft zurückkehrt [siehe: United Nations Convention to Combat Desertification News, Issue 3.3, May- June 2011].

40 38 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Tissue-Engineering Methode zur Herstellung von Zuchtfleisch bekannt aus der Medizin Designer-Fleisch, Invitro Fleisch, Kunstfleisch, Kulturfleisch, Laborfleisch Vorteil von Zuchtfleisch: Gesundheitswert des Produktes wird gesteigert Neuartiger technologischer Ansatz und Produkte In den Niederlanden versuchen Forscher, die Fleischproduktion komplett in die Petrischale zu verlagern und auf diese Weise Zuchtfleisch zum menschlichen Verzehr zu ermöglichen. Zur Herstellung des Zuchtfleisches 18 bedient man sich Methoden, die sich schon heute zur Züchtung von Haut- oder Knorpelzellen für medizinische Zwecke bewährt haben und in der Regel unter der Bezeichnung Tissue- Engineering bekannt sind. Potentiell kann jedes Tier (Huhn, Schwein, Rind, Fisch, Maus, andere) als Zellquelle zur Zuchtfleisch-Herstellung dienen. In einer Nährlösung werden tierische Stammzellen zu Muskelzellen ausgebildet. Gegenwärtig werden Stammzellen von Schweinen verwendet, die in einer Nährlösung zunächst zur undifferenzierten Zellteilung angeregt werden. Theoretisch könnte jedes Tier Zellen für Zuchtfleisch spenden. Ist genug Material erzeugt, werden die Stammzellen dazu angeregt, sich in Myoblasten (Vorläuferzellen von Muskeln) auszudifferenzieren. Um ein dreidimensionales Wachstum zu erzeugen, werden Collagen-Gitter-Gerüste hinzugefügt, an denen die Muskelzellen andocken können. Diese werden im Bioreaktor durch mechanische und elektrische Stimulation zur Muskelbildung (Muskeltraining) angeregt. Damit die Muskelzellen nicht wie Mus aussehen, sondern ihre typische faserige Konsistenz erhalten, müssen sie wie im lebenden Organismus mehrere Wochen trainiert werden. Dafür wiederum muss das Gerüst beweglich sein, indem es sich beispielsweise durch Temperaturunterschiede ausdehnt und zusammenzieht. Nach der Wachstumsphase werden die dünnen Fleischschichten dann übereinandergestapelt, um dickere Scheiben zu erhalten [AG für Die Neue Zürcher Zeitung NZZ 2009]. Auf diesem Wege könnten Fleischflocken (etwa für Hamburger, Würstchen etc.) hergestellt werden. Bei Schnitzeln oder Steaks sind zusätzlich feinste Äderchen erforderlich, damit Blut und Nährstoffe auch zu den innen liegenden Zellen transportiert werden können. An der Universität South Carolina versucht man dies beispielsweise mit dünnen essbaren Röhrchen aus Chinin zu erreichen [AG für Die Neue Zürcher Zeitung NZZ 2009]. Über den möglichen ökologischen Mehrwert hinaus kann ein weiterer Vorteil des Zuchtfleisches darin liegen, dass der Gesundheitswert des Produkts gesteigert wird (z. B. wenig Cholesterin, ungesättigte statt gesättigte Fettsäuren, keine Rückstände von Medikamenten oder von anderen Chemikalien, keine Stresshormone, keine Harnsäure, weder Trichinen noch Prionen oder Salmonellen). Durch den Konsum von Zuchtfleisch würden keine Infektionen zwischen Tier und Mensch erfol- 18 Auch betitelt als Designer-Fleisch, In-vitro Fleisch, Kunstfleisch, Kulturfleisch, Laborfleisch, usw.

41 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 39 gen, wie etwa bei der Vogel- oder Schweinegrippe. Pandemieursachen könnten somit eingegrenzt werden. Es wäre bei Zuchtfleisch möglich, den Gehalt an Fett und Nährstoffen im Fleisch zu kontrollieren, und auch die Kontrolle der Produktqualität wäre erheblich einfacher im Vergleich zu herkömmlichem Fleisch, das gegenwärtig von sehr unterschiedlicher Qualität sein kann. Krankheiten, wie Herz- und Gefäßerkrankungen oder Diabetes, verursacht durch zu hohen Fleischkonsum oder durch Krankheitserreger, Hormone oder Antibiotika im Fleisch, könnten mit dem Designer-Fleisch reduziert bzw. vermieden werden. Eine Ökobilanz von Zuchtfleisch im Vergleich zu traditionell hergestelltem Fleisch zeigt, dass die ökologischen Vorteile von Zuchtfleisch scheinbar sehr groß sind: Bei einem Verzicht auf Fleischkonsum 19 oder dessen Substitution durch Zuchtfleisch könnten die Probleme der Verursachung von Treibhausgasen, Wasser- und Energieverbrauch sowie Eutrophierung verringert werden. 20 Der weltweite Nutzen für die Umwelt bestünde nach dieser Ökobilanz beispielsweise in: einer Reduzierung des Energieverbrauchs um 45 Prozent einer Reduzierung der Treibhausgasemissionen um 96 Prozent einer Reduzierung der Anbaufläche von 99 Prozent einer Reduktion des Wasserverbrauchs um 96 Prozent Herausforderungen im internationalen und nationalen Kontext Forscher der Universität Utrecht führen in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universität Amsterdam und der Technischen Universität Eindhoven ein Forschungsprojekt zu Zuchtfleisch durch, das teilweise durch die niederländische Regierung finanziert wird (ca. zwei Millionen Euro) [Tischewski 2010, Wageningen UR 2011]. Ende des Jahres 2012 soll das erste Retortenschnitzel in der Öffentlichkeit präsentiert werden. Kontrolle von Fettgehalt und Nährstoffen im Fleisch Keine Krankheitserreger, Hormone oder Antibiotika im Fleisch Eine Ökobilanz von Zuchtfleisch prognostiziert hohe Ressourceneffizienz NL-Wissenschaftler wollen Zuchtfleisch produzieren Präsentation des ersten Retortenschnitzels in der Öffentlichkeit Ende Der Verzicht auf Fleischkonsum wird bereits seit vielen Jahren thematisiert (siehe aktuell z. B. Abgerufen am: ). Heute gibt es neben dem bekannten Tofu auch Lebensmittel-Produkte wie knusprige fleischfreie Schnitzel (siehe aktuell z. B. Abgerufen am: ). Nach einer Umfrage der Europäischen Vegetarier Union aus dem Jahr 2007 ( Abgerufen am: ) gibt es weltweit einen prozentualen Anteil von Vegetariern, der im einstelligen Prozentbereich liegt. Nach dieser Umfrage finden sich die meisten Vegetarier in Indien (40 Prozent). Für Deutschland geht man von 9 Prozent aus. Für Länder wie Frankreich, Belgien und Dänemark gibt es Schätzungen, die einen Anteil von ca. 2 Prozent sehen. 20 Oxford University and the University of Amsterdam, abs/ /es200130u. Abgerufen am: Chalmers University of Technology, , Information sheet on cultured meat

42 40 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Einsatz von Tissue- Engineering- Technologien bei der Herstellung von Zuchtfleisch Produktion von Zuchtfleisch ökonomisch noch nicht konkurrenzfähig Zeitgleich bietet die Tierschutzorganisation PETA 22 demjenigen eine Million USD an, der erfolgreich das erste Zucht-Hühnerfleisch produziert und verkauft. 23 Auch die britischen Non-Profit-Forschungsorganisationen New Harvest 24 oder The In Vitro Meat Consortium 25 arbeiten an der Entwicklung von Designer-Fleisch. Dies gilt ebenfalls für einige kommerzielle Unternehmen wie die norwegische Nofima 26, die die Herstellung einer kosteneffizienten Nährlösung zur Produktion von Zuchtfleisch erforschen. Da in technologischer Hinsicht die Herstellung von Zuchtfleisch noch zu ineffizient für den industriellen Einsatz ist, einigte sich im September 2011 eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern während eines nicht öffentlichen, von der European Science Foundation geförderten Workshops auf wichtige gemeinsame Positionen, wie die Forschung auf diesem Gebiet voranzubringen sei. 27 Die beteiligten Forscher erwarten in zwei bis fünf Jahren Zuchtfleisch zur Verarbeitung in Würsten, Nuggets oder Burgern herstellen zu können. Inwieweit dies eine realistische Einschätzung ist, bleibt offen. Bei der Herstellung von Zuchtfleisch wird sich der Tissue-Engineering- Technologien bedient. Damit soll im Industriemaßstab Zuchtfleisch für den menschlichen Verzehr gewonnen werden. Bislang ist die Produktion von Zuchtfleisch ökonomisch allerdings noch nicht konkurrenzfähig. Die Angaben für die Kosten gehen weit auseinander. Die gegenwärtig verfügbaren Zahlen schwanken zwischen einer Million Euro für 250g Rindfleisch 28, Euro für einen Hamburger [AG für Die Neue Zürcher Zeitung NZZ 2009], Euro für einen Bissen Fleisch 29 oder Euro pro Tonne Hühnerfleisch 30 und können bestenfalls als erste Schätzungen betrachtet werden. 22 URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am: en/publication/708265c00e80859ac12578ef003ae8d9. Abgerufen am: ESF Exploratory Workshop EMRC SCSS (31. August 2. September 2011, Göteborg, Sweden) Invitro Meat: Possibilities And Realities For An Alternative Future Meat Source, Abgerufen am: The Times May 9, 2008, Is in vitro meat the future? co.uk/tol/life_and_style/health/features/article ece. Abgerufen am: URL: Abgerufen am: v5%20%20march%2008.pdf. Abgerufen am:

43 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 41 Der BioÖkonomieRat der Bundesregierung hat vier (von 35) Themen mit besonders hoher Priorität identifiziert. Unter ihnen ist von besonders hoher Relevanz [ ]die Züchtung von Nutzpflanzen und -tieren auf höhere Erträge bzw. Leistungen und spezifische Eigenschaften sowie die entsprechende Anpassung der Produktionssysteme zur Realisierung des genetischen Leistungspotenzials [Forschungs- und Technologierat Bioökonomie 2011]. Wie eingangs erwähnt ist einer der größten Hebel zur Reduktion der Ressourcenintensität der Landwirtschaft die Reduktion des Fleischverzehrs. Allerdings geht die Weltbank bis 2030 von einem Anstieg des Fleischkonsums um 85 Prozent aus. Demnach ist es sinnvoll, verstärkt über ressourceneffiziente Verfahren der Fleischproduktion zu forschen [Ploetz et al. 2009] Forschungsbedarf In technologischer Hinsicht sind derzeit bekannte Verfahren zur Herstellung von Zuchtfleisch noch zu ineffizient für den industriellen Einsatz. Wie bei anderen experimentell im Labor hergestellten Produkten sind die laufenden Kosten der Zuchtfleischherstellung noch unverhältnismäßig hoch. Der Zeithorizont bis zu einer wettbewerbsfähigen industriellen Produktion im Vergleich zur herkömmlichen Fleischproduktion bleibt noch unklar. Einen besonders hohen Stellenwert hat die Entwicklung einer Nährlösung, die frei von tierischen Komponenten bleibt (z. B. mittels Blaualgen) und die mit erneuerbaren Energien (z. B. aus Sonnenlicht und Kohlendioxid) hergestellt werden kann. Eine weitere technische Herausforderung besteht im Aussehen und im Geschmack des Zuchtfleisches, denn der typische Geschmack von Schwein, Rind oder Hammel entsteht vor allem durch die unterschiedlichen Lebens- und Fressgewohnheiten der Tiere. Somit stellen sich u. a. folgende Fragen auf der Ebene der technologischen und wirtschaftlichen Dimension: Wann und unter welchen Bedingungen kann die Zuchtfleischherstellung in Zukunft in eine wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit zur traditionellen Fleischherstellung treten? Welche Ziele werden mit dem Zuchtfleisch verfolgt? Liegt das Ziel im Erwirken von exklusiven Zuchtfleisch-Produkten oder soll ein breiter Massenmarkt (mit konventionellem Fleisch als Konkurrenzprodukt) hochvolumig bedient werden? Sollten schnelle Produkt-Lösungen für den Massenmarkt der Aufarbeitung grundlegender wissenschaftlicher Fragen vorangestellt werden? Garantiert die Verfügbarkeit einer kosteneffizienten Nährlösung bereits Zuchtfleischherstellung routinemäßig und in größeren Maßstäben? Für industriellen Einsatz sind derzeit bekannte Verfahren zur Herstellung von Zuchtfleisch noch zu ineffizient Wann und unter welchen Bedingungen kann die Zuchtfleischherstellung in Zukunft in eine wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit zur traditionellen Fleischherstellung treten?

44 42 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Vegetarier und Tierschützer befürworten Kunstfleisch aufgrund der Reduktion von Massentierhaltung, Transport und Schlachtung Viele Fragen bleiben derzeit offen Welche Rolle nehmen Unternehmen, wissenschaftliche Institute und öffentliche Fördereinrichtungen am Standort Deutschland bei der Entwicklung neuer Ansätze für die Fleischherstellung ein? Die Produktion von Zuchtfleisch, das ökonomisch konkurrenzfähig zu konventionellem Fleisch ist, könnte ökologische und gesundheitliche Möglichkeiten einerseits bezüglich der Bewältigung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie andererseits bezüglich Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung mit sich bringen. Da mit der Herstellung von Zuchtfleisch ethische Probleme um die Tierhaltung und - schlachtung auf den ersten Blick nicht entstehen, befürworten diverse Vegetarier und Tierschützer diese Technologie, z. B. weil Massenhaltung, Transport und Schlachtung von Tieren durch die Produktion von Zuchtfleisch reduziert werden könnte. Im Bereich der gesellschaftlichen Dimension des Themas treten u. a. folgende Fragen hervor: Bei der Produktion von Zuchtfleisch in größerem Umfang würde die Fleischproduktion von der Landwirtschaft in die High-Tech- Industrie verlagert. Mit welchen Reaktionen wäre seitens der klassischen Fleischproduzenten und der Landwirtschafts-Lobby zu rechnen? Welche Wirkungen können auf die internationalen agro- und ernährungspolitischen Systeme erwartet werden? Welche Substitutionseffekte mit welchen Folgen können eintreten (z. B. Preiserhöhungen für nicht mehr vorhandene tierische Produkte, wie z. B. Fett und Leder)? Sollen/dürfen zur Zuchtfleisch-Produktion embryonale Stammzellen, Zellen von konventionellen Nutztieren (wie Fisch, Geflügel, Schwein, Rind, oder sogar aus der Maus, exotischen Tieren, etc.) und genetisch modifizierte Zellen verwendet werden? Welche gesundheitlichen Chancen für den Verbraucher werden in Verbindung mit Zuchtfleisch erwartet? Werden mögliche Risiken für Verbraucher, Unternehmen und Politik thematisiert? Wenn ja, welche und in welcher Form? Wie wird Zuchtfleisch von Verbrauchern und Verbraucherschutzorganisationen betrachtet? Gibt es erste diesbezügliche Reaktionen? Unter welchen Bedingungen wären Verbraucher bereit, Zuchtfleisch zu verzehren? Hier ist die Frage nach der intuitiven, kulinarischen und gesellschaftlichen Akzeptanz der Verbraucher offen. Was ließe sich bei einem gesellschaftlichen Dialog über Zuchtfleisch aus den Debatten über gentechnisch veränderte Lebensmittel und synthetische Nanopartikel in Lebensmitteln lernen?

45 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit Stand und Perspektiven Nanopartikel in Lebensmitteln sind kein gänzlich neues Thema, z. B. finden sich natürliche Nanopartikel seit jeher in unserer Trinkmilch. Das Thema Nanotechnologie 31 im Bereich Lebensmittel wird in vielen westlichen Ländern verstärkt öffentlich diskutiert seitdem bekannt ist, dass zum einen in Lebensmitteln vereinzelt bereits synthetisch hergestellte Nanomaterialien zu finden sind, u. a. nanopartikuläres Siliziumdioxid als Rieselhilfe bei Salz und Gewürzen. Dieses Material wird seit vielen Jahren benutzt. Es gilt als toxikologisch hinreichend geprüft und ist gemäß der EG-Ökobasisverordnung als Zusatz selbst bei Bio- Lebensmitteln erlaubt. 32 Zum anderen sind in diversen Unternehmen aus dem Bereich Ernährung interne Forschungsprojekte zur Nutzung des Potenzials von Nanotechnologie bzw. synthetisch hergestellten Nanomaterialien für den Lebensmittelbereich angelaufen [Max Rubner-Institut 2010]. Die synthetischen Nanomaterialien sollen dazu beitragen, dass z. B. eine bessere Handhabbarkeit, eine verbesserte Optik oder eine Steigerung der Bioverfügbarkeit bei Lebensmitteln erreicht werden. Die Ergebnisse solcher unternehmensinternen Forschungsprojekte werden in der Regel nicht veröffentlicht. In einer aktuellen empirischen Studie konstatiert das Autorenteam, dass die meisten Lebensmittelhersteller sich [ ]bedeckt halten und wenn überhaupt nur sehr zögerliche und unvollständige Auskünfte (darüber geben, Anm. d. V.), ob in ihren Produkten bereits synthetische Nanomaterialien, und wenn ja, welche enthalten sind [Möller et al. 2009, S. 2]. Nanotechnologie im Bereich Lebensmittel wird in vielen westlichen Ländern verstärkt öffentlich diskutiert 31 Der Begriff Nanotechnologie wird in der Literatur nicht einheitlich verwendet. In dieser ITA-Kurzstudie findet die folgende Beschreibung Anwendung: [ Als] Nanotechnologie [werden, Anm. d. V.] sämtliche Verfahren und Prozesse bezeichnet, die sich mit der kontrollierten Herstellung, Untersuchung und Anwendung von Strukturen und Materialien in einer Größenordnung zwischen 1 und 100 Nanometern befassen. In diesem Größenbereich sind z. T. drastische Eigenschaftsveränderungen von Werkstoffen und Komponenten zu verzeichnen, die bei der Nanotechnologie für eine gezielte Funktionsoptimierung technologischer Komponenten eingesetzt wird (BMBF 2009, S. 4). Diese Definition entspricht dem gegenwärtigen Stand der internationalen Diskussion z. B. bei der OECD. Im Oktober 2011 hat die Europäische Kommission folgende Definition für die Zukunft empfohlen: Ein Nanomaterial wird beschrieben als ein natürliches, bei Prozessen anfallendes oder hergestelltes Material, das Partikel in ungebundenem Zustand, als Aggregat oder als Agglomerat enthält, und bei dem mindestens 50 % der Partikel in der Anzahlgrößenverteilung ein oder mehrere Außenmaße im Bereich von 1 nm bis 100 nm haben. (Quelle: =HTML&aged=0&language=DE&guiLanguage=en. Abgerufen am : ) 32 Siehe in der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten öffentlichen Wissensplattform DANA unter: Wissensbasis/siliciumdioxid. Abgerufen am:

46 44 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Mögliche Risiken für Mensch und Umwelt bei Einsatz von Nanotechnologie im Lebensmittelbereich Auf EU-Ebene ab 2014 Vorschriften für Kennzeichnungspflicht von Nanomaterialien in Lebensmitteln Teilthema Nanotechnologien für Lebensmittelsicherheit kaum berücksichtigt Umwelt- und Verbraucherschutzorganisationen in Deutschland und auch in anderen europäischen Ländern vertreten die Position, dass mögliche Risiken für Mensch und Umwelt mit dem Einsatz von Nanotechnologie im Lebensmittelbereich verbunden sein können und Öffentlichkeit und Verbraucher über Nanotechnologie im Lebensmittelbereich nicht hinreichend informiert werden. Diese Nichtregierungsorganisationen (NGO) haben eine öffentliche und mitunter emotional geführte Debatte über Nanotechnologie in Lebensmitteln und in Lebensmittelverpackungen angestoßen und fordern u. a. eine Kennzeichnungspflicht [u. a. Verbraucherzentrale Bundesverband 2008; Evangelische Akademie Loccum 2010] oder teilweise auch ein Moratorium für den Einsatz von synthetischen Nanomaterialien im Lebensmittelbereich [BUND 2008]. Aktuelle empirische Studien des deutschen Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) und des schweizerischen Zentrums für Technologiefolgenabschätzung (TA-SWISS) kommen nach ihren Umfragen zu dem Ergebnis, dass die Verbraucher in Deutschland und in der Schweiz den Nutzen nicht-natürlicher Nanotechnologie im Lebensmittelbereich deutlich geringer einschätzen als in anderen Bereichen wie Oberflächen, Textilien oder Kosmetika [Bundesinstitut für Risikobewertung 2008, Böl 2010, Möller et al. 2009]. Für Lebensmittel, die nanopartikuläre Zutaten enthalten, gelten in den Ländern der Europäischen Union gegenwärtig die allgemeinen lebensmittelrechtlichen Vorschriften, wie z. B. die Verordnung (EG) Nr. 178/2002 des Europäischen Parlaments und des Rates der Europäischen Union. Das bedeutet grundsätzlich, dass nur sichere Lebensmittel in den Verkehr gebracht werden dürfen [BMBF 2011b, S. 37 f.]. Auf EU-Ebene treten zudem ab 2014 Vorschriften in Kraft, die den (potenziellen) Einsatz von synthetischen Nanomaterialien im Lebensmittelbereich explizit berücksichtigen und eine Kennzeichnungspflicht für derartige Produkte enthalten. 33 Diese neuen Vorschriften werden von den NGO aus dem Bereich Umwelt und Verbraucherschutz begrüßt. Im Zuge der gegenwärtigen Debatte über Chancen und Risiken von Nanotechnologie im Lebensmittelbereich wird das Teilthema Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit kaum berücksichtigt. Es findet sich in der Regel als Teilthema von Verpackungsmaterialien bzw. Lebensmittelkontaktmaterialien [u. a. BMU 2010]. Selbst in den wenigen Arbeiten zur Technikfolgenabschätzung/Innovations- und Technikanalyse [Bundesinstitut für Risikobewertung 2008, Böl 2010, Möller et al. 2009] bleibt es erstaunlich unterbelichtet. Um einen genaueren Einblick in diesen Bereich zu erhalten, ist es im Rahmen der vorliegenden ITA-Kurzstudie geboten, dieses Teilthema als ein relevantes Beispiel für technologische 33 URL: &language=DE. Abgerufen am:

47 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 45 Trends und Innovationen als möglichen Beitrag zur Bewältigung der gravierenden Probleme der Welternährung aufzugreifen Neuartiger technologischer Ansatz und Produkte Neuartige Anwendungen und Produkte zur Lebensmittelsicherheit basierend auf Nanotechnologie finden sich, wie schon erwähnt, vor allem in Verbindung mit Lebensmittelverpackungen/Lebensmittelkontaktmaterialien [Möller et al. 2009, Revermann 2010a]. Die Eingrenzung dieses Themenbereiches bezüglich des Einsatzes von Nanotechnologie ist allerdings unscharf. So werden beispielsweise Lebensmittelverpackungen, die nano-optimierte Verbundfolien zur Verbesserung der Sperreigenschaften gegenüber Sauerstoff oder Wasserstoff enthalten oder nano-optimierte PET-Flaschen mit besserer Sauerstoffbarriere mitunter so dargestellt, als dienten sie zur Lebensmittelsicherheit, obwohl sie im engeren Sinne die Funktion haben, den Lebensmittelkomfort bzw. die Produktqualität zu verbessern. Im Kontext der vorliegenden ITA-Kurzstudie bietet sich deshalb eine engere Eingrenzung hinsichtlich der Lebensmittelsicherheit an. Hier werden solche Nanotechnologie-basierten Anwendungen und Produkte zur Lebensmittelsicherheit berücksichtigt, die eine Indikatorfunktion haben, mit der verdorbene oder verunreinigte Lebensmittel erkannt und angezeigt werden können oder als Analysemethoden zum Nachweis und zur Quantifizierung von nanoskaligen Lebensmittelzutaten eingesetzt werden können. Gegenwärtig sind u. a. Verpackungen mit Reifesensoren von Forschung und Entwicklung anvisiert, die ermöglichen sollen, dass in die Verpackung integrierte Nanosensoren (Intelligente Verpackungen) den Sauerstoffgehalt im Inneren einer Verpackung messen und ein sogenannter Indikator auf der Außenseite die Farbe wechselt, wenn das Lebensmittel mit Bakterien kontaminiert ist [Brody 2008, BMBF 2011b]. Damit wäre für den Verbraucher sofort erkennbar, ob das Lebensmittel ungenießbar ist. Teilweise gibt es Überlegungen auf Seiten von Forschung und Entwicklung, die noch darüber hinausgehen. Viele Lebensmittel finden sich heute im Abfall, weil ihr Mindesthaltbarkeitsdatum überschritten ist. Integrierte Nanosensoren könnten darüber informieren, bis wann ein Lebensmittel mindestens seine spezifischen Eigenschaften behält. Mittels Nanosensoren in der Verpackung wäre es möglich, die Genießbarkeit eines Lebensmittels exakt zu bestimmten. Nanodrähte würden im Kontakt mit bestimmten Fremdsubstanzen ihre elektrischen Eigenschaften drastisch verändern und könnten Viren oder Bakterien (z. B. Salmonellen) nachweisen [Kammer für Arbeiter und Angestellte für Wien 2010]. Mittel-/langfristig ist anvisiert mit DNA-Biosensoren, die auf Nanotechnologie basieren, zu ermitteln, ob genetisch modifizierte Feldfrüchte oder genetisch modifiziertes Fleisch in Lebensmitteln verarbeitet wurde [Revermann 2010b]. Neuartige Anwendungen von Nanotechnologie bei Lebensmittelverpackungen und -kontaktmaterialien Integrierte Nanosensoren messen den Sauerstoffgehalt Nanosensoren können die Genießbarkeit eines Lebensmittels exakt bestimmen Nachweis von Viren und Bakterien

48 46 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Nachweis von Verunreinigungen durch Mikroorganismen oder Arzneimittelrückständen in Lebensmitteln Als ein konkretes Beispiel für die Entwicklung von intelligenten Verpackungen in Deutschland kann das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Forschungsprojekt Intellipack genannt werden, das von der FH Aachen koordiniert wurde und an dem zwei Unternehmen mitgearbeitet haben. Es wurde ein neuartiger Nanotechnologiebasierter Sensorchip entwickelt, mit dem es nach Aussagen der Projektnehmer zum einen gelingt, den Erfolg oder Misserfolg des Sterilisationsprozesses zu dokumentieren. Verpackungen aus Karton werden vor der Befüllung mit dem jeweiligen Lebensmittel üblicherweise sterilisiert, damit schädliche Mikroorganismen, die für den Verbraucher ungesund sein können, inaktiviert werden. Zum anderen wurde eine berührungslose Übertragung der Sensordaten erreicht. Mit dieser intelligenten Verpackung lässt sich der Sterilisationsprozess in Echtzeit überwachen. Nachdem das Projekt im August 2010 abgeschlossen wurde, plant das Konsortium aus Wissenschaft und Unternehmen im nächsten Schritt, einen marktreifen Prototypen zu bauen, mit dem der Sterilisationsprozess in industriellen Abfüllanlagen inline überwacht werden kann. 34 Ein weiteres konkretes Beispiel stellt das im September 2008 begonnene EU-Projekt Nanodetect dar, an dem das Technologie-Transfer-Zentrum (ttz) Bremerhaven beteiligt ist. 35 Unter der Leitung des ttz Bremerhaven entwickelt ein internationales Konsortium einen Nanodetektionssensor, mit dem sich Verunreinigungen durch Mikroorganismen oder Arzneimittelrückstände in Lebensmitteln nachweisen lassen sollen. Dieser Nanosensor soll zur Erhöhung der Produktsicherheit beitragen. Mit dem neuen Sensor soll laut Projektteam die Produktqualität am Beispiel von Frischmilch, die in der Regel aus zahlreichen Betrieben stammt, noch auf dem Transport geprüft werden bevor sie in der Molkerei in große Tanks eingespeist wird und im Fall einer Kontamination einen hohen wirtschaftlichen Schaden verursacht. So gilt beispielweise in diesem Industriezweig die gesamte Charge als kontaminiert und unverkäuflich, selbst wenn nur ein größerer Teil der Charge den Anforderungen der Industrie nicht entspricht. Auch soll der Nanosensor Beimischungen von preisgünstiger Kuhmilch in hochwertiger Ziegenmilch entdecken. Die Ergebnisse dieses Forschungsprojektes sollen Ende 2011 für die Öffentlichkeit verfügbar sein. Ein sehr aktuelles Beispiel für Analysemethoden zum Nachweis und zur Quantifizierung von nanoskaligen Lebensmittelzutaten bietet das EU- Projekt NanoLyse, das im Januar 2010 begonnen hat. In diesem EU- Projekt ohne deutsche Beteiligung liegt der Fokus laut 34 Pressemitteilung der FH Aachen vom 5. August pages/de/news Pressemitteilung des ttz Bremerhaven vom 19. September 2008 und weitere Informationen unter Abgerufen am:

49 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 47 Projektbeschreibung 36 auf der Entwicklung validierter Methoden und Referenzmaterialien für die Analyse synthetischer Nanopartikel in Lebensmitteln und Getränken. Priorität haben dabei Methoden, die sich in bereits existierenden Lebensmittel-Laboren implementieren lassen. In ersten veröffentlichten Forschungsergebnissen wird darauf hingewiesen, dass es nicht ausreiche, Methoden zu entwickeln, die synthetische Nanopartikel lediglich detektieren. Vielmehr sei es bei den neuen Methoden auch notwendig, mittels deren Einsatzes Informationen über die Charakteristika der Nanopartikel zu erhalten (u. a. Größe und Form). Die Endergebnisse dieses EU-Forschungsprojektes werden voraussichtlich im Verlaufe des Jahres 2013 veröffentlicht Herausforderungen im internationalen und nationalen Kontext Die hier dargestellten neuen Nanotechnologie-basierten Anwendungen und Produkte, mit denen es gelingen soll, verdorbene oder verunreinigte Lebensmittel zu erkennen und anzuzeigen oder sie als Analysemethoden zum Nachweis und zur Quantifizierung von nanoskaligen Lebensmittelzutaten einzusetzen, verdeutlichen das Potenzial für Neuerungen und Optimierung im Bereich Lebensmittelsicherheit. Eine der zentralen Herausforderungen auf ökonomischer Ebene liegt darin, Anwendungen und Produkte möglichst am Standort Deutschland zu entwickeln, die national und international wettbewerbsfähig sind, indem sie beispielsweise nicht nur zur Optimierung beitragen, sondern auch eine kostengünstige Lösung im Vergleich zu bereits etablierten Konkurrenzprodukten bieten. Diese Herausforderung ist jedoch mit einer weiteren großen Herausforderung eng verbunden: Die kontroverse Diskussionslinie zum Einsatz von Nanopartikeln im Lebensmittelbereich im Allgemeinen. Diese Debatte ist auch nach den Neuerungen bei der Kennzeichnungspflicht, die 2014 in Kraft treten wird, weiterhin emotionalisiert und kann vielversprechende Nanotechnologie-basierte Entwicklungen und Innovationen im Bereich Lebensmittelsicherheit hemmen, wenn es zum einen nicht gelingt, den Nutzen von wettbewerbsfähigen Anwendungen für den Verbraucher klar herauszustellen und zum anderen eine sachliche Debatte über Chancen und Risiken von Nanotechnologie-basierten Anwendungen und Produkten für die Lebensmittelsicherheit zu führen. Eine weitere beträchtliche Herausforderung liegt in der Bereitstellung eines adäquaten Informationsangebotes für Verbraucher. In einer jüngst veröffentlichten Studie der europäischen Food Standards Agency [2011], im Rahmen derer Verbraucher in Workshops zum Thema Nanotechnology and food befragt wurden, wird festgehalten, dass die Verbraucher mehr Informationen zu diesem Thema wünschen. Diese könnten, so wur- Erkennung von verdorbenen und verunreinigten Lebensmitteln Potenzial für Neuerungen und Optimierung im Bereich Lebensmittelsicherheit Sachliche Debatte über Chancen und Risiken von Nanotechnologie-basierten Anwendungen und Produkten für die Lebensmittelsicherheit Bereitstellung eines adäquaten Informationsangebotes für Verbraucher 36 Siehe unter Abgerufen am:

50 48 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen de es von den Workshop-Teilnehmern angeregt, z. B. an den Informationsschaltern in Supermärkten, im Fernsehen oder als App für Smart Phones zur Verfügung gestellt werden. Aber auch hier wie bei Informationsquellen zu anderen Technologien stellt sich die Frage danach, woher die jeweilige Information stammt. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage nach möglichen neutralen Informationsplattformen, wie z. B. in Deutschland die öffentlich finanzierte Plattform DaNa (Erfassung, Bewertung und breitenwirksame Darstellung von gesellschaftlich relevanten Daten und Erkenntnissen zu Nanomaterialien), die durch ihre Kooperation mit unabhängigen Forschungsinstituten eine Art Vorbildcharakter haben könnten für entsprechende Plattformen im Lebensmittelbereich. Nanotechnologie ermöglicht erhöhte Lebensmittelsicherheit und Ressourceneinsparung Forschungsbedarf Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit verspricht nach weit verbreiteter Ansicht viel Potenzial für Neuerungen und Optimierung insbesondere durch den Einsatz von Nanotechnologie für eine erhöhte Lebensmittelsicherheit, mit der wertvolle natürliche Ressourcen eingespart werden könnten, indem z. B. weniger Lebensmittelabfälle entstehen oder weniger Lebensmittel verderben. Sie kann einen Beitrag leisten zur Bewältigung der Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung einerseits sowie andererseits des Nahrungsmittelüberflusses und der Fehlernährung. Gleichwohl ist dieses Beispiel gegenwärtig noch ein wenig beleuchtetes Thema in der Innovations- und Technikanalyse (ITA). Aus der Perspektive der ITA gibt es einige offene Fragen hinsichtlich der Chancen und Risiken auf unterschiedlichen Ebenen, die im Rahmen zukünftiger Forschungsarbeiten berücksichtigt werden sollten. Im Bereich der technologisch-wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Dimension stellen sich u. a. folgende Fragen: Welche Nanotechnologie-basierten Anwendungen und Produkte zur Lebensmittelsicherheit sind neben den hier bereits diskutierten Beispielen, kurz-/ mittelfristig zu erwarten, und wo kann dabei Nanotechnologie eine kostengünstige und präzisere Lösung im Vergleich zu bereits etablierten Verfahren sein? Welche Rolle nehmen Unternehmen, wissenschaftliche Institute und öffentliche Fördereinrichtungen am Standort Deutschland bei der Entwicklung von nanotechnologischen Lösungen für Lebensmittelsicherheit ein? Welchen Nutzen können Unternehmen einerseits und Verbraucher andererseits von neuen Lösungen zur Lebensmittelsicherheit auf der Basis von Nanotechnologie haben?

51 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 49 In welcher Form könnten gesellschaftliche Akteure, wie z. B. Umwelt- und Verbraucherschutzorganisationen, an öffentlich geförderten Forschungsprojekten zum Thema Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit beteiligt werden? Im Bereich der gesellschaftlichen Dimension des Themas treten u. a. folgende Fragen hervor: Welche human- und ökotoxikologischen Risiken können mit dem Einsatz von Nanotechnologie-basierten Produkten und Anwendungen im Bereich Lebensmittelsicherheit verbunden sein und wie kann diesen begegnet werden? Wie kann angesichts einer mitunter emotional geführten Diskussion über synthetische Nanomaterialien in Lebensmitteln und Lebensmittelverpackungen eine sachliche Debatte über Chancen und Risiken der Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit erreicht werden? Welche Vorteile und Nachteile hat eine erweiterte Kennzeichnungspflicht für den Einsatz von Nanotechnologie-basierten Anwendungen und Produkten für Lebensmittelsicherheit? Gibt es in Bezug auf eine mögliche erweiterte Kennzeichnungspflicht für derartige Anwendungen und Produkte bereits erste Stellungnahmen von Akteuren aus Gesellschaft, Wirtschaft, Wissenschaft oder Politik? Wie können Unternehmen und Beschäftigte der Lebensmittelbranche über neue Erkenntnisse im Bereich Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit adäquat informiert werden? In welcher Form kann hier stetiges Lernen gefördert werden? Wie können wissenschaftliche Erkenntnisse aufbereitet bzw. aktuelle Informationen gestaltet werden, damit neben den bildungsnahen auch bildungsferne Schichten der deutschen Gesellschaft beim Thema Nanotechnologie für Lebensmittel-sicherheit erreicht werden? Human- und ökotoxikologische Risiken Sachliche Debatte über Chancen und Risiken Vorteile und Nachteile einer erweiterten Kennzeichnungspflicht Adäquate Informationen über neue Erkenntnisse Aufbereitung von wissenschaftlichen Erkenntnissen

52 50 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen 4.3 Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung Das Ampelsystem zur Lebensmittelkennzeichnung konnte sich bisher nicht durchsetzen Internetportal Lebensmittelklarheit des BMELV Stand und Perspektiven Die zunehmende Verbreitung von Übergewicht und Adipositas in der Bevölkerung und die damit verbundenen medizinischen und ökonomischen Folgen haben zu intensiven Debatten in den reichen OECD- Ländern geführt. Wie bereits in Kapitel 3 skizziert hat die Europäische Kommission in ihrem Weißbuch Maßnahmen vorgestellt, um Erkrankungen aufgrund ungesunder Ernährung, Übergewicht und Adipositas zu verringern. Ein zentrales Element ist hierbei die Verbesserung der Verbraucherinformationen. Die EU-Kommission nennt hier insbesondere zwei Bereiche, die ausgebaut werden sollen. Dies ist zum einen der Zugang der Verbraucher zu eindeutigen, konsistenten und evidenzbasierten Informationen, zum anderen das Informationsumfeld. Konkret wird die Nährwertkennzeichnung thematisiert. Durch eine verbesserte Informationsversorgung kann und soll die Entscheidung für gesündere Lebensmittel unterstützt werden. Ein weiterer Fokus liegt auf dem Bereich Werbung und Medien. Nährwert- und gesundheitsbezogene Angaben über Lebensmittel sollen demnach auf zuverlässigen wissenschaftlichen Belegen basieren, um Verbraucher nicht durch ungenaue oder verwirrende Angaben zu täuschen. Hier gibt es seit Veröffentlichung des Weissbuchs nennenswerte Fortschritte. Mittlerweile dürfen derartige Health Claims nur noch verwendet werden, wenn sie ein europäisches Zulassungsverfahren durchlaufen haben. Das von vielen Verbraucherschutzorganisationen und Medizinern geforderte Ampelsystem zur Lebensmittelkennzeichnung, durch das der Nährwert von Lebensmitteln durch eine deutliche farbliche Kennzeichnung (rot-gelb-grün) auf einen Blick ersichtlich sein sollte, konnte sich bisher nicht durchsetzen. Insbesondere Vertreter der Nahrungsmittelindustrie stellten sich gegen die Verpflichtung zu dieser Art der Kennzeichnung. In Deutschland hat das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) im Rahmen seiner Initiative Klarheit und Wahrheit bei der Kennzeichnung und Aufmachung von Lebensmitteln das Internetportal Lebensmittelklarheit 37 initiiert. Das Portal soll Verbraucher über rechtliche Regelungen zur Kennzeichnung und Aufmachung von Lebensmitteln informieren. Nach der Selbstdarstellung des Portals können Verbraucher Produkte melden, bei denen Sie sich durch Aufmachung oder Kennzeichnung getäuscht fühlen. Die Verbraucherzentralen als Betreiber des Portals bewerten die Kennzeichnung 37 URL: Abgerufen am:

53 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 51 und Aufmachung aus ihrer Sicht, und die betreffenden Unternehmen können dazu Stellung nehmen. Reaktionen und neue Entwicklungen, z. B. Produktänderungen, werden im Portal bekannt gegeben. Dies ist ein relevanter Trend für den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung. Im Folgenden werden zusätzliche relevante technologische Trends erörtert, die vor allem auf sogenannten Apps basieren und bisher in der Innovations- und Technikanalyse kaum diskutiert werden Neuartiger technologischer Ansatz und Produkte Gegenwärtige Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) bieten z. B. die Möglichkeit einer schnelleren und besseren Informationsversorgung und können so zu mehr Transparenz beitragen. Verbraucher können dadurch prinzipiell Entscheidungen auf einer verbesserten Grundlage treffen. Im Bereich Ernährung wird seit geraumer Zeit eine Verbesserung der Informationsversorgung gefordert. Klassische Internetportale wie beispielsweise die Ernährungsportale der Bundesländer Nordrhein-Westfalen 38, Baden-Württemberg 39 und Niedersachsen 40 haben in der Vergangenheit bereits erste Beiträge hierzu leisten können. Sie bieten interessierten Verbrauchern die Möglichkeit auf Informationen zu ernährungsrelevanten Fragen zuzugreifen. Neuere Entwicklungen, die hier skizziert werden, haben das Potenzial, die Transparenz in diesem Bereich weiter zu verbessern. Eine zentrale Rolle kann dem mobilen Internet zukommen. Die rasante Verbreitung von internetfähigen Mobiltelefonen, sogenannten Smartphones, oder handlichen internetfähigen Tablet-Computern hat dazu geführt, dass Verbraucher nun auch unterwegs auf das Internet zugreifen können und so nahezu an jedem Ort Zugriff auf umfassende Informationen haben. Laut Angaben des Bundesverbandes Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.v. (BITKOM) auf Basis von Daten des European Information Technology Observatory (EITO) sind im Jahr 2011 in Deutschland 11,8 Millionen Smartphones verkauft worden. Gegenüber dem Vorjahr entspricht dies einem Anstieg von 31 Prozent. In Deutschland sind inzwischen 43 Prozent aller verkauften Handys Smartphones [BITKOM 2012a]. Mit speziell für diese mobilen Endgeräte entwickelten Anwendungen, sogenannten Apps, kann der Funktionsumfang der Geräte erweitert werden. Terminkalender, Übersetzungsprogramme, Spiele, Buchungstools etc. sind nur einige Beispiele für die zahlreichen Anwendungen, die derzeit für Smartphones zur Verfügung stehen. Die Anzahl verfügbarer Apps steigt stetig. Laut Berechnungen von BITKOM existieren weltweit rund eine Million Apps für die unterschiedlichen Smartphone-Betriebs- Forderung nach Verbesserung der Informationsversorgung Zugriff auf umfassende Informationen jederzeit durch Smartphones 38 URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am:

54 52 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen In Deutschland großes Interesse an Apps zum Thema Ernährung und Lebensmittel Nutzung von Smartphone-Kameras zur Identifikation von Produkten Internetportal Lebensmittelklarheit bei barcoo integriert systeme. Im Jahr 2011 haben in Deutschland Besitzer von Smartphones rund 962 Millionen Apps auf ihre Mobiltelefone geladen. Gegenüber dem Vorjahr entspricht dies einem Zuwachs von 249 Prozent [BITKOM 2012b]. In Deutschland besteht großes Interesse an speziellen Apps zum Thema Ernährung und Lebensmittel [Ernährungs-Umschau 2010, S. 668]. Sie ermöglichen es dem Verbraucher, sich nahezu überall und jederzeit über Produkte zu informieren kostengünstig oder sogar unentgeltlich. Das Spektrum der verfügbaren Programme ist breit gefächert. Verbraucher erhalten allgemeine Produktinformationen, Nährwertangaben, Ernährungsempfehlungen, Rezepte, Herkunftsnachweise, Preisvergleiche, aber auch Hinweise auf gesundheitlich relevante Aspekte wie beispielsweise das allergene Potenzial bestimmter Lebensmittel. Viele dieser Programme nutzen die integrierte Kamera der Smartphones als Scanner, um Produkte mittels des aufgedruckten Strichcodes zu identifizieren. Eine der führenden Anwendungen in diesem Bereich ist die App barcoo 41. Barcoo wurde ursprünglich entwickelt, um Preise verschiedener Anbieter zu vergleichen. Seit der Veröffentlichung der App im Jahr 2009 kamen weitere Produktinformationen wie Nährwerte, Gesundheitsinformationen, Ökobilanzen sowie Testberichte von Verbrauchern hinzu. Informationen zu einem bestimmten Produkt können entweder durch das Einscannen des jeweiligen Strichcodes oder aber durch die manuelle Eingabe der Barcode-Nummer aufgerufen werden. Auch eine Produktsuche in der barcoo-datenbank ist möglich. Barcoo verwendet bei der Darstellung der Nährwertangaben das Ampelsystem (Abbildung 3). Durch die Signalfarben grün, gelb und rot soll für den Verbraucher auf den ersten Blick der Nährwert eines Lebensmittels ersichtlich sein. Seit Juli 2011 bietet barcoo mit der Lebensmittel-Ampel+ zusätzlich die Möglichkeit, die Nährwerte eines Produktes mit den Durchschnitts- Abbildung 3: Produktinformationen in der Darstellungsweise der Lebensmittel-Ampel bei der App barcoo (Quelle: barcoo.com). Nährwerten der gleichen Produktkategorie zu vergleichen. Die Inhalte des Internetportals Lebensmittelklarheit wurden von barcoo bereits integriert und stehen so auch mobil zur Verfügung. 41 URL: Abgerufen am:

55 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 53 Auch aktuelle Ereignisse werden von barcoo aufgegriffen. Während der Dioxin-Krise wurde die App um eine zusätzliche Funktion erweitert. Verbraucher konnten sich durch die Eingabe des Erzeugercodes informieren, ob das ihnen vorliegende Ei aus einem wegen Dioxinbelastung gesperrten Betrieb stammte (Abbildung 4). Als Informationsquelle für diese Funktion nutzte barcoo die Daten des Verbraucherschutzministeriums Nordrhein-Westfalen und der Verbraucherzentralen. Barcoo-App informiert über Dioxin-Belastung in Eiern Abbildung 4: Identifizierung von Eiern aus Dioxin-belasteten Betrieben über die App barcoo (Quelle: barcoo.com). Für chronisch Kranke und Allergiker bieten Apps bereits heute einen Mehrwert. Industriell verarbeitete Lebensmittel enthalten oftmals eine Vielzahl an Zusatzstoffen. Der Verzehr dieser Zusatzstoffe kann für empfindliche Personen wie beispielsweise chronisch Kranke, Kinder oder alte Menschen nachteilige Auswirkungen haben. Viele Verbraucher verstehen die komplizierten Bezeichnungen und die kryptischen E-Nummern in der Zutatenliste nicht. Transparenz schafft hier beispielsweise die E- Nummern-App des aid Infodienstes oder die App ieno. Sie stellen dem Verbraucher umfangreiche Informationen zu einzelnen Zusatzstoffen, wie Farb- und Konservierungsstoffen oder Geschmacksverstärkern, zur Verfügung. Menschen mit chronischen Krankheiten wie beispielsweise Diabetes, Rheuma oder kardiovaskulären Erkrankungen können sich beim Einkauf von speziellen Apps bei der Auswahl von für sie geeigneten Lebensmitteln unterstützen lassen. Auch für Menschen mit Nahrungsmittelunverträglichkeiten wie Laktose-, Fruktose- oder Histaminintoleranzen oder Zöliakie stehen mittlerweile entsprechende Apps zur Verfügung. E-Nummern-App oder App ieno stellen dem Verbraucher Informationen zu Zusatzstoffen wie Farb- und Konservierungsstoffe oder Geschmacksverstärker zur Verfügung

56 54 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen App ftrace ermöglicht Verbrauchern die Rückverfolgung von Fleischprodukten bis zum Beginn der Lieferkette WWF Fishguide-App Information über bedenkenlos verzehrbare Fischarten Unternehmen ebenfalls Anbieter von Apps Einen anderen Bereich im Ernährungssektor bedient die App ftrace 42. Sie ermöglicht dem Verbraucher die Rückverfolgung von Fleischprodukten bis zum Beginn der Lieferkette. Zur Identifikation des jeweiligen Produktes kann der Verbraucher entweder den Code auf der Verpackung der Fleischprodukte mit der Kamera seines Smartphones einscannen oder manuell den aufgedruckten Produktcode eingeben. Der Verbraucher erhält anschließend Informationen über Herkunft und Verarbeitung des Fleisches, wie Schlachtdatum, Verpackungsdatum etc. Nach den offengelegten Lebensmittelskandalen der vergangenen Jahre sind die Verbraucher zunehmend verunsichert und das Bedürfnis nach Transparenz ist gestiegen. Die lückenlose Dokumentation der gesamten Lieferkette gewinnt deshalb für Verbraucher zunehmend an Bedeutung. Über den Internetauftritt von ftrace konnten Verbraucher bereits seit längerer Zeit Informationen zur Herkunft diverser Fleischprodukte abrufen. Mit der App für Smartphones werden diese Informationen auch mobil verfügbar gemacht. Umwelt- und Naturschutzorganisationen wie Greenpeace oder der World Wide Fund For Nature (WWF) bieten ebenfalls Apps im Bereich Ernährung an. Die Fishguide-App 43 von Greenpeace soll dem Verbraucher Informationen liefern, welche Fischarten bedenkenlos verzehrt werden können und welche Arten der Verbraucher aus ökologischen Gründen meiden sollte. Die App enthält eine umfassende Liste an Fischarten, sortiert nach sozialer und ökologischer Vertretbarkeit im Konsum sowie Hintergrundinformationen zu den einzelnen Fischarten. Ähnlich aufgebaut ist der mobile Einkaufsratgeber Fische & Meeresfrüchte 44 des WWF. Auch die App des WWF soll den Verbraucher bei der Auswahl der ökologisch vertretbaren Fischart unterstützen. Das Ziel beider Organisationen liegt nach eigener Definition darin, mit Unterstützung der Apps das Konsumverhalten der Verbraucher zu beeinflussen und die bedrohten Fischbestände zu schonen. Ein weiterer Anbieter von Apps sind Unternehmen. Ein Beispiel stellt die App alli Food Planner 45 des Pharmakonzerns GlaxoSmithKline dar. Bei alli handelt es sich um ein rezeptfreies Arzneimittel, das bei stark Übergewichtigen zur Gewichtsreduktion beitragen soll. Neben der Einnahme des Arzneimittels erfordert dies, gemäß dem Hersteller, zusätzlich eine kalorienbewusste Ernährung. Dabei soll die App so das Konzept den Verbraucher unterstützen. Der Verbraucher legt seinen Kalorienbedarf fest und dokumentiert mit seinem Smartphone, welche Nahrungsmit- 42 URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am: URL: Abgerufen am:

57 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze 55 tel er zu sich nimmt. Hierfür werden ihm Auswahllisten für Lebensmittel zur Verfügung gestellt. Das Programm berechnet zudem die zugeführten Kalorien. Ein Ampelsystem zeigt den jeweiligen Status an. Eine neue Entwicklung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT geht einen Schritt weiter und zeigt die Möglichkeiten des Ubiquitous und Calm Computing 46 für den Verbraucherschutz und die Verbraucherorientierung auf. Die Wissenschaftler des Instituts haben ein System zur Live-Erkennung von Produkten entwickelt. Das System warnt Verbraucher durch das Vibrieren eines Rings an ihrem Finger vor für sie unverträglichen oder unerwünschten Produkten. Der sogenannte Angel Ring erkennt ein Produkt, sobald es gegriffen wird, und signalisiert durch Vibration, ob es zu den Präferenzen des Benutzers passt. Eine elektronische Anzeige am Regal zeigt weitere Information, wie etwa Namen und Preis des Produktes, den Grund einer Warnung und mögliche Alternativprodukte. Technische Voraussetzung hierfür ist eine RFID- Kennzeichnung der Produkte, die von dem Ring ausgelesen werden kann. Via WLAN bzw. UMTS erfolgt dann in Bruchteilen von Sekunden ein Datenabgleich zwischen den auf dem Ring gespeicherten Kundenpräferenzen und Produktinhaltsstoffen, die in einer zentralen, öffentlichen Datenbank (z. B. im Internet) hinterlegt sind. Laut Aussage eines Wissenschaftlers des FhG FIT ist [ ] abgesehen davon, dass sich die RFID-Kennzeichnung von Lebensmitteln aus Kostengründen noch nicht durchgesetzt hat, [ ] im Grunde alles vorhanden, um ein solches System sofort am Markt zu platzieren [Fraunhofer FIT 2011] Herausforderungen im internationalen und nationalen Kontext Eine der zentralen Herausforderungen beim Einsatz mobiler Endgeräte für die Informationsversorgung im Bereich Ernährung ist zweifelsohne die Sicherstellung der Güte und der Neutralität der zur Verfügung gestellten Informationen. Woher stammt die jeweilige Information? Ist die Quelle eine neutrale öffentliche Einrichtung oder sind möglicherweise Interessen von Nahrungsmittelkonzernen eingeflossen? Hinter zahlreichen der derzeit verfügbaren Apps stehen Unternehmen. Mit kostenlosen Angeboten nutzen die Unternehmen die Programme oftmals zu Werbezwecken. Für den Verbraucher ist hier die Neutralität der Informationen nicht gewährleistet. Zudem besteht das Risiko, dass die Unternehmen Kaufprofile der Verbraucher anlegen und diese zu Werbezwecken nutzen. Neben dem Risiko der gezielten Manipulation durch Unternehmen besteht das Risiko, dass fehlerhafte Informationen veröffentlicht werden. Angel Ring warnt durch Vibrieren den Verbraucher vor unverträglichen oder unerwünschten Produkten Sicherstellung der Güte und Neutralität von bereitgestellten Informationen 46 Nach den Grundideen des Ubiquitous und Calm Computing soll eine Unterstützung des Menschen durch die ihn umgebende Technik nur bei Bedarf aufgabengerecht aktiv werden, aber ansonsten unsichtbar bleiben [Fraunhofer FIT 2011].

58 56 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Ältere und einkommensschwache Menschen nutzen moderne IKT seltener Eine Studie der Organisation GS1 und der Unternehmensberatung Capgemini kommt zu dem Ergebnis, dass über 90 Prozent der Produktinformationen von Barcode-Scan-Apps fehlerhaft oder unvollständig sind [GS1 / Capgemini 2011]. Viele der verfügbaren Informationen über diese Apps werden nicht von Fachleuten, sondern von engagierten Verbrauchern in die Datenbanken der Anbieter eingepflegt. Gerade im Bereich Ernährung kann dies beispielsweise für Allergiker oder Personen, die an Nahrungsmittelunverträglichkeiten leiden, weitreichende negative Konsequenzen haben. Doch auch wenn auf neutrale Informationsquellen zurück gegriffen wird, können noch Probleme entstehen. Selbst neutrale Institutionen im Ernährungssektor sprechen zum Teil unterschiedliche Empfehlungen aus. Je nachdem welche der verfügbaren Quellen eingebunden wird, kann es zu abweichenden oder gar widersprüchlichen Angaben kommen. Die Teilhabe an den Möglichkeiten, die Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung bieten, kann stark von sozioökonomischen Faktoren beeinflusst sein. Einkommensstarke Personen sind eher in der Lage, sich die derzeit noch hochpreisigen mobilen Endgeräte anzuschaffen und auch die Folgekosten zu tragen als einkommensschwache Personen. Personen mit hohem sozioökonomischem Status leiden statistisch gesehen ohnehin seltener an Adipositas als Personen mit niedrigem sozioökonomischem Status [Kuntz / Lampert 2010]. In der Folge könnte dies dazu führen, dass zukünftig einkommensstarke Personen vermehrt von den Möglichkeiten moderner IKT profitieren, während diese zusätzliche Informationsquelle einkommensschwachen Personen verwehrt bleibt. Die soziale Ungleichheit zwischen verschiedenen Gruppen von Verbrauchern kann sich an dieser Stelle verstärken. Ein weiterer Punkt ist die unterschiedliche Akzeptanz moderner IKT in verschiedenen Altersgruppen. Ältere Menschen nutzen moderne IKT seltener als jüngere Altersgruppen. Allerdings steigt der Anteil an übergewichtigen und adipösen Menschen mit zunehmendem Alter. Bei den jungen Erwachsenen im Alter von 18 bis 19 Jahren sind etwa ein Viertel der Personen übergewichtig bzw. adipös, bis zum Alter von 70 bis 80 Jahren steigt der Anteil auf 84 Prozent bei Männern und 74 Prozent bei Frauen, um dann wieder zu sinken [Max Rubner-Institut 2008a]. Demnach könnten gerade ältere und damit vermehrt übergewichtige Personen von den Möglichkeiten einer verbesserten Informationsversorgung durch moderne IKT profitieren. Doch gerade dieser Personenkreis nutzt die Technologien weitaus seltener.

59 Neuartige technisch-wissenschaftliche Ansätze Forschungsbedarf Die Forderung nach mehr Transparenz im Bereich der Nahrungsmittelkennzeichnung ist nicht gänzlich neu vor dem Hintergrund, dass Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung in den vergangenen Jahren zunehmend in den reichen OECD-Ländern zum gewichtigen Problem geworden sind. Verbraucherschutzorganisationen fordern seit geraumer Zeit eindeutige Vorschriften für die Kennzeichnung von Nahrungsmitteln. Die Nahrungsmittelindustrie hat in der Vergangenheit eine sehr aktive Lobbyarbeit betrieben. So konnte beispielsweise das Ampelsystem zur Lebensmittelkennzeichnung nicht etabliert werden. Stattdessen hat sich das vom Verband der Europäischen Lebensmittelindustrie eigens entwickelte Guideline Daily Amount (GDA) Modell durchgesetzt. Bei dieser Art der Nährwertkennzeichnung werden Energie- und Nährstoffmenge bezogen auf eine Portion des Produktes und zudem als prozentualer Anteil am Richtwert für die Tageszufuhr angegeben. In Bezug auf die technologisch-wissenschaftliche und wirtschaftliche Dimension stellen sich u. a. folgende Fragen: Welche neuen technologischen Entwicklungen sind kurz- /mittelfristig im Bereich der Verbraucherorientierung zu erwarten? Welche Rolle nehmen Unternehmen und wissenschaftliche Institute am Standort Deutschland bei der Entwicklung von technologischen Lösungen zur Verbraucherorientierung ein? Welchen Nutzen können Unternehmen und Verbraucher aus neuen Lösungen zur Verbraucherorientierung auf Basis neuer IKT ziehen? Welche Risiken können mit dem Einsatz von IKT im Bereich Verbraucherorientierung verbunden sein? In welcher Form könnten gesellschaftliche Akteure wie z. B. Verbraucherschutzorganisationen an öffentlich geförderten Forschungsprojekten zum Thema Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung beteiligt werden? Wie kann sichergestellt werden, dass Verbraucher fundierte und neutrale Informationen erhalten? Wie kann die eindeutige Identifizierung von Produkten sichergestellt werden? Wie kann sichergestellt werden, dass Produktmodifikationen zeitnah veröffentlicht werden? Verbraucherschutzorganisationen fordern eindeutige Vorschriften zur Kennzeichnung von Nahrungsmitteln Bezug zu technischwissenschaftlichen Fragen: Akteure, Nutzen, Risiken, Diskurs, Information, Transparenz

60 58 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Bezug zu gesellschaftlichen Fragen: Chancen, Risiken, Vor- und Nachteile, Datenschutz, Verbraucherinformation Wie kann das derzeit verfügbare Angebot für Verbraucher übersichtlicher gestaltet werden? Wie können die derzeit verfügbaren Insellösungen zu einem umfassenden Angebot zusammengeführt werden? Hinsichtlich der gesellschaftlichen Dimension des Themas treten u. a. folgende Fragen hervor: Wie kann eine sachliche Debatte über Chancen und Risiken von IKT zur Verbraucherorientierung geführt werden? Welche Vorteile und Nachteile hat der Einsatz von IKT zur Verbraucherorientierung? Wie können Fragen des Datenschutzes erfolgreich gelöst werden? Wie können Verbraucher noch effizienter über neue Erkenntnisse im Bereich Ernährung informiert werden? Wie können wissenschaftliche Erkenntnisse aufbereitet bzw. aktuelle Informationen gestaltet werden, damit neben den bildungsnahen auch bildungsferne Schichten der deutschen Gesellschaft erreicht werden? Wie kann sichergestellt werden, dass alle Mitglieder der Gesellschaft von den Möglichkeiten moderner IKT zur Verbraucherorientierung profitieren können? Wie kann der ungleichen Teilhabe unterschiedlicher sozialer Schichten begegnet werden?

61 59 5 SYNTHESE DER ERGEBNISSE: OFFENE ITA-FRAGEN UND VORSCHLÄGE ZUR BEARBEITUNG Eine Stellungnahme für den deutschen Ethikrat aus dem Jahr 2008 zur Frage nach staatlicher Verantwortung für Ernährung kommt zu dem Schluss, dass [ ] staatliche Verantwortung bedeutet, alle Ebenen voranzubringen, sowohl unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten wie der Enkeltauglichkeit, der Ernährungsbildung und der Gewährleistung ausreichender Lebensmittel für sozioökonomisch schlechter gestellte Menschen in der Gesellschaft [Schönberger / Hartmann 2008, S. 4]. Die politischen Akteure auf internationaler Ebene, in Europa und in Deutschland stellen sich seit einiger Zeit dieser Aufgabe. Die Initiativen reichen von gesetzlichen Regelungen über modellhafte Maßnahmen bis hin zu internationalen, europäischen und lokalen Projekten zu Ernährung. Es sollen grundlegende strukturelle Verbesserungen erreicht werden, mit denen sich die Welternährungsproblematik vor allem bestehend aus Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung einerseits und Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung andererseits bewältigen lässt. Lösungsansätze und Innovationen im Bereich Ernährung sind immer auch von der Weiterentwicklung verschiedener Forschungszweige im Bereich der Spitzentechnologien abhängig. Neue Ansätze finden sich u.a. in der molekularen Biotechnologie, der Nanotechnologie und im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien. Im Rahmen der vorliegenden ITA-Kurzstudie ist eine Auswahl dieser Ansätze mittels der Leitfragen Worum geht es?, Warum ist es wichtig? und Was muss aus der Perspektive der Innovations- und Technikanalyse geklärt werden? beleuchtet worden. Aus diesen und einigen anderen Gebieten, die in dieser ITA-Kurzstudie nicht alle berücksichtigt werden konnten, wie z. B. aus der Material- und Werkstoffforschung, stammen in der Regel neue technologische Trends und Innovationen, die zur Bewältigung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie von Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung beitragen können. Dies wird am Beispiel Neue Ansätze für die Fleischherstellung deutlich. Die Herstellung von Zuchtfleisch, das im Labor aus Zellen gewonnen wird, ohne dass dafür Tiere gemästet und geschlachtet werden müssen, kann mittelfristig im Industriemaßstab möglich werden. Zudem kann mit diesem Ansatz die Senkung der Produktions- und Verarbeitungskosten bzw. eine höhere Wertschöpfung aus dem anfänglichen Rohstoff erreicht werden. 47 Dies könnte eine Lösung bezüglich Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung ermöglichen. Das Beispiel Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit zeigt Wege auf, wie durch den Einsatz von Nanotechnologie eine erhöhte Lebensmittelsicherheit Die politischen Akteure auf internationaler Ebene, in Europa und in Deutschland stellen sich den Problemen von Mangel- und Fehlernährung Was muss aus der Perspektive der Innovations- und Technikanalyse geklärt werden? Beispiele: Neue Ansätze für die Fleischherstellung; Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit; Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung 47 Als Rohstoffe gelten in der Regel natürliche Ressourcen, die bis auf die Lösung aus ihrer natürlichen Quelle noch nicht weiterverarbeitet worden sind.

62 60 Ernährung: Technologische Trends und Innovationen Leitfragen: Bio-, Nano-, IK- Technologien Bedeutung für Nahrungsmittelknappheit und Nahrungsmittelüberfluss Rolle verschiedener Akteure Chancen und Nutzen erreicht werden kann und somit auch wertvolle natürliche Ressourcen eingespart werden könnten, indem z. B. weniger Lebensmittelabfälle entstehen oder weniger Lebensmittel verderben. Damit ließe sich ein Beitrag sowohl zur Problemlösung der Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung als auch des Nahrungsmittelüberflusses und der Fehlernährung entwickeln. Durch die Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung können schließlich neue Möglichkeiten zur Verbraucherorientierung erreicht werden, die Menschen dabei helfen, das Problem des Nahrungsmittelüberflusses und der Fehlernährung besser informiert und gezielter anzugehen. Die neuen Ansätze für die Fleischherstellung (molekulare Biotechnologie) aber auch die nanotechnologischen Ansätze für Lebensmittelsicherheit können im Bereich der Nahrungsmittelproduktion und der Nahrungsmittelsicherheit an Bedeutung gewinnen, wobei der genaue Verlauf stark von den weiteren Sicherheitsbewertungen und von der Akzeptanz der Verbraucher abhängen kann. Vor diesem Hintergrund stellen sich in Bezug auf die technischwissenschaftliche und wirtschaftliche Dimension u. a. folgende Leitfragen: 48 Welche weiteren neuen technologischen Entwicklungen sind kurz- oder mittelfristig aus den Bereichen molekulare Biotechnologie, Nanotechnologie und IKT zu finden? Welche Erfolgsaussichten sind bei ihnen zu erwarten? Welche Relevanz haben diese Entwicklungen bei der Bewältigung der Problemlage von Nahrungsmittelknappheit und Unter- /Mangelernährung sowie Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung? Welche Rolle nehmen Unternehmen und wissenschaftliche Institute am Standort Deutschland bei der Entwicklung von technologischen Lösungsansätzen zur Bewältigung von Nahrungsmittelknappheit und Unter-/Mangelernährung sowie Nahrungsmittelüberfluss und Fehlernährung ein? Welchen Nutzen können Unternehmen und Verbraucher aus diesen neuen Lösungsansätzen ziehen? In welcher Form könnten gesellschaftliche Akteure, wie z. B. Verbraucherschutzorganisationen, an öffentlich geförderten Forschungsprojekten im Bereich Ernährung beteiligt werden? 48 Eine ausführliche Diskussion offener Fragen zu den Beispielen Neue Ansätze für die Fleischherstellung (molekulare Biotechnologie), Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit und Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) zur Verbraucherorientierung findet sich in Kapitel 4 der vorliegenden ITA-Kurzstudie.

63 Synthese der Ergebnisse 61 Wie kann die eindeutige Identifizierung von Lebensmittel- Produkten sichergestellt werden? Bei der gesellschaftlichen Dimension des Themas sind u. a. folgende Leitfragen zu diskutieren: Wie kann eine sachliche Debatte über Chancen und Risiken neuer Ansätze für die Fleischherstellung in der molekularen Biotechnologie, der Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit und der Informations- und Kommunikationstechnologien zur Verbraucherorientierung geführt werden? Wie können wissenschaftliche Erkenntnisse aus den Gebieten der molekulare Biotechnologie, Nanotechnologie und IKT in Verbindung mit dem Themenfeld Ernährung aufbereitet bzw. aktuelle Informationen so gestaltet werden, dass neben den bildungsnahen auch bildungsferne Schichten der deutschen Gesellschaft erreicht werden? Wie kann sichergestellt werden, dass Verbraucher fundierte und neutrale Informationen zum Thema Ernährung erhalten? Wie kann erreicht werden, dass auf internationaler, europäischer und deutscher Ebene möglichst viele Menschen von den Möglichkeiten profitieren, die molekulare Biotechnologie (u. a. Zuchtfleisch), Nanotechnologie (für die Lebensmittelsicherheit) und IKT (u. a. zur Verbraucherorientierung) in Verbindung mit dem Bereich Ernährung bieten? Wie lässt sich eine geeignete Kombination von Kompetenzen und Qualifikationen entwickeln und wie lassen sich vor allem ausgebildete und hochqualifizierte Fachkräfte gewinnen, um die Innovationstätigkeit für den Bereich Ernährung auszubauen? Als Methode zur Bearbeitung dieser und verwandter Leitfragen bietet sich z. B. eine Themenfeldausschreibung im Bereich der Innovationsund Technikanalyse mit den Schwerpunkten: Neue Ansätze für die Fleischherstellung, Nanotechnologie für Lebensmittelsicherheit, IKT zur Verbraucherorientierung an, in der gezielt die Lücken der bisherigen disziplinären und interdisziplinären Forschung aufgegriffen werden. Alternativ dazu bietet sich eine Integration dieser offenen Fragen in die Ausschreibungen der laufenden Förderprogramme des BMBF wie Globale Ernährung GlobE, Gesundheitsforschung: Forschung für den Menschen, Funktionelle Ernährungsforschung, Nachwuchswettbewerb Molekulare Grundlagen der humanen Ernährung, Biomedizinische Ernährungsforschung, Ernährungsforschung für ein gesundes Leben und die Programme im Bereich Schlüsseltechnologien an. Leitfragen fortgesetzt: Transparenz Objektive Information Nutznießung der Fortschritte Ausbau der Innovationen im Bereich Ernährung

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