Im Einzugsgebiet des Júcar-Flusses im Osten Spaniens gedeihen Zitrusfrüchte. Auf vielen Plantagen werden die Bäume künstlich bewässert. Dafür braucht es viel Wasser, das jedoch knapp ist in dieser Region. In den letzten Jahren übernahmen viele Obstbauern die Tröpfchenbewässerung.

Forschende der Eawag wollten wissen, ob diese Methode weniger Wasser braucht und sich auf das Grundwasser auswirkt. Dafür verglichen sie im Júcar-Flussbecken verschiedene Bewässerungstechniken und Wetterdaten.

Die Auswertung zeigte, dass die Bewässerungstechnik entscheidend ist. Sie trägt mehr als der Klimawandel dazu bei, wie viel Wasser verdunstet und wie viel Grundwasser sich ansammelt.

Die Wissenschaft im Bereich Landwirtschaft geht über Zahlen und Fakten hinaus. Viele Forschungsgebiete befassen sich mit ihr: sowohl Natur- als auch Sozialwissenschaften, insbesondere Wirtschaft und Politikwissenschaft. Um die Vielfalt des Ernährungssystems zu verstehen, ist es unabdingbar, mit den Beteiligten zu sprechen; mit Landwirtinnen, Händlern oder Politikerinnen.

Hier berichten Landwirte und Landwirtinnen aus Marokko, Äthiopien und Ghana. Drei Forscherinnen und Forscher haben ihre Arbeit untersucht, um aufzuzeigen, wie Menschen das Ernährungssystem prägen.

Die Ackerbohne stellt weltweit die bedeutendste Eiweißquelle für uns Menschen dar. Sie versorgt Bauernfamilien in den Tropen sowohl mit Nahrung als auch mit Einkommen. Die Kletterbohne, eine Untergruppe der Ackerbohne, zeichnet sich durch einen zwei- bis dreimal höheren Ertrag im Vergleich zu buschigen Arten aus. Aus diesem Grund wird sie von Landwirten, insbesondere in Ruanda, vermehrt angebaut. Allerdings ist ihr Anbau aufwendiger als der von Buschbohnen.

Im Rahmen des Projekts “Increbean” entwickeln Forschende der ETH Methoden zur Züchtung ertragreicherer Kletterbohnen, die einen höheren Eisengehalt aufweisen. Diese neuen Sorten tragen zu einer sichereren Ernährung bei, ohne den Boden zu belasten. Dank gezielter Züchtung kann die Landwirtschaft in diesem Fall nachhaltig intensiviert werden.

Jedes Jahr gehen weltweit bis zu 20% der Ernteerträge durch Insektenschädlinge verloren. In der Vergangenheit wurden Insektizide zur Bekämpfung dieser Schädlinge eingesetzt. Diese haben jedoch negative Auswirkungen auf die Umwelt und unsere Gesundheit. Daher wurden viele Insektizide in Europa verboten. Dies hat zur Folge, dass Landwirtinnen und Landwirte nun nur begrenzte Möglichkeiten zur Bekämpfung von Insektenschädlingen haben.

Forschende an der ETH Zürich untersuchen den Einsatz von Nützlingen, wie Bakterien oder Pilzen, als nachhaltige und biologische Methode zur Bekämpfung von Schädlingen. Sie untersuchen, welche Nützlinge im Boden am effektivsten sind und wie die Kombination verschiedener Organismen die Ergebnisse weiter verbessern kann.

Sojabohnen sind reich an Eiweiß und stellen daher einen wichtigen Bestandteil von Tierfutter dar. Der Anbau von Soja führt jedoch zu erheblichen Abholzungen von Regenwäldern und oft muss Soja über weite Strecken transportiert werden.

Insekten hingegen enthalten ebenfalls viel Eiweiß und können einfach und überall gezüchtet werden. Tierfutter aus Insekten ist daher nachhaltiger. Im Rahmen des Projekts “HenandFly” untersuchen Forschende der ETH, welche Insekten sich als Futter für Legehennen eignen. Dabei berücksichtigen sie Aspekte wie Nährstoffgehalt, Tierwohl und die Qualität der Eier.

Mikroalgen stellen eine hochwertige Nahrungsquelle dar: Sie enthalten Proteine, Omega-3-Fettsäuren sowie Mineralien und Vitamine. Die Mikroalge Spirulina ist bereits seit längerem als Nahrungsergänzungsmittel in Form von Pulver oder Pillen erhältlich.

Vermehrt gibt es auch Nudeln oder Brot, die Mikroalgen enthalten, allerdings enthalten sie nur geringe Mengen davon. Zukünftig könnten Mikroalgen als Proteinquelle für Fleischersatzprodukte dienen. Heutzutage bestehen diese hauptsächlich aus Soja, Erbsen oder Weizen.

Allerdings haben Mikroalgen auch nachteilige Eigenschaften: Bei hohen Dosierungen können sie Farbe und Geschmack von Lebensmittelprodukten verändern. Forscher der ETH Zürich arbeiten daran, neben grünen auch gelbe Mikroalgen zu züchten. Um Mikroalgen als nachhaltiges Lebensmittel zu vermarkten, muss die Produktion kosteneffizienter gestaltet werden.

Was wir für unsere Lebensmittel bezahlen, entspricht oft nicht ihren tatsächlichen Kosten. Denn die Herstellung und der Verzehr haben häufig negative Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesundheit. Solche versteckten Kosten entstehen beispielsweise durch die Folgen von Übergewicht oder Treibhausgasemissionen.

Fleisch belastet sowohl die Umwelt als auch die Gesundheit stark. Sein wahrer Preis wäre vermutlich etwa doppelt so hoch. Obst und Gemüse hingegen sind gesundheitsfördernd; sie sollten günstiger sein. Die Berechnung der versteckten Kosten ist heute noch eine Herausforderung. Es lässt sich jedoch gut abschätzen, wie einzelne Lebensmittel die Umwelt beeinflussen.

Die Ökobilanz eines Lebensmittels erfasst dessen Umweltbelastung vom Anbau bis zum Verzehr. Sie berücksichtigt den Wasser- und Landverbrauch, den Schadstoffausstoß und den Einsatz von Pestiziden.

In Afrika ziehen immer mehr Menschen vom Land in die Stadt. Faktoren wie Überbevölkerung, Konflikte um die Landnutzung und der Klimawandel treiben die Menschen aus ihren Dörfern. Diese Landflucht belastet die Städte erheblich: Siedlungen wachsen unkontrolliert, oft ohne ausreichende Wasserversorgung und sanitäre Einrichtungen. Dies begünstigt die Ausbreitung von Krankheiten. Die Menschen leben dicht beieinander, und nirgendwo ist die Ernährungslage so unsicher wie hier.

Die unzureichende Versorgung mit Nahrung und mangelnde Hygiene sind Probleme, die einen umfassenden Lösungsansatz erfordern. Im Rahmen des RUNRES-Projekts arbeitet die ETH Zürich daher mit lokalen Teams aus der Demokratischen Republik Kongo, Ruanda, Äthiopien und Südafrika zusammen. Das Ziel von RUNRES ist es, aus städtischen Abfällen Nährstoffe für die Landwirtschaft zurückzugewinnen. Verschiedene Projekte konzentrieren sich auf die Verwertung von Grünabfällen, Lebensmittelresten oder Urin und Fäkalien.

Unsere Welt sieht sich mit Umweltproblemen wie dem Klimawandel und Wassermangel sowie ernährungsbedingten Herausforderungen wie Unterernährung und Fettleibigkeit konfrontiert. Die Lebenszyklusbewertung von Lebensmitteln misst die Umweltauswirkungen von Lebensmitteln in Relation zu ihrer Nährstoffdichte (wie dem Protein- oder Zinkgehalt), und nicht pro Kilogramm des gesamten Lebensmittels.

Diese Bewertung ist für Akteure im Lebensmittelsystem, die an einer nachhaltigen Lebensmittelproduktion interessiert sind, von Nutzen. Dazu gehören beispielsweise Landwirte oder industrielle Lebensmittelverarbeiter, die den Nährstoffgehalt von Lebensmitteln steigern möchten (um Nährstoffmängel zu beheben), während sie gleichzeitig die Umweltbelastung reduzieren wollen.

Weltweit leiden schätzungsweise 2 Milliarden Menschen an Eisenmangel. In vielen Ländern stellen tierische Produkte wie Fleisch und Fisch die Hauptquelle für Eisen dar. Allerdings ist die Fleischproduktion mit negativen Umweltauswirkungen verbunden, wie beispielsweise der Abholzung von Wäldern und der Emission von Treibhausgasen.

Forschende der ETH Zürich haben untersucht, ob Insekten, insbesondere Mehlwürmer, eine nachhaltigere Quelle für Eisen sein könnten. Der Verzehr von Insekten mag für einige Menschen abschreckend sein, doch sie sind Teil der Ernährung von Millionen von Menschen weltweit. In einer klinischen Studie haben die Forscher die Eisenaufnahme aus Insektenmahlzeiten bei Menschen gemessen und festgestellt, dass Eisen aus Mehlwürmern gut vom Körper aufgenommen wird.

Weizen, Reis und Mais sind die Hauptgetreidesorten der Welt. Doch auch viele andere Getreidearten sichern in bestimmten Regionen seit Generationen die Ernährung der Bevölkerung. Zum Beispiel wird in Uganda Fingerhirse angebaut, in Bolivien Quinoa und in Äthiopien Tef.

Tef stammt aus dem äthiopischen Hochland. Seit Jahrtausenden bauen Bäuerinnen und Bauern diese Hirsenart an. Tef hat die Kultur Äthiopiens geprägt. Es liefert Eiweiß, Mineralstoffe und Vitamin C. In städtischen Haushalten macht der Verbrauch von Tef bis zu einem Drittel des Lebensmittelbudgets aus. Die Menschen essen Tef meist in Form von Injera – das sind dünne, gesäuerte Fladenbrote.

Das Projekt Nutrition in City Ecosystems (NICE) der Direktion für Entwicklung und Zusammenarbeit (DEZA) verknüpft die Angebots- und Nachfrageseite von Lebensmittelsystemen. Es integriert Frauen und Jugendliche, unter anderem durch Social-Business-Modelle, und stärkt lokale Regierungskapazitäten. Zunächst konzentriert sich das Projekt auf je zwei Sekundärstädte in Bangladesch, Kenia und Ruanda.

Der Fokus liegt auf der Steigerung der Produktion und Nachfrage nach nährstoffreichen und agrarökologisch erzeugten Lebensmitteln. Gleichzeitig sollen die Lebensmittelwertschöpfungsketten stärker auf die Ernährung ausgerichtet werden, um zur Verbesserung der Gesundheit beizutragen. Die ETH Zürich ist Partner in diesem Projekt.

In der Schweiz verschwendet im Durchschnitt jede Person pro Jahr über 100 kg Obst und Gemüse. Der Großteil dieser Abfälle entsteht im Haushalt. Viele Menschen wissen nicht, wie sie Obst und Gemüse am besten lagern sollten. Bei welcher Temperatur bleiben Erdbeeren oder Paprika am längsten frisch? Und wie schnell schrumpft eine Gurke?

Forschende der Empa haben eine App entwickelt, die dabei hilft, Lebensmittelverschwendung zu vermeiden. Diese App bietet praktische Tipps zur Lagerung von Obst und Gemüse, um ihre Frische zu bewahren. So können wir alle einen Beitrag zur Reduzierung von Food Waste leisten.