Europa versucht, Emissionen und Rückstände aus der Weinherstellung für neue Produkte zu nutzen, die von Tierfutter bis hin zu Antibiotika-Alternativen reichen.
In Palmela, einer Weinregion in der Nähe der portugiesischen Hauptstadt Lissabon, konzentriert sich Miguel Cachão auf einen ungewöhnlichen Aspekt der Herbsternte.
Er entwickelt eine Technologie für Weingüter, um Kohlendioxid einzufangen und es zum Algenwachstum zu nutzen. Das CO2, das bei der Gärung von Traubensaft entsteht, kann eine nährstoffreiche Süßwasseralge namens Chlorella kultivieren, die in Tierfutter, Kosmetika, Nahrungsergänzungsmitteln und der Weinproduktion Verwendung findet.
Wirtschaftliche, kulturelle Motive
Winzer in ganz Europa stehen vor doppelten Belastungen durch extreme Wetterbedingungen, die durch den Klimawandel verursacht werden, und durch die verschärfte Konkurrenz aus Übersee. In Portugal hätten Nebeneinnahmen für die Weinindustrie auch kulturelle Bedeutung.
„Es ist ein so großer Teil des Lebens der Menschen. Auch wenn ein Weinberg nicht groß oder profitabel ist, ist es für ihn wichtig, weiterhin zu produzieren“, sagte Cachão, ein Agraringenieur beim Verband der Weinbauern der Gemeinde Palmela.
Einer Studie zufolge trinken die Portugiesen mehr Wein pro Person als jeder andere auf der Welt Studie 2021. Die Gemeinden im Land haben seit Generationen eine starke Bindung zu ihren lokalen Weinbergen.
Die EU selbst ist der weltgrößte Weinproduzent beinahe die Hälfte der weltweiten Weinanbaugebiete im Jahr 2020.
Portugal mit seinen berühmten vollmundigen Douro-Rotweinen und frischen Vinho Verde-Weißweinen, Ränge als Europas fünftgrößter Weinproduzent.
Die Suche nach einer zusätzlichen Einnahmequelle könnte Weingüter in Europa vor der Schließung bewahren.
Algengewinne
Cachão leitet ein Forschungsprojekt, um die Technik der Verwendung von CO2 zum Anbau von Chlorella in Weingütern voranzutreiben. Chlorella ist eine Art Grünalge, deren photosynthetische Eigenschaften sie zu einer Nahrungs- und Energiequelle machen. Es ist außerdem reich an Antioxidantien, die für die Kosmetikindustrie nützlich sind.
Chlorella benötigt zum Wachstum CO2, Sonnenlicht und Wasser. Es wandelt Sonnenlicht in chemische Energie um, die zur Herstellung von Kohlenhydraten, Proteinen und anderen Verbindungen benötigt wird.
Der Prozess könnte einem Weingut mit einem Jahresvolumen von mindestens 7 Millionen Litern Wein mehr als 15 Millionen Euro pro Jahr einbringen – die Menge eines großen europäischen Produzenten.
Dem Projekt zufolge könnten dadurch auch die Treibhausgasemissionen der Weinproduzenten um mindestens 30 % gesenkt werden. Angerufen RotweinEs läuft vier Jahre bis Ende April 2025 und ist Teil einer Initiative der EU und der Industrie mit dem Namen „Circular Bio-based Europe Joint Undertaking“ oder „Circular Bio-based Europe Joint Undertaking“. CBE JU.
Laut Cachão, der REDWine koordiniert, wird die erste Demonstrationseinheit Ende 2023 fertig sein.
Es wird etwa 100 Meter von einem örtlichen Weingut entfernt gebaut. Ein Rohr transportiert CO2 von den Traubengärtanks des Weinguts zur Komprimierungseinheit. Das CO2 wird dann zur Lagerung verflüssigt und kann dann für den Chlorella-Anbau verwendet werden.
„Meine Hoffnung ist, dass wir zeigen können, dass es für Weingüter aller Größen – kleine, mittlere und große – nutzbar ist“, sagte er.
Einige Weingüter in Europa und anderswo fangen bereits CO2 ein und nutzen es, um ihre frisch geernteten Trauben vor Oxidation zu schützen, ein Prozess, der die endgültige Farbe und das Aroma des Weins beeinträchtigen kann. Sie wandeln es auch in Kalziumkarbonat um, um den Säuregehalt des Bodens zu verringern.
Eingeschlossenes CO2
Doch bei beiden Prozessen gelangt das CO2 wieder in die Atmosphäre, so Cachão. „Die Algen binden das CO2 vor allem“, sagte er.
An REDWine sind 12 Unternehmen und andere Organisationen in sechs Ländern beteiligt: Frankreich, Deutschland, Irland, den Niederlanden, Portugal und Spanien.
Zu den teilnehmenden Unternehmen gehören Algama, ein französischer Hersteller von Lebensmitteln aus Algen, und Lipotec mit Sitz in Spanien, ein Spezialist für Wirkstoffe für Kosmetika.
Schalen und Samen
Weitere potenziell nützliche Elemente bei der Weinherstellung sind die Reste der gepressten Trauben: Schalen, Fruchtfleisch und Kerne. Sie sind voller natürlich vorkommender Chemikalien, die die Trauben vor Sonnenschäden und Schädlingen schützen. Traubenschalen, Fruchtfleisch und Kerne bieten die Aussicht auf gesunde Alternativen zu Antibiotika.
Ein Forschungsprojekt namens NeoGiANT entwickelt natürliche Therapien, um den Einsatz von Antibiotika in Tier- und Fischfarmen einzudämmen.
Das Projekt spiegelt die wachsende Sorge wider, dass die Resistenz gegen Antibiotika bei Tieren und Menschen aufgrund des übermäßigen Einsatzes in Nutztieren und Aquakulturen zunimmt.
„Der Einsatz bei gesunden Tieren zur Vorbeugung von Krankheiten und Infektionen – und nicht nur als Behandlung – hat zu einem der größten Probleme unserer Zeit geführt: Antibiotikaresistenz“, sagte Marta Lores, Professorin für analytische Chemie an der Universität von Santiago de Chile Compostela in Spanien.
Antibiotika-Ersatzstoffe
Sie koordiniert NeoGiANT, das vier Jahre lang bis September 2025 läuft und Universitäten, Forschungsinstitute, Vertreter der Landwirtschaft und Unternehmen aus neun Ländern zusammenbringt.
Die Partner kommen aus Belgien, der Tschechischen Republik, Deutschland, Ungarn, Polen, Portugal und Spanien sowie – außerhalb der EU – Argentinien und dem Vereinigten Königreich.
Antimikrobielle Resistenzen entstehen, wenn sich Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten im Laufe der Zeit verändern und nicht mehr auf Medikamente ansprechen, was die Behandlung von Infektionen erschwert und das Risiko einer Krankheitsausbreitung, schwerer Erkrankungen und des Todes erhöht, heißt es in der Studie Weltgesundheitsorganisation.
Die NeoGiANT-Forscher extrahieren Antioxidantien und Eubiotika – Zusatzstoffe, die die Darmgesundheit von Tieren verbessern –, um sie in Futtermitteln zu verwenden. Ziel ist es, Tiere widerstandsfähiger gegen Infektionen und Krankheiten zu machen.
„Wir können dieses Arsenal an Verbindungen extrahieren und daraus nützliche Produkte herstellen“, sagte Lores.
Die Traubenabfälle dienen auch zur Behandlung einiger der häufigsten Tierkrankheiten, darunter Mastitis – eine Brustdrüsenentzündung – bei Kühen, Durchfall nach dem Absetzen bei Schweinen und eine Hautkrankheit namens exsudative Epidermitis bei Ferkeln. Diese werden derzeit überwiegend mit Antibiotika behandelt.
Darüber hinaus zielt das Projekt darauf ab, antimikrobielle Extrakte in Samenverdünnern durch Antibiotika zu ersetzen. Hierbei handelt es sich um Konservierungsstoffe, die die Haltbarkeit von Samen verlängern, die zur künstlichen Befruchtung in der Tierhaltung gewonnen werden.
Wenn alle diese Verbindungen erfolgreich sind, werden bis zum Ende des Projekts zwölf neue Produkte marktreif sein.
Lores geht davon aus, dass die meisten der geplanten Produkte erfolgreich sein werden. Sie sagte jedoch, dass sich der Forschungsaufwand gelohnt habe, selbst wenn die Gesamtzahl am Ende weniger als ein Dutzend betragen würde.
„Wenn nur eines der Produkte vermarktet wird, bedeutet das, dass weniger Antibiotika eingesetzt werden“, sagte Lores. „Am Ende werden alle davon profitieren. Je gesünder das Vieh, desto gesünder ist die Nahrung, die die Menschen zu sich nehmen.“