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Insekten-Biotechnologie: Ideengeber auf sechs Beinen

Die Universitätsstadt Gießen ist ein Zentrum der Insekten-Biotechnologie. Fachleute erforschen hier Käfer, Raupen und Maden, um Ansätze für neue Medikamente, Baustoffe oder Futtermittel zu finden.
Eine Nahaufnahme einer ausgewachsenen Schwarzen Soldatenfliege auf einer braunen Oberfläche. Sie hat die durchsichtigen Flügel angelegt und zwei ihrer Hinterbeine angezogen. Der Hintergrund ist unscharf, was den Fokus auf das Insekt lenkt.
Wenn es darum geht, die wirtschaftlichen Potenziale von Insekten zu erschließen, ist die Schwarze Soldatenfliege (Hermetia illucens) von großem Interesse. Ihre Larven können sich von Abfällen einschließlich Gülle ernähren und diese in nützliche Proteine, Fette und weitere Stoffe umwandeln. Das lässt sich möglicherweise für ein Kreislaufsystem der Nahrungsproduktion und Abfallverwertung nutzen.

Am Stadtrand von Gießen steht ein besonderes Gebäude – ein modern anmutender Quader mit viel Glas, an dessen Fassade ein überdimensioniertes Insektenhotel prangt. Der Bau ist ein Ableger des Fraunhofer-Instituts für Molekulare Biologie und Angewandte Ökologie (IME). Noch ungewöhnlicher als seine Außenansicht ist, was in seinem Innern geschieht: Etwa 100 Forscherinnen und Forscher entlocken hier Raupen, Maden und Käfern allerlei Geheimnisse.

Insekten sind für viele Überraschungen gut. Nach großen Schlachten, beispielsweise in den napoleonischen Kriegen, im Amerikanischen Bürgerkrieg oder im Ersten Weltkrieg, beobachteten Militärärzte etwas Merkwürdiges: Unter den verwundeten Soldaten überlebten vor allem jene, die nicht sofort ins Lazarett gebracht wurden, sondern länger auf dem Schlachtfeld liegen blieben. Ihre Wunden waren oft von Maden befallen, ein entsetzlicher Anblick, der aber – völlig wider die Intuition – oft etwas Gutes bedeutete. Denn die Maden fraßen totes Gewebe und dämmten den Erregerbefall der Wunde ein, was die Überlebenschancen des Verletzten steigerte. Bis heute kommen in deutschen Krankenhäusern bei der sogenannten Maden-Therapie die Larven von Goldfliegen (Lucilia sericata) zum Einsatz, um chronische Wunden an Beinen und Füßen zu behandeln.

Am Gießener Fraunhofer-Institut haben Wissenschaftler den Speichel der Maden untersucht und darin antimikrobielle Peptide und weitere Stoffe gefunden, welche die Wundheilung unterstützen. Die Fachleute haben diese Substanzen aus dem Insektenspeichel isoliert und stellen einige davon sogar künstlich her. In Zukunft sollen daraus Medikamente hervorgehen, etwa in Form von Wundsalben, die sogar gegen multiresistente Keime wirken könnten.

Chemiefabriken mit Beinen und Flügeln

Aus Sicht der Gießener Forscher sind Insekten kleine Chemiefabriken, die ein riesiges, bislang kaum erschlossenes Spektrum an Substanzen mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten hervorbringen. Diese Stoffe könnten sich unter anderem nutzen lassen, um Krankheiten wie Krebs oder Malaria zu bekämpfen. Ferner liefert ihre Erforschung viele Ideen für die Bionik – die Übertragung von Naturphänomenen auf die Technik – und für den Pflanzenschutz; sie bringt die Forensik voran und erschließt neue Quellen für Nahrungs- und Futtermittel. Es geht also um große Fragen. Und um viel Geld.

Insekten verkörpern den Wert einer intakten Natur so deutlich wie kaum eine andere Tiergruppe. Ohne sie würden ganze Ökosysteme kollabieren. Der Weltbiodiversitätsrat IPBES schätzt, dass allein die Blütenbestäubung durch Bienen, Falter oder Schwebfliegen weltweit jährlich bis zu rund 600 Milliarden Dollar wert ist. Rechnete man noch hinzu, wie wichtig Insekten als Beute für andere Lebewesen sind oder welche »Ökosystemdienstleistungen« sie erbringen, indem sie Böden verändern, dann läge ihr wirtschaftlicher Wert wohl bei mehreren Billionen Dollar. Sie und ihre Erzeugnisse lassen sich aber auch ganz direkt nutzen, etwa in Form von Honig oder Seide.

Fraunhofer IME, Institutsteil Bioressourcen | In diesem Gebäude am Rande Gießens untersuchen Forscherinnen und Forscher, ob sich Insekten biotechnologisch nutzen lassen.

Für Industrie, Medizin und Landwirtschaft bergen Insekten ein enormes Potenzial. Sie sind die mit Abstand größte und evolutionär erfolgreichste Tiergruppe: Mit mehreren Millionen Arten sowie schätzungsweise zehn Trillionen Individuen haben sie sich weltweit zahlreiche ökologische Nischen erschlossen. Entsprechend groß dürfte die Vielfalt ihrer Merkmale sein, die sich auf menschliche Anwendungen nutzbringend übertragen lassen. Kein Wunder, dass ein noch junges Forschungsfeld diesen Schatz heben möchte: die Insekten-Biotechnologie. Bislang stützt sich die Biotechnologie weitgehend auf Erkenntnisse, die an wenigen einfachen Modellorganismen wie Bakterien oder Hefen gewonnen wurden. Die Insektenforschung erschließt hierzu völlig neue Enzyme, Peptide und Stoffwechselprozesse. Das Gießener Fraunhofer-Institut ist eine der weltweit größten und bedeutendsten Institutionen, die sich diesem Bereich widmet.

»Silicon Valley der Insektenzucht«

Betritt man das helle Gebäude, nimmt man zunächst keinerlei Summen, Flattern oder Gewimmel wahr. Die Insekten, an denen hier geforscht wird, leben sicher verwahrt in klimatisierten Räumen, teils sogar in Hochsicherheitslaboren der oberen Etagen. Im Eingangsbereich sind neben Wespennestern mehrere Kästen mit riesigen getrockneten Nachtfaltern, bunten Schmetterlingen und tropischen Käfern ausgestellt. Auf einem großen Bildschirm präsentieren Menschen in weißen Kitteln ihre Forschung; eine Schautafel zeigt Zeitungsartikel mit Titeln wie »Wunderwaffe auf sechs Beinen«, »Innovative Lösungen für Insektennutzung« oder »Silicon Valley der Insektenzucht«.

Ein großzügiger Lichthof inmitten des Neubaus ist mit exotischen Pflanzen bewachsen. Rundherum liegen auf vier Etagen die Labore und Büroräume der Wissenschaftler. Vom dritten Stock aus, mit schönem Blick über die hessische Landschaft, leitet Andreas Vilcinskas die Geschicke des Instituts. Der Biologe und Gründungsdirektor des nahe gelegenen Instituts für Insekten-Biotechnologie der Justus-Liebig-Universität, der den Fraunhofer-Institutsteil Bioressourcen leitet, hat bereits in seiner Jugend Nachtfalter gezüchtet und war schon immer fasziniert von Insekten. »Ich lebe hier meinen Traum«, sagt Vilcinskas.

Andreas Vilcinskas | Der Biologe leitet am Fraunhofer IME den Institutsteil »Bioressourcen« sowie die Abteilung »Schad- und Vektorinsektenkontrolle«. Von Insekten ist er schon immer fasziniert.

Dass er für die Sache brennt, merkt man dem Insektenforscher sofort an. Bei Vorträgen oder in Gesprächen sprudeln die Fakten, Ideen und Vorhaben nur so aus ihm heraus. Um das Forschungsgebiet voranzutreiben, ist Vilcinskas viel unterwegs und besucht Konferenzen sowie Kooperationspartner in aller Welt.

Vilcinskas hat Standardwerke zur Insekten-Biotechnologie verfasst und dafür den Begriff der Gelben Biotechnologie geprägt – benannt nach der Farbe des »Bluts« vieler Insekten, der sogenannten Hämolymphe. 2014 initiierte er das vom Land Hessen geförderte LOEWE-Zentrum für Insektenbiotechnologie und Bioressourcen: ein Verbundprojekt, an dem sich neben dem Fraunhofer IME noch die Justus-Liebig-Universität Gießen und die Technische Hochschule Mittelhessen beteiligen. Dieses Dreiergespann prägt auch die Forschung in dem neu gebauten Institutsgebäude. Aus der Justus-Liebig-Universität, wo Vilcinskas eine Professur für Angewandte Entomologie innehat, kommen häufig Ideen, die dann – teils mit Unterstützung der Technischen Hochschule – am Fraunhofer-Institut in Richtung Anwendung weiterentwickelt werden.

Tierkadaver fressen: Eine riskante Lebensweise

Viele solche Anregungen steuert Vilcinskas selbst bei. Als Experte für die Ökologie und Evolutionsbiologie von Insekten versucht er dabei, Brücken zu bauen zwischen Grundlagenforschung und Anwendungen. Fragen etwa aus der Medizin oder Industrie möchte er mit Blick auf die teils extrem spezialisierte Lebensweise von Insekten beantworten: »Wo hat die Evolution die Wirkstoffe, nach denen wir suchen, bezüglich der Funktion optimiert?«

Das Thema Antibiotikaresistenzen – eines der größten medizinischen Probleme unserer Zeit – treibt Vilsinkas besonders um. Die immer schwierigere Suche nach neuen antimikrobiellen Wirkstoffen führte ihn zum Totengräberkäfer (Nicrophorus vespilloides). Dieses auffällig schwarz-orange gefärbte Tier zeigt ein ungewöhnliches Verhalten: Es riecht tote Mäuse oder Vögel aus großen Entfernungen, kommt angeflogen und gräbt die Kadaver in den Boden ein, um sich selbst und seinen Nachwuchs davon zu ernähren. Eine riskante Lebensweise, denn Aas wird schnell von Mikroben abgebaut, was giftige Stoffwechselprodukte freisetzt. Wie schafft es der Totengräberkäfer, nicht an seiner Nahrung zu sterben?

Totengräberkäfer | Eine ziemlich spezielle Lebensweise praktiziert der Totengräberkäfer (Nicrophorus vespilloides). Er riecht Maus- oder Vogelkadaver aus großen Entfernungen, kommt angeflogen und gräbt die Tierleichen ein, um sie später zu verspeisen.

In interdisziplinären Teams aus Entomologen, Mikrobiologen und Chemikern forschte Vilcinskas mehr als ein Jahrzehnt lang über dieses Rätsel. In mehreren Studien fanden die Fachleute heraus, dass der Totengräberkäfer eine Kombination aus eigenen Enzymen, antimikrobiellen Stoffen und symbiotischen Mikroorganismen nutzt, um erbeutete Kadaver zu konservieren. Indem er die Tierleichen mit entsprechenden Sekreten behandelt, steuert er, welche Mikroben sie besiedeln, hemmt ihre Verwesung und reduziert das Wachstum von Bakterien und Pilzen, die auf und in den toten Körpern gedeihen.

Aussicht auf neue Antibiotika

Die Untersuchung der Mikroben, Enzyme und Sekrete, die der Totengräberkäfer einsetzt, lieferte eine lange Liste von antimikrobiellen Peptiden, Antibiotika produzierenden Bakterien sowie Proteinen, die giftige Abbauprodukte neutralisieren. Darunter fanden sich Enzyme, die Verwesungsgerüche verhindern – was sich laut Vilcinskas beispielsweise für Luftfilter in Schlachtbetrieben nutzen ließe. »Es steckt so viel drin im Totengräberkäfer«, sagt er. »Es dauert sicher noch zehn Jahre, bis wir den Schatz gehoben haben.«

Ähnlich verliefen die Forschungsarbeiten zum Asiatischen Marienkäfer (Harmonia axyridis), der als invasive Art gilt und heimische Marienkäfer verdrängt. Auch dieses Insekt muss besonders robuste Fähigkeiten haben, mit potenziellen Krankheitserregern umzugehen. Jedes Jahr im Herbst bilden Asiatische Marienkäfer riesige Zusammenballungen mit Tausenden Artgenossen auf engem Raum. Für Parasiten und Erreger ist das eine große Chance, viele Individuen zu infizieren und sich so massenhaft zu vermehren. Deshalb muss Harmonia axyridis sich vor Pathogenen gut schützen können. Vilcinskas und andere Fachleute wiesen nach: Die Käfer bilden Sekrete, die antimikrobielle Peptide enthalten und Bakterien sowie Pilze hemmen. Zu ihren aktiven Substanzen gehört der Stoff Harmonin, der eine breite antibakterielle Wirkung zeigt – unter anderem gegen Tuberkelbakterien – sowie Malaria-Erreger dezimiert. Ihn und weitere Verbindungen produzieren Fachleute jetzt synthetisch, um testen zu können, inwiefern sich die Substanzen als nebenwirkungsarme Arzneistoffe oder Desinfektionsmittel eignen.

Die Käfer bilden Sekrete, die antimikrobielle Peptide enthalten und Bakterien sowie Pilze hemmen

So unterschiedlich die Objekte ihrer Forschung sind: Das Prinzip, das die Gießener Forscherinnen und Forscher anwenden, ist immer ähnlich. Sie betrachten Insekten als Produzenten von Molekülen, als Umwandler von Stoffströmen, als Vorbilder für neue Materialien und als Innovationsquellen neuer Wertschöpfungsketten. »Wenn wir so eine Idee haben, kommen eigentlich immer tolle Sachen raus«, sagt Vilcinskas. »Das fasziniert uns immer wieder.«

Mehr als 100 000 Proben aus aller Welt

Neben Insekten untersuchen die Gießener Forscher auch Tiergifte und Mikroorganismen auf mögliche Anwendungen hin. Im Keller des Instituts stehen große Metallbehälter, die auf unter minus 80 Grad gekühlt werden. Darin lagert ein einzigartiger Schatz: eine sogenannte Stammsammlung mit mehr als 110 000 Bakterien- und Pilzproben aus aller Welt, nicht zuletzt aus dem Globalen Süden. Die Sammlung wurde vom Pharmakonzern Sanofi übernommen und könnte heute in der Form gar nicht mehr angelegt werden. Denn 2014 trat das Nagoya-Protokoll in Kraft, das die weltweite Nutzung genetischer Ressourcen regelt, entsprechende Sammlungen verstärkt reglementiert und unter anderem Biopiraterie verhindern soll. Es schließt Insekten ein.

Oft, aber nicht immer forschen Vilcinskas und seine Kollegen über heimische Arten. Dazu gehören Bombardierkäfer (Brachinus crepitans), die etwa in Weinbergen, Feldern oder Heideregionen vorkommen. Sie haben einen einzigartigen Abwehrmechanismus: einen Explosionsapparat am Ende des Hinterleibs, der bei Gefahr ein ätzendes, etwa 100 Grad Celsius heißes Gasgemisch erzeugen kann. Diesen hochkomplizierten Mechanismus untersuchen Vilcinskas und seine Kollegen; auf seiner Grundlage könnten etwa chemische Sensoren entwickelt werden. Honigbienen (Apis mellifera) interessieren die Fachleute wegen ihres exzellenten Geruchssinns; in Kooperation mit der Polizei sollen sie gewissermaßen als Drogenfahnder und Minen-Spürinsekten ausgebildet werden.

Raupen des aus Amerika stammenden, aber weltweit in Laboren gezüchteten Tabakschwärmers (Manduca sexta) dienen in Gießen als Modellorganismen für chronisch-entzündliche Darmerkrankungen. Ihre Eingeweide sind ähnlich groß wie die von Mäusen und könnten deren Einsatz als Versuchstiere verzichtbar machen. Auch das Immunsystem von Termiten erforschen die Wissenschaftler, denn die Tiere bevölkern ihre warmen Bauten in großen Individuenzahlen auf engem Raum, was ihnen nur dank besonderer Abwehrkräfte gelingt. Die Forschung an diesen Insekten, die nicht in Europa heimisch sind, ermöglichte die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Berlin: Dort werden Termiten seit Jahrzehnten gezüchtet.

Biotechnologie gegen Kartoffelkäfer

Der Weg von einer Entdeckung, die man an Insekten macht, bis zu ihrer erfolgreichen Umsetzung in ein markttaugliches Produkt ist lang und führt über viele Hürden. Ein entsprechendes Medikament auf den Markt zu bringen, ist teuer, mühsam und kann Jahrzehnte dauern. Hinzu kommen regulatorische Hindernisse. So ist unklar, ob sich bestimmte neuartige Bio-Pestizide, die in Gießen maßgeblich mitentwickelt worden sind, in der EU nutzen lassen, denn es gibt noch kein geeignetes Zulassungsverfahren dafür. Zu ihnen gehört ein Produkt namens Calantha, das sich die sogenannte RNA-Interferenz zunutze macht und in den USA als Spray gegen den Kartoffelkäfer (Leptinotarsa decemlineata) zugelassen ist.

RNA-Interferenz (RNAi) ist eine biotechnologische Methode, mit der sich die Bildung ausgewählter Proteine in Schadinsekten gezielt hemmen lässt. Dafür werden kurze, doppelsträngige RNA-Moleküle hergestellt, die exakt zu einem lebenswichtigen Gen des Schädlings passen. Als Spray auf die Pflanzen aufgebracht, werden sie von Insekten aufgenommen. In deren Organismus lösen die RNA-Moleküle einen natürlichen Abwehrmechanismus aus, der die Boten-RNA des Zielgens zerstört. Infolgedessen stellt das Insekt das entsprechende Protein nicht mehr her – und wenn es sich dabei um ein lebenswichtiges Eiweiß handelt, stirbt es. Richtig konzipiert und umgesetzt, wirkt die Methode selektiv nur gegen die Zielspezies. Aufgrund dieser hohen Präzision und des Umstands, dass die künstlichen RNA-Moleküle rasch abgebaut werden, könnten RNAi-Bio-Pestizide herkömmliche Schädlingsbekämpfungsmittel zumindest teilweise überflüssig machen. Innerhalb des strengen EU-Regelwerks ist jedoch noch unklar, als Teil welcher Kategorie von Pflanzenschutzmitteln sie behandelt werden sollen.

Schilf-Glasflügelzikade | Als Überträger diverser Pflanzenkrankheiten kann die Schilf-Glasflügelzikade (Pentastiridius leporinus) große Ernteeinbußen verursachen. In Mitteleuropa befällt sie neuerdings Zuckerrüben-, Kartoffel- und andere Ackerkulturen und rückt in die Gruppe der meistgefürchteten Schädlinge auf.

Generell spielt Pflanzenschutz eine große Rolle in der Insektenforschung. Denn Insekten fördern den Pflanzenanbau nicht nur, etwa per Bestäubung, sondern sie schaden ihm auch – beispielsweise durch Blattfraß. Weltweit verursachen sie dabei Schäden von schätzungsweise 470 Milliarden US-Dollar pro Jahr, allein in der Landwirtschaft.

»Mit nur einem Esslöffel Calantha kann man ein Kartoffelfeld schützen, das so groß ist wie ein Fußballfeld«, sagt Vilcinskas. In Labor- und Gewächshausversuchen testen seine Kollegen und er den RNAi-Ansatz gegen weitere Schädlinge wie die Varroa-Milbe (Varroa destructor), den Rapsglanzkäfer (Brassicogethes aeneus) und die Schilf-Glasflügelzikade (Pentastiridius leporinus). Letztere befällt in Mitteleuropa neuerdings Zuckerrüben-, Kartoffel- und andere Ackerkulturen. »Sie ist gerade dabei, unser Schädling Nummer eins zu werden«, betont Vilcinskas. Nachdem deutsche Landwirte im Jahr 2025 wegen massiver Ernteausfälle Alarm geschlagen hatten, erteilte die Bundesregierung zeitlich begrenzte Notfallzulassungen für bestimmte Insektizide, unter ihnen sogar ein Neonicotinoid, obwohl diese Wirkstoffgruppe in der EU weitgehend verboten ist.

»Die Schilf-Glasflügelzikade ist gerade dabei, unser Schädling Nummer eins zu werden«Andreas Vilcinskas, Insektenforscher

Verbotene Pestizide statt RNA-Interferenz

Derartige Entscheidungen ärgern Andreas Vilcinskas. »Es kann doch nicht sein, dass man lieber solche Pestizide erlaubt, anstatt mal eine RNAi-Notfallzulassung zu ermöglichen.« Bürokratische und regulatorische Hürden hierzulande frustrieren ihn oft. Das ist einer der Gründe, weshalb er gern Kooperationen mit Instituten und Firmen in Singapur, Indonesien oder Namibia eingeht. Dort sind Gesetze und Regelungen weniger restriktiv, etwa was Gentechnik betrifft. In Gießen wird nur vereinzelt gentechnisch geforscht, zum Beispiel an Seidenspinnern (Bombyx mori), deren Seide gezielt verändert wird, um sie für Wundpflaster und andere Anwendungen in der Medizin zu optimieren.

Mit der RNAi-Methode, die das zelluläre Erbgut nicht dauerhaft modifiziert und keine artfremden Gene in einen Organismus einschleust, haben Vilcinskas und seine Kolleginnen und Kollegen noch einiges vor. Sie möchten unter anderem gegen tropische Krankheiten wie Zika oder Dengue vorgehen, die sich mit wärmeliebenden asiatischen Tigermücken immer weiter ausbreiten. »Mein Ziel ist es, eine Feuerwehr aufzubauen gegen invasive Stechmücken«, sagt Vilcinskas. Zunehmend werden dabei nicht die Insekten selbst, sondern nur die von ihnen übertragenen Erreger ins Visier genommen. Dafür sind komplexe Formulierungen nötig, damit die Moleküle nicht abgebaut werden, bevor sie in die Mückenlarve gelangen, wo sie die Vermehrung und Verbreitung der Krankheitserreger stoppen sollen – mit der Absicht, eines Tages Menschenleben zu retten.

»Ich möchte die Welt in einem besseren Zustand verlassen, als ich sie vorgefunden habe«, fasst Vilcinskas sein übergeordnetes Ziel zusammen. Die Projekte an seinem Institut adressieren mitunter große globale Probleme. Sie sollen beispielsweise die industrielle Zucht von Insekten als Nahrungs- und Futtermittel zur weltweiten Ernährungssicherheit vorantreiben und so nachhaltige Alternativen zu Soja und Fischmehl bieten.

Die Schwarze Soldatenfliege: Ein Allroundtalent

Eine große Rolle am Gießener Fraunhofer-Institut spielt die Schwarze Soldatenfliege (Hermetia illucens). Ihre Larven können sich von Lebensmittelabfällen und sogar Gülle ernähren und diese in nützliche Proteine, Fette und weitere Stoffe umwandeln. Die Proteine lassen sich an Fische oder Schweine verfüttern, die Fette unter anderem als industrielle Schmierstoffe nutzen. Das Chitin im Exoskelett der Insekten wiederum könnte ein vielseitiges Baumaterial oder einen Kunststoffersatz liefern. Außerdem lässt es sich isolieren und zu Chitosan umwandeln, das als Grundlage von Kosmetik- und Medizinprodukten dient. »In Indonesien kann man bereits auf Chitosan basierende Kosmetikprodukte wie Gesichtsmasken und Salben kaufen«, erzählt Vilcinskas. »Meine Tochter ist von einem Shampoo auf Chitosanbasis begeistert, das ich von dort mitgebracht habe.«

Inzwischen liegen auch Daten zur landwirtschaftlichen Nutzung des Kots von den Larven der Schwarzen Soldatenfliege vor, der demnach ein guter Dünger ist, organische Nährstoffe liefert, nützliche Bodenmikroorganismen fördert und die physikalischen und biologischen Bodeneigenschaften verbessert. Eine Nachwuchsgruppe am Fraunhofer-Institut hat aus den Därmen der Fliegenlarven Bakterien isoliert, die Stickstoff binden beziehungsweise Pflanzenwachstumshormone produzieren.

Larven der Schwarzen Soldatenfliege | Zu den nützlichen Stoffen, die die Larven der Schwarzen Soldatenfliege (rechts) liefern, gehören Fette, die sich als industrielle Schmierstoffe nutzen lassen (links).

All das klingt vielversprechend, doch auch hier gibt es regulatorische Hürden. So ist die Verwendung von Lebensmittelabfällen oder Gülle als Insektenfutter in der EU verboten. Meist werden Soldatenfliegenlarven mit Weizenkleie, Biertreber oder anderen Stoffgemischen gefüttert, die sich anderweitig nutzen ließen – also streng genommen keine Abfälle sind. Außerdem zeigen mehrere wissenschaftliche Untersuchungen, dass die Ökobilanz von Insektenfarmen komplizierter ist als oft dargestellt. Eine vom britischen Umweltministerium in Auftrag gegebene Lebenszyklusanalyse stellte sogar fest, dass Mehl aus Soldatenfliegenlarven je nach Substrat zwischen rund 13 und mehr als 30 Kilogramm CO2‑Äquivalente pro Kilogramm Protein verursacht – zum Teil deutlich mehr als Soja- oder Fischmehl. Der ökologische Fußabdruck hängt offenbar stark von den Rahmenbedingungen ab, etwa davon, wie und mit welchem Futter und Energieeinsatz die Larven aufgezogen werden.

Kreislaufsystem für die Nahrungsproduktion

Vilcinskas ist dennoch vom Potenzial der Soldatenfliege überzeugt. Ihm schwebt ein zirkuläres, ressourcenschonendes Produktionssystem vor: Pflanzenreste dienen als Insektenfutter, Insekten wiederum als Nahrung für Fische oder Garnelen und deren Abfälle als Dünger für neue Pflanzen. Ein hierzu von Vilcinskas miterarbeitetes Strategiepapier der Deutschen Agrarforschungsallianz soll der Bundesregierung vorgelegt werden. Der Forscher sieht vor allem Marktfaktoren als Hindernis. Zuletzt sind mehrere stark geförderte europäische Insektenfirmen pleitegegangen – unter anderem, weil Insektenprotein noch vergleichsweise teuer ist und deshalb auf dem Weltmarkt nicht mit Soja- und Fischmehl konkurrieren kann.

Insekten als Futtermittel, beispielsweise für Tiere in Aquakulturen, zu verwenden, könne auch im Hinblick auf Krankheitsrisiken von Vorteil sein, betont Vilcinskas: »Wenn man Fischmehl verfüttert, ist es nur eine Frage der Zeit, bis die Tiere krank werden.« Deshalb arbeiteten die Fachleute darauf hin, etwa die Produktion von Garnelen vollständig vom Ozean zu entkoppeln. Vilcinskas’ Kollege Thomas Wilke hat das im Kleinen bereits umgesetzt: In einer Pilotanlage in Gießen betreibt er in Holzbottichen eine regionale Garnelenzucht, die ausschließlich mit Futter auf Insektenbasis arbeitet. »Das hat noch einen weiteren positiven Nebeneffekt«, sagt Vilcinskas. »In tropischen Aquakulturen werden Garnelen-Weibchen nämlich die Augen abgeschnitten, damit sie mehr Eier legen – auf diese sogenannte Ablation können wir bei unserem Zuchtsystem jedoch verzichten.« Die Augenstiele enthalten ein hormonproduzierendes System, das vermutlich die Entwicklung der Eierstöcke hemmt. Daher ist es in kommerziellen Zuchten seit Jahrzehnten weltweit üblich, die Augenstiele zu entfernen und so eine erhöhte Eiproduktion zu erzwingen. Laut Vilcinskas macht hochwertiges Insektenfutter die oft kritisierte Ablation, die in der Bio-Produktion verboten ist, überflüssig.

Sicher werden nicht alle Ideen, die im Gießener Insektenforschungszentrum entwickelt werden, die technologischen, regulatorischen und ökonomischen Hürden überwinden. Dort jedoch, wo sie den Schritt aus dem Labor in die breite Anwendung schaffen, könnten die kleinen Tiere helfen, einige der großen Probleme der Menschheit zu bewältigen.

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  • Quellen

Pöppel, A.-K. et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy 10.1128/AAC.05180–14, 2015

Skriverik, E., Heliyon 10.1016/j.heliyon.2020.e03934, 2020

Vilcinskas, A. et al., Nature Communications 10.1038/ncomms15186, 2017

Vilcinskas, A. et al., Scientific Reports 10.1038/s41598–025–28793-x, 2025

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