Solarbasierte Trocknungstechnologien und Eiserzeugung zur Förderung der Ernährungssicherheit in Afrika

Das Projekt »INNOECOFOOD« adressiert den Farm2Fork-Ansatz zur lokalen Produktion und Vermarktung von nachhaltig erzeugten Lebensmitteln in Afrika. Die Farm2Fork Strategie der EU zielt darauf ab, das Ernährungssystem fair, gesund und umweltfreundlich zu gestalten. Diese Ziele werden durch den Aufbau und den Betrieb von sogenannten ECOHUBS und Living Labs gefördert. Dazu erfolgt eine Verbindung von innovativen Technologien in der nachhaltigen Aquakultur zur Produktion von Fisch und Spirulina und der Nutzung von umweltfreundlichen Praktiken in der Produktion von Insekten als Futter und Eiweißlieferanten in Kombination mit lokaler Innovation, Wissenstransfer und wirtschaftlicher Stärkung von Gemeinden in ganz Afrika.

Ausgangslage

Nach wie vor ist eine ausreichende, qualitativ hochwertige und hygienische Lebensmittelversorgung in Afrika, insbesondere in den ländlichen Gebieten, nicht gegeben. Lokale Produktion von Lebensmitteln stellt hierbei einen Schlüsselfaktor dar, da lange Transportwege vermieden werden und somit eine aufwändige Konservierung oder Haltbarmachung nicht mehr zwingend notwendig ist. Gleichzeitig bevorzugen viele Kundinnen und Kunden frische Produkte. Dies bezieht sich auch auf Fisch. Unter Nutzung von lokalen Ressourcen und durch erneuerbare Energien nachhaltig produzierte Lebensmittel stellen eine Möglichkeit dar, die Versorgung langfristig zu gewährleisten. Gleichzeitig bieten derartige Konzepte Beschäftigungs-, Einkommens- und Ausbildungsmöglichkeiten für die lokale Bevölkerung, insbesondere für Frauen und junge Menschen. 

Ziel

Basierend auf einer Bestandsaufnahme von Aquakulturpraktiken der Gemeinschaften in lokalen Seen und Flüssen (Living Labs) erfolgt die Einrichtung von vier nachhaltigen und innovativen ländlichen ECOHUBS, in denen erneuerbare Energie für die Produktion, Verarbeitung und Vermarktung von Aquakultur-Wertschöpfungsketten (Fisch und ausgewählte Spirulina-Arten) und Insektenarten in verschiedenen afrikanischen Ländern genutzt wird. Ziel ist die Optimierung der Produktion von ökologisch gezüchteten Fischen (Wels und Tilapia), nachhaltigen Futtermitteln und Nachernte-Technologien sowie ausgewählter Spirulina-Arten und auch Insektenarten. Zur Steigerung der Erträge werden angepasste Sensorik unter Nutzung KI und IoT-Technologie zum Einsatz kommen. Weiterhin wird an der Aufwertung von Nährstoffen aus Fischabfällen und der Herstellung neuer Produkte aus Fisch und Nebenprodukten gearbeitet. Solare Erzeugung von Eis für Konservierung, Lagerung und Transport sowie solar betriebene Trocknungstechnologien werden in verschiedenen Verarbeitungsschritten genutzt. Die Bewertung der Produkte erfolgt auf Basis einer Validierung der ernährungsphysiologischen und sensorischen Qualität, der mikrobiologischen und chemischen Sicherheit, der Verbraucherakzeptanz, der Betrachtung der Lebenszyklusanalyse (LCA) und der Einführung von Zertifizierungssystemen. Dies geschieht unter Verwendung digitaler Werkzeuge bei der Verarbeitung der Produkte von Fisch, Spirulina und Insekten, sowie auch bei Vermarktung und dem Handel.

Lösung

Die Aufgaben des Fraunhofer ISE beziehen sich im Wesentlichen auf die Planung und Auslegung der Systeme zur Nutzung erneuerbarer Energien für die Erzeugung von Wärme und Kälte an den Standorten der ECOHUBS in Kenia und Ghana. Die Wärmeversorgung für die dort jeweils installierten Trockner wird einerseits mittels innovativen Luft-Wasser-Wärmepumpen mit dem Kältemittel Propan und andererseits mittels Solarthermie erfolgen. An beiden Standorten werden Scherbeneismaschinen installiert, die für einen direkten solaren Betrieb ohne zusätzliche Wechselrichter und Batteriespeicher ausgelegt sind.

• Centro Interdisciplinar de Investigacao Marinha e Ambiental (CIIMAR), Portugal
• Kenya Marine and Fisheries Research Institute (KMFRI), Kenia
• Tanzania Fisheries Research Institute (TAFIRI), Tanzania
• Makerere University (MAKERERE), Uganda
• Council for Scientific and Industrial Research (CSIR-FRI), Ghana
• University of Namibia (UNAM), Namibia The Agricultural Research Center (CLAR), Egypten
• University of Dar es Salaam (UDSM), Tanzania
• Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology (JKUAT), Kenia
• Burdur Mehmet Akif Ersoy Universitesi (BMAEU), Türkei
• Denizli Valiligi (DENIZLI), Türkei
• The International Centre of Insect Physiology and Ecology LBG (ICIPE), Kenia
• B2E Associacao para a Bioeconomia Azul - Laboratorio Colaborativo (B2E), Portugal
• Sparky Social Enterprise Limited (SPARKY), Uganda
• Food Security for Peace and Nutrition Africa (FSPN-Africa), Kenia
• Innotech Ingenieursgesellschaft mbH (INNOTECH), Deutschland
• Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Deutschland
• Faculdade de Medicina Veterinaria (FMV), Portugal
• Mayfair Holdings Ltd (PECHE), Kenia
• NK Sustainable Bioproducts Ltd (NKSB), Großbritannien
• JRC - Joint Research Centre - European Commission (JRC), Belgien