Spirulina - Ökologischer Fussabdruck

Ökologischer Fussabdruck - Tierwohl

Eine Lebenszyklusanalyse (LCA) aus dem Jahr 2022 zeigt, dass die Produktion von 1 kg feuchter, essbarer Biomasse von GeoSpirulina (Spirulina, angebaut in einem isländischen Geothermal-Park) 0,0378 m² nicht ackerfähiges Land braucht. Dieses Spirulina kommt auf einen Wasser-Fussabdruck von 8360 l Frischwasser pro kg.²⁷

Hülsenfrüchte brauchen beispielsweise, 4055 l/kg. Fleisch kommt auf 4325 l pro kg Hühnchen bis 15'415 l pro kg Rind.²⁶

Die Produktion von Spirulina in diesem Geothermalpark ist CO₂-neutral und verursacht -0,008 kg CO₂eq/kg. Im Vergleich zu konventionell produziertem Rindfleisch benötigt GeoSpirulina weniger als 1 % an Land und Wasser und hat weniger als 1 % der Treibhausgasemissionen. Die Biomasse enthält alle essenziellen Aminosäuren sowie Vitamine und Mineralstoffe, was eine ganzjährige Nahrungsversorgung sichert. Der Austausch von 1 kg Rindfleisch gegen 1 kg GeoSpirulina kann etwa 100 kg CO₂eq an Treibhausgasen einsparen.²⁷

Carboncloud gibt für ein schwedisches Spirulina-Pulver einen CO₂-Fussabdruck von 1,74 kg CO₂eq/kg an.²¹ Das sind in etwa so viele Treibhausgase, wie bei der Produktion von Erbsen oder Bohnen in der Dose sowie bei der Herstellung von Joghurt entstehen.²⁰

Spirulina kann man in Bio-Aquakulturen (ökologischen Aquakulturen) züchten. Da die EU-Öko-Verordnung keine ausführlichen Produktionsvorschriften für Cyanobakterien und Mikroalgen führt, entwickelte der Bio-Verband Naturland weitergehende Richtlinien für die kontrollierte biologische Aquakultur von Mikroalgen. Diese gelten auch für Bio-Spirulina mit dem anerkannten Naturland-Bio-Label.

Ausführliche Erläuterungen zu verschiedenen Nachhaltigkeitsindikatoren (wie z.B. ökologischer Fussabdruck, CO₂-Fussabdruck, Wasser-Fussabdruck) lesen Sie in unserem Artikel: Was bedeutet der ökologische Fussabdruck?

Weltweites Vorkommen - Anbau

Spirulina verwendet man derzeit hauptsächlich als Farbstoff oder in Marketingstrategien. Die Azteken und andere mesoamerikanische Völker konsumierten Spirulina, das sie aus dem Texcoco-See ernteten und auf Märkten in Tenochtitlán, der heutigen mexikanischen Hauptstadt 'Mexiko-Stadt', verkauften. Erst 1967 erkannte die internationale Vereinigung für angewandte Mikrobiologie Spirulina als zukünftige Nahrungsquelle an. Seit den 1980er Jahren ist die Anzahl wissenschaftlicher Veröffentlichungen über Spirulina stark gestiegen, ebenso wie die Entwicklung von Prozessen und Produkten auf Basis dieser Ressource.⁷

In der Natur kommen die Spirulina-Cyanobakterien (Arthrospira ssp.) in stark alkalischen Salzseen (pH-Wert zwischen neun und elf), in Brackwasser und Süsswasser sowie auch in Böden vor.⁷ Die früher als Blaualge bezeichnete Spirulina gibt es in Afrika, Asien und Südamerika.⁸

Anbau - Ernte

Der grossflächige Anbau von Spirulina begann vor ca. 30 Jahren in Mexiko und China und später in anderen Teilen der Welt. Die meisten Spirulina-Arten kultiviert man in offenen Wasserbecken mit Schaufelrädern, die das Wasser umrühren. Die grössten kommerziellen Spirulina-Produzenten befinden sich in den USA, Thailand, Indien, Taiwan, China, Bangladesch, Pakistan, Myanmar, Griechenland und Chile.⁸

Die Biomasse für Spirulina-Nahrungsergänzungsmittel stammt aus künstlichen Systemen (Aquakulturen), z.B. aus Gewächshäusern mit Glasröhrensystemen. Wildfänge verwendet man aufgrund der oft sehr hohen Schwermetallbelastung i.d.R. nicht. Bei 35 bis 37 °C wachsen die Cyanobakterien unter Zufuhr von Sauerstoff (oxygene Photosynthese) und Kohlenstoffdioxid, das man dem Wasser in Druckluftflaschen zuführt. Die ausgewachsenen Cyanobakterien-Kulturen kann man kontinuierlich ernten.

Jährlich finden Nahrungsergänzungsmittel (NEM) aus etwa 3000 Tonnen Cyanobakterien-Rohmasse ihren Weg zum Endverbraucher. Zur Förderung des Anbaus von Spirulina gründeten die Vereinten Nationen (UNO) die Organisation IIMSAM (The Intergovernmental Institution for the use of micro algae Spirulina against malnutrition).

Industrielle Herstellung

Spirulina baut man in offenen oder geschlossenen Aquasystemen (seichten Süsswasserbecken) an. Offene Systeme stehen in einem direkten Kontakt mit der Umgebung (Kanalystem) und sind kostengünstiger. Allerdings ist die Steuerung geschlossener Photobioreaktoren einfacher und sie liefern eine bessere Produktqualität und -produktivität. Versuche mit Salzwasser sollen helfen, Frischwasser einzusparen.⁷ Ähnlich wie bei der Aufzucht von Pflanzen braucht es Licht, Wasser und Makro- sowie Mikronährstoffe, damit das Cyanobakterium Photosynthese betreiben kann und sich vermehrt. Sobald eine bestimmte Dichte an Spirulina erreicht ist, presst man das Wasser ab und bringt die Spirulina in eine Form mit höherer Oberfläche (z.B. feine Nudeln). Anschliessend erfolgt eine Trocknung und eine Formgebung, z.B. eine Pressung zu Tabletten.

Weiterführende Informationen

Die hier behandelte Spirulina ist eine Gattung der Cyanobakterien. Früher rechnete man Spirulina ssp. zu den Phycophyta (Algen) und führte sie als Klasse der Cyanophyceae (Blaualgen). Neuere Forschungen zeigen nicht nur, dass es sich um Cyanobakterien handelt, sondern auch, dass Spirulina und Arthrospira als separate Gattungen zu unterscheiden sind. Der Name Spirulina für die handelsüblichen, getrockneten Nahrungsergänzungsmittel bezieht sich hauptsächlich auf die Bakterienart Arthrospira platensis. Trotzdem hat sich der Name Spirulina als Produktbezeichnung gehalten. In der Literatur sind die beiden Gattungen oft nicht deutlich auseinandergehalten und ihre Bezeichnungen können als Synonyme erscheinen, was zu Verwirrung führt.¹⁰

Mit Arthrospira verwandte Exemplare, die man kommerziell herstellt, ordnet man oft auch der Gattung Limnospira ssp. zu.^10,23

Einige Cyanobakterien, unter anderem auch Spirulina, enthalten blaues Phycocyanin. Ihre Farbe ist deshalb Blaugrün.

Der von Meeresorganismen besiedelbare Raum ist weitaus grösser als der von Landpflanzen. Mikroalgen, die fast 75 % der Algenarten ausmachen, tragen etwa 40 % zum Sauerstoff in der Atmosphäre bei. Trotz der scheinbaren Einfachheit ihrer Zellen konnten ForscherInnen mindestens 40'000 Arten von Mikroalgen-Phytoplankton identifizieren.⁸ Obwohl Spirulina nicht zu den Algen gehört, zählt man sie häufig zu den Mikroalgen.

Alternative Namen

Alternativnamen für den kommerziellen Namen Spirulina sind Arthrospira oder Cyanobakterien (Cyanobakterien, Cyanobacterium, Cyanobacteria). Auf Deutsch bezeichnet man Spirulina umgangssprachlich als Mikroalge oder Blaualge und auf Englisch als spirulina oder Arthrospira.

Sonstige Anwendungen

Eine Studie in Kenia zeigt, dass Spirulina-Protein Fischmehl im Futter von Nil-Tilapien erfolgreich ersetzen kann. Die Fische, gefüttert mit 30 % Spirulina, enthielten mehr Protein. Daher könnte Spirulina eine umweltfreundlichere Alternative zu Fischmehl und Soja darstellen.¹⁹

Spirulina kann Bestandteil von Katzenfutter sein. Verwendung findet die Spirulina auch in der Biotechnologie und in der Biotechnik, u.a. als Biokatalysator in Fermentationsprozessen und zur Energiegewinnung.