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Insektenfarm setzt auf Roboterlösung

Nachhaltige Lebensmittelproduktion

In Dänemark vereinen sich Larvenzucht und Robotertechnologie zu einer zukunftsfähigen Lösung für die globale Nahrungsversorgung: Enorm Biofactory nutzt die Effizienz der Schwarzen Soldatenfliege und die Präzision von Hygienic-Oil-Robotern von KUKA, um eine klimafreundliche Proteinquelle zu produzieren.

Protein aus Insekten

In einer Fabrikhalle im Herzen Dänemarks, 50 Kilometer südwestlich von Aarhus, ist Tag für Tag und fast rund um die Uhr ein buchstäblich bewegendes Schauspiel zu beobachten: Bald werden sich hier in unzähligen Kästen Millionen von Fliegenlarven durch ihr Futter fressen, während die Behältnisse beständig von leise vor sich hin surrenden KUKA Robotern in der Ausführung Hygienic Oil (HO) bewegt, gestapelt, geleert und gefüllt werden. 

Vielleicht gibt es Fabriken wie diese bald überall. Schließlich sind viele Expert:innen überzeugt, dass Insekten die Proteinquelle der Zukunft sind. Die Vereinten Nationen schätzen, dass die Weltbevölkerung bis zum Jahr 2050 auf etwa 9,7 Milliarden Menschen anwachsen wird. Da zudem in vielen Entwicklungsländern das durchschnittliche Einkommen steigen wird, ist mit einer starken Zunahme des Fleischkonsums und damit des Proteinbedarfs zu rechnen.

Angesichts des Klimawandels und immer knapper werdender Ressourcen steht damit fest, dass eine effektive Kreislaufwirtschaft und nachhaltige Nahrungsmittelproduktion wichtiger denn je sind. Eine entscheidende Rolle könnte dabei die Schwarze Soldatenfliege spielen.

Hier sind die Roboter jedem Men-schen eine unverzichtbare Hilfe: „Da sind 50 Kilo Flüssignahrung drin, dann werden 70.000 Larven draufgekippt“, erzählt Tange. Quelle: KUKA

Potenzial für nachhaltige Proteinproduktion 

„Nur ein Gramm Eier der Schwarzen Soldatenfliege entspricht 30.000 Larven“, rechnet Carsten Lind Pedersen vor, CEO von Enorm. „Und diese nehmen so schnell an Gewicht zu, dass aus 25 Kilo Eiern 100 Tonnen Larven werden – innerhalb von nur zwölf Tagen! Das schafft kein anderes Tier.“

Auch Jane Lind Sam, COO von Enorm, betont das riesige Potenzial des Insekts für eine nachhaltige Proteinproduktion: „Die Larven der Fliege können sich von fast allen organischen Stoffen ernähren. Deshalb können wir sie mit Abfallprodukten aus der dänischen Lebensmittelindustrie füttern, die anderweitig entsorgt worden wären – und machen aus ihnen hochwertiges Futterprotein für die Tierhaltung.“

Konkret stellt das Unternehmen aus den schnell wachsenden Larven zwei Produkte her: Insektenmehl als Ersatz für hochverdauliche Eiweißfuttermittel – etwa für Fische, Geflügel, Schweine und Haustiere. Und immunstimulierendes Insektenöl, das ebenfalls als Nahrungsergänzung für diverse Tiere eingesetzt werden kann. „Zutaten auf der Basis von Larven der Schwarzen Soldatenfliege, die verantwortungsvoll produziert werden, haben im Vergleich zu anderen tierischen Proteinquellen einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck“, sagt Pedersen. So sei die Insektenproduktion ein Paradebeispiel für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft, bei der Umwelt und Klima kaum belastet würden: „Bei der Weiterverarbeitung werden die Larven lediglich getrocknet – das Einzige, was bei uns übrigbleibt, ist also Wasser.“ Außerdem werde ein Teil der Larven zur Produktion neuer Eier genutzt – ein gelungener Kreislauf.

„Zutaten auf der Basis von Larven der Schwarzen Soldatenfliege, die verantwortungsvoll produziert werden, haben im Ver-gleich zu anderen tierischen Proteinquellen einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck“, sagt Pedersen. Quelle: KUKA

Effiziente Produktion durch Roboter 

Nachhaltig, weil maximal effizient, ist auch der Produktionsprozess selbst, der laut Pedersen zwei große Herausforderungen mit sich bringt: Einerseits bedürfe es in der Fabrik eines komplexen Belüftungssystems, denn im Prozess entstehe sehr viel Wärme. „Vor allem aber müssen wir sehr schnell, teilweise extrem schwere Behältnisse befüllen, leeren und stapeln“, sagt Pedersen.

Hierfür die besten Lösungen zu finden, war die Aufgabe von Rolf Tange und seinem Team. Tange ist CTO der Sealing System Group, einem Anbieter von Verpackungs- und Palettierlösungen, und vertraut bereits seit Jahrzehnten auf die Technologien von KUKA. „Wir wussten, dass die flexiblen Hygienic-Oil-Roboter von KUKA perfekt sein würden für die Insektenfarm von Enorm“, sagt Tange. „Im ersten Stadium wachsen die Larven in kleineren, 30 bis 40 Zentimeter großen Kisten heran“, schildert er den Ablauf. Nach sieben Tagen werden sie dann umgefüllt in größere Kisten, die mehr als einen Quadratmeter messen. Und spätestens bei diesen sind die Roboter jedem Menschen eine unverzichtbare Hilfe: „Da sind 50 Kilo Flüssignahrung drin, dann werden 70.000 Larven draufgekippt“, erzählt Tange. „Das Gewicht würde nicht mal der fitteste Arbeiter schaffen.“

Kein Problem jedoch für die sechs KR QUANTEC PA HO von KUKA: Alle sieben Sekunden befüllen sie einen neuen Kasten, also 500 in der Stunde – und das 20 Stunden am Tag. In den verbleibenden vier Stunden wird die Anlage gereinigt. „Ohne die Roboter von KUKA wäre unsere Produktion nicht möglich“, sagt Carsten Pedersen. Zumal er sich zu hundert Prozent auf diese verlassen muss, denn der gesamte Ablauf ist minutengenau programmiert: „Wenn es bei einem der Roboter ein Problem gäbe, hätten wir nur zwei bis drei Minuten, um dieses zu lösen – ansonsten kommt der gesamte Prozess zum Erliegen. Aber das ist zum Glück noch nicht vorgekommen.“

Rolf Tange, Carsten Pedersen und Kim Poulsen (von links nach rechts) sprechen darüber, wie Larvenzucht und Robotertech-nologie zu einer zukunftsfähigen Lösung für die globale Nahrungsversorgung beitragen können. Quelle: KUKA

Vollautomatisierte Anlage

Im Prinzip laufe die Anlage von selbst, erzählt Pedersen, denn der gesamte Prozess sei komplett automatisiert: „Tatsächlich benötigen wir eigentlich nur zwei Mitarbeitende, um alles zu steuern.“ Ihre Aufgabe beschränke sich weitgehend auf die Kontrolle der Systeme.

Dass die Anlage so zuverlässig läuft, ist auch der guten Arbeit des Systempartners Sealing System zu verdanken. „Wir haben für die Lebensmittelindustrie schon oft und erfolgreich mit Technologien von KUKA gearbeitet“, sagt Kim Kildahl Poulsen, Sales Manager bei XIO - Intelligent Farming, Sealing System Group. Besonders schätzt er das große Portfolio von KUKA im Segment der Hygienic-Oil-Roboter. Mit ihren speziellen H1-Schmierstoffen in allen Achsen erfüllen diese die hohen Anforderungen der Food-Industrie entlang der gesamten Prozesskette. Kommen die Schmierstoffe in Kontakt mit Lebensmitteln, ist dies für Mensch und Tier absolut unbedenklich.

Trotz der großen Erfahrung in der Lebensmittelindustrie war der Aufbau der Anlage bei Enorm auch für Sealing System ein Stück weit Neuland, wie Poulsen zugibt: „Bei einer Insektenfarm haben wir es mit lebender Materie zu tun. Das kannten wir so noch nicht.“ Da die Nahrung für die Larven zu 70 Prozent aus Wasser besteht, habe man es in der Fabrik zum Beispiel mit einer extrem feuchten Umgebung zu tun – kein Problem für die eigens dafür konzipierten Roboter von KUKA.

Die Larven nehmen so schnell an Gewicht zu, dass innerhalb von nur zwölf Tagen aus 25 Kilo Eiern 100 Tonnen Larven wer-den. Quelle: KUKA

Software für Konzeption und Planung

Dass am Ende alles so gut funktionieren würde, kam für Poulsen nicht überraschend. Schließlich hatten er und sein Team wichtige Abläufe vorab testen können – mit Visual Components. Das finnische, von KUKA akquirierte, Unternehmen hat sich auf Softwarelösungen für die 3D-Simulation in der Fabrikplanung spezialisiert. „Mit der Software von Visual Components haben wir simulieren können, in welcher Geschwindigkeit und in welchem Rhythmus sich die Roboter und Fördersysteme bewegen müssen. Das hat sehr geholfen.“ Als ebenso praktisch habe sich das Programmierkonzept KUKA.AppTech erwiesen, das eine effiziente und einfache Roboterprogrammierung in kurzer Zeit ermöglicht.

Und so krabbeln die Larven und arbeiten die Roboter im Herzen Dänemarks tagein, tagaus eifrig und zuverlässig vor sich hin – und sorgen mit Hilfe der innovativen Technologie von KUKA für eine nachhaltigere Lebensmittelproduktion.

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