Unser Forschungsansatz
food4future verknüpft für die Etablierung alternativer Indoor-Produktionssysteme gezielt verschiedene Schlüsseltechnologien miteinander: Wir setzen (UV-) LEDs und innovative Composit-Leichtbaumaterialien für die Entwicklung modularer und multifunktionaler Kompartimente in städtischer Umgebung ein. Diese „Urbanen Bioräume“ dienen der Kultivierung von vier Organismentypen in salzhaltiger Umgebung, die wiederum als Rohstoffquelle für die menschliche Ernährung dienen.
Makroalgen, salztolerante Pflanzen (Halophyten), Quallen (Medusen) und Grillen werden z. T. erstmals für eine nachhaltige Biomasseproduktion in geschlossenen Systemen eingesetzt. Durch spezifische UV-Belichtung werden sie gezielt in ihrer Nährstoffzusammensetzung optimiert. Neben einer individuellen Kultivierung untersuchen wir auch eine gemeinsame Kultivierung (Co-Kultivierung) verschiedener Organismen, die eine ressourcenschonende Kaskadennutzung der eingesetzten Rohstoffe ermöglicht.
Zur Erfassung des individuellen Ernährungsstatus von Konsument*innen durch non-invasive Sensoren, entwickeln wir eine Health App, die diese Informationen mittels Machine Learning (künstliche Intelligenz) integriert und an bedarfsgerechte Ernährungsvorschläge koppelt.
food4future analysiert außerdem die gesellschaftlichen Auswirkungen der zwei Extremszenarien auf das Ernährungssystem. Aus der Wechselwirkung von „No Land“ und „No Trade“ wird der extreme Umbruch bei der Erzeugung von Lebensmitteln selbst zum Transformationstreiber. Daher betrachten wir auch die endogen verursachten Änderungen des Ernährungssystems und die damit verbundenen gesellschaftlichen Strukturen, deren Ausprägung Ernährung und den sozialen Umgang weiter formen werden.
food4future vereint Expert*innen eines breiten wissenschaftlichen Spektrums. Sie arbeiten in vier Forschungsfeldern an den Projekten des Forschungsverbunds. Die Wissenschaftler*innen der Forschungsfelder tauschen sich eng verzahnt inter- und intradisziplinär aus. Alle relevanten Zielgruppen - von Nahrungsmittelproduzent*innen bis zu den Konsument*innen - werden in einem ganzheitlichen Ansatz einbezogen.
Urbane Bioräume in U-Bahn-Tunneln
Im Forschungsfeld I Organismen werden geschlossene saline Aufzuchts- und Produktionssysteme für marine und terrestrische Organismen entwickelt. Als Modellorganismen dienen Makroalgen, Halophyten (Salzpflanzen), Quallen und Grillen. Sie werden bisher als gesunde Alternativen für die menschliche Ernährung vor allem in Deutschland wenig genutzt. Zunächst einzeln, sollen diese Organismen dann in verschiedenen Kombinationen gemeinsam nachhaltig kultiviert werden.
Das Forschungsfeld II Urbane Bioräume entwickelt "Urbane Bioräume" aus innovativen polymerbasierten Komposit-Materialien, d. h. faserverstärkten Kunststoffen, in die u.a. (UV-)LED-Leuchten integriert werden. Diese flexiblen Bioreaktoren für die vier food4future-Modell-Organismen können zukünftig in verschiedenen städtischen Kontexten eingesetzt werden, ohne dabei in Nutzungskonkurrenz zum knappen urbanen Wohnraum zu treten.
Im Forschungsfeld III Smart Nutrition & Sensortechnologie werden in Proband*innenstudien Gesundheits- und Ernährungsparameter mittels Sensoren erfasst und für eine Ernährungsintervention mit proteinreichen Lebensmitteln eingesetzt. Es werden Vorschläge für diätische Szenarien ausgearbeitet und mit den erhobenen Daten eine mobile Health App mittels Verwendung künstlicher Intelligenz entwickelt. Sie soll den Nutzenden anhand des individuellen Ernährungsstatus Vorschläge für eine optimale Ernährung unterbreiten.
Das Forschungsfeld IV Sozialwissenschaftliche Analyse befasst sich mit möglichen Konsequenzen von „No Land“ und „No Trade“ auf unsere Gesellschaft, Institutionen und Individuen. Es werden die Folgen für die deutsche Agrarproduktion modelliert. Anhand verhaltensökonomischer Experimente werden Ernährungsentscheidungen von Konsument*innen und gesellschaftliche Auswirkungen durch neue Ernährungsformen untersucht. Darüber hinaus wird die Kulturtechnik des Essens ethnographisch erforscht und die partizipative Einbeziehung von Öffentlichkeiten in Forschungsvorhaben betrachtet.