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Fliegenlarven machen die Entsorgung von Bioabfällen klimafreundlicher

19. Februar 2019 | Stephanie Schnydrig

Die Larven der schwarzen Waffenfliege ernähren sich von Bioabfällen. Das könnte nicht nur das Abfallproblem in vielen Ländern entschärfen, sondern senkt auch die Treibhausgasemissionen der Abfallbewirtschaftung um rund die Hälfte.

Weil die Weltbevölkerung ständig wächst, türmen sich auch die organischen Siedlungsabfälle immer höher. «Vor allem in Entwicklungsländern fehlt oft das Geld für eine sachgerechte Entsorgung von Abfällen», sagt der Eawag-Forscher Christian Zurbrügg, «deshalb landen die organischen Abfälle häufig auf primitiven Deponien.» Aus solchen Deponien und sogar bei typischen Kompostieranlagen entweichen grosse Mengen an Treibhausgasen, vor allem Methan.

Forschende der Eawag um Christian Zurbrügg tüfteln deshalb an Möglichkeiten, um diese Abfälle möglichst effizient zu behandeln. Sie konzentrieren sich dabei auf die Zucht der schwarzen Waffenfliege, deren Larven Bioabfälle essen und diese dabei zersetzen. Die eiweissreichen Larven können danach als Tierfutter verwendet werden.

«Emissionsbilanz war bisher eine Blackbox»

Im Vergleich zu einer Kompostieranlage gelangen dank der hungrigen Larven zwar weniger Treibhausgase in die Atmosphäre. Jedoch entstehen auf der Schwarze-Waffenfliege-Anlage Emissionen anderswo: Es braucht etwa Strom für das Schreddern der Abfälle und das Sieben der Larven. Auch die Reststoffe, die nach der Larvenverfütterung übrigbleiben, müssen behandelt und entsorgt werden. «Inwiefern schlussendlich eine Schwarze-Waffenfliege-Anlage klimafreundlicher ist als eine Kompostieranlange, war bisher eine Blackbox», sagt Zurbrügg.

Deshalb führte Zurbrügg gemeinsam mit seinem Team eine sogenannte Lebenszyklusanalyse durch, die sämtliche Energieaufwände und Emissionen eines Prozesses aufsummiert. Die ausgestossenen Treibhausgase auf einer Schwarze-Waffenfliege-Anlage ermittelten die Forschenden auf einer Pilotanlage im indonesischen Surabaya. Die Forschungsarbeit auf dieser Anlage wird seit mehreren Jahren vom Schweizer Staatssekretariat für Wirtschaft (SECO) unterstützt. Die Zahlen für Kompostemissionen fanden die Forschenden in der Fachliteratur.

Die Resultate zeigen: Das globale Wärmepotential (GWP) ist rund halb so hoch, wenn organische Abfälle von Larven zersetzt werden – pro Tonne verarbeitetem Bioabfall werden statt über 100 Kilogramm CO2-Äquivalente nur knapp 50 Kilogramm emittiert.

Werden Bioabfälle mithilfe der Larven von Schwarzen Waffenfliegen vernichtet, spart das rund die Hälfte der Treibhausgasemissionen verglichen mit herkömmlicher Kompostierung.
(Quelle: Mertenant et al., 2019)

Ersatz für Fischmehl

In der Lebenszyklusanalyse gingen die Forschenden noch einen Schritt weiter. «Weil die Larven protein- und fettreich sind, können sie als Ersatz für Fischmehl dienen», erklärt Christian Zurbrügg. So rechneten sie in die Analyse zusätzlich die Negativemissionen ein, welche das Larvenmehl gegenüber Fischmehl generiert. «Das macht eine Anlage wie sie in Surabaya steht nochmals klimafreundlicher und reduziert die Treibhausgasemissionen um das globale Wärmepotential um 20 Prozent», sagt Zurbrügg.

Originalpublikation

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         as it offers a solution for waste management while also providing a protein
         source to help alleviate the rising global demand for animal feed. However,
         to-date very little information is available on how this technology performs
          with regard to direct greenhouse gas (GHG) emissions and global warming pot
         ential (GWP). <br/> This paper presents a study that uses a life cycle asses
         sment (LCA) approach to assess the GWP of a BSF waste treatment facility in
         the case of Indonesia and compares it with respective values for an open win
         drow composting facility. Direct CH<sub>4</sub> and N<sub>2</sub>O samples w
         ere extracted from BSF treatment units and analyzed by gas chromatography. R
         esults show that direct CO<sub>2</sub>eq emissions are 47 times lower the em
         issions from composting. Regarding the overall GWP, the LCA shows that compo
         sting has double the GWP of BSF treatment facility based on the functional u
         nit of 1 ton of biowaste (wet weight). The main GWP contribution from a BSF
         facility are from: (1) residue post-composting (69%) and (2) electricity nee
         ds and source (up to 55%). Fishmeal production substitution by BSF larvae me
         al can reduce significantly the GWP (up to 30%). Based on this study, we con
         clude that BSF biowaste treatment offers an environmentally relevant alterna
         tive with very low direct GHG emissions and potentially high GWP reduction.
         Further research should improve residue post-treatment.
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Mertenat, A.; Diener, S.; Zurbrügg, C. (2019) Black Soldier Fly biowaste treatment – assessment of global warming potential, Waste Management, 84, 173-181, doi:10.1016/j.wasman.2018.11.040, Institutional Repository