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Alternative Fütterungskonzepte - ein Beitrag zur nachhaltigeren Produktion von tierischem Protein

Health & Nutrition Business Unit

2013

Nachhaltigkeit - WWF-Workshop Berlin 11. Dezember 2013

I. Nachhaltigkeit als globale Herausforderung

II. Aminosäuren - eine mögliche Antwort auf diese Herausforderung ?

III. Niedrig-Protein-Rationen als „alternative Fütterungskonzepte“?

IV. Die Auswirkungen

1/8/2014 | Sustainability Evonik feed additives 08-2011

I. Nachhaltigkeit als globale Herausforderung

Im Jahr 2050 benötigen mehr als 10 Mrd Menschen gesunde Nahrung mit weniger Land und Wasser

Bevölkerung • 43% Bevölkerungswachstum

• 70% der Bevölkerung in den Städten

Lebensstandard (Konsum) • 9% Anstieg des täglichen Kalorienbedarfes pro

Kopf der Weltbevölkerung

• 27% jährliche Zunahme des Fleischkonsums pro Kopf der Weltbevölkerung

Technologie • 20% Landverlust pro Kopf der Weltbevölkerung

• 111% Zunahme des Wasserverbrauches in der Landwirtschaft

2011

50% urban

2050

70% urban

2011

2860 kcal

2050

3130 kcal

2011

41 kg

2050

52 kg

2011

7 Mrd

2050

10 Mrd

2011

0.25 ha

2050

0.20ha

2011

4500 km3

2050

9500 km3

Source: Evonik HN-M calculations based upon FAO 2006, FAO 2007, FAO 2009, OECD 2009


Source: World Bank, Global Economic Prospects, 2007

Sub-Sahara / Afrika

Südliches Asien

Mittlerer Osten und Nordafrika

Lateinamerika

Europa und Zentralasien

Östliches Asien und Pazifik

Die ökonomische Entwicklung der gesellschaftlichen Mittelschicht bis 2030

Die globale Mittelschicht nimmt rapide zu

Die Bevölkerung der Unter- und Mittelschicht hat eine Kaufkraft zwischen 4.000 und 17.000 US $ pro Kopf und Jahr


Nachhaltigkeit umfasst Gesellschaft, Umwelt und Ökonomie

“Nachhaltige Entwicklung ist eine Entwicklung, die die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigt, ohne zu riskieren, daß künftige Generationen ihre eigenen Bedürfnisse nicht befriedigen können..” Quelle: World Commission on Environment and Development (WCED), (Brundtland Kommission 1983)


Nachhaltig

Ökonomisch Ökologisch

Sozial

Der menschliche Einfluss auf das Klima

I = P x A x T Die Gleichung beschreibt den mathematischen Zusammenhang des menschlichen Einflusses auf die Umwelt. Sie wurde erstmals in den 1970-igern durch Paul Ralph Ehrlich aufgestellt.

I ist der Einfluss auf die Umwelt ausgelöst durch den globalen Konsum (Impact on the Environment)

P steht für die Bevölkerung (Population number)

A ist der Verbrauch/Konsum pro Kopf (Affluence)

T steht für den Technologie-Faktor (Technology )

Paul Ralph Ehrlich (geb. Am 29. Mai 1932) ist amerikanischer Biologe und Pädagoge und beschäftigt sich mit Studien zur Bevölkerungsentwicklung im “Department of Biological Sciences” an der Stanford University und ist darüberhinaus Präsident des Stanford’s Center for Conservation Biology.


Die Folgen - ein Beispiel

Fleischproduktion in Brasilien 2011 2020

Fütterungsstratgegie Aktuell – 3% Rohprotein** Aktuell – 3% Rohprotein**

Einwohner (Million) 203 203 225 225

Konsum (kg Fleisch*/Einwohner) 53,0 53,0 58,0 58,0

Technologie (N-output, g/kg Fleisch) 6,13 4,63 6,13 4,63

Auswirkung (kt N) 65,95 49,81 79,74 60,16

Relativ (%) 100 75,6 121 91,2

* Schwein und Geflügel

** - 3 Einheiten an Rohproteingehalt


1/8/2014 | Sustainability Evonik feed additives 08-2011 1/8/2014 | Sustainability Evonik feed additives 08-2011 1/8/2014 |

II. Aminosäuren – eine mögliche Antwort auf die Herausforderung ?

Der menschliche Organismus besteht aus:

Protein 17%

Kohlenhydrate 1%

Fett 17%

Wasser 60%

Mineralstoffe 5%

Quelle: VCI , eg Humans

Aminosäuren sind die Bausteine des Lebens

• Proteine sind die Bausteine des Lebens.

• Proteins erfüllen lebenswichtige funktionen im Körper

• Verdauung

• Muskelkontraktion und Bewegung

• Schutz vor Mikroorganismen

• Unterstützen viele Schlüsselfunk-tionen im Körper.

• All Proteine im menschlichen Körper setzen sich aus 20 Aminosäuren zusammen

• 8 essentielle Aminosäuren

• 12 nicht-essentielle.

• Essentielle Aminosäuren müssen über eine gesunde und ausgewogene Ernäh-rung zugeführt werden


Aminosäuren sind die Bausteine des Lebens

Essentiell Nicht essentiell

Methionin Cystein / Cystin

Lysin Tyrosin

Threonin Glycin

Tryptophan Serin

Arginin* Prolin / Hydroxyprolin

Isoleucin Alanin

Leucin Asparaginsäure

Valin Asparagin

Histidin* Glutaminsäure

Phenylalanin Glutamin

* nicht essentiell für einige Spezies

Aminogruppe Säuregruppe


Die Aminosäurenreihenfolge ist durch die genetische Information vorbestimmt

Threonin Alanin Serin Lysin Asparaginsäure


Aminosäuren sind in den Rohstoffen in unterschiedlichen Mengen vorhanden

44

98

87

56

118

83

59 52

77 84

37

90

70

97

107

90

48

93

0 [%]

100 [%]

Lysin Methionin Threonin

Relativer Bedarf eines Hähnchens an Aminosäuren pro Tag

Mais

Weizen Soja Raps Sonnenblume Ackerbohne

No. 13 Nachhaltigkeit - WWF-Workshop Berlin 11. Dezember 2013

More soybean meal or fish meal

Supplementing DL-methionine

effizient ineffizient

Justus von Liebig´s Prinzip des limitierenden Minimums

selektiv unselektiv

Supplementierung mit DL-Methionin

Mehr Sojaschrot oder Fischmehl


Methionin-Defizit

2013 | Health & Nutrition Sustainability Page 15 1/8/2014 |

III. Niedrig-Protein-Diäten als „alternative Fütterungs- konzepte“?

Aminosäuren helfen, 10 Mrd Menschen im Jahr 2050 gesund zu ernähren

• Aminosäuren helfen, defizitäre Futter-mischungen in der Tiermast so auszu-gleichen, dass die gesamte Futtermischung effizienter verwertet wird.

• 1 kg kristallines DL-Methionin ersetzt z.B. 54 kg Fischmehl und 2 kg von kristallinem L-Lysin rund 34 kg Sojaschrot.

• Proteinreiche Futtermischungen auf Basis importierter Ölsaaten können durch proteinärmere regionale Leguminosen ersetzt werden.

• Ein Aminosäuremangel kann dabei durch gezielte Supplementierung ausgeglichen werden.

Das Aminosäure - Gleichgewicht

DL-Methionin

L-Lysin


Fischmehl

Sojaschrot

Beispiele “Alternativer Konzepte”

Wichtige Rahmenbedingungen:

Darstellung der Umweltentlastungs-

Effekte durch vergleichende

Ökobilanzen

Equivalenz für

• Futtermenge

• Net – Energiegehalt im Futter

• Mindestgehalt an standardisiert ileal

verdaulichen Aminosäuren

Garantie für

• die Deckung des ernährungsphysiologischen Bedarfs an essentiellen Aminosäuren

• die Deckung des ernährungsphysiologischen Bedarfs an Mineralstoffen und Vitaminen


Quelle: Evonik, 2011, Vergleichende Ökobilanz für den Einsatz von DL- Methionin, L-Lysin, L-Threonin und L-Tryptophan in der Geflügel und Schweinemast

Alternative Konzepte

Der Ansatz von „der Wiege bis zur Bahre“


Quelle: Evonik, 2011, Vergleichende Ökobilanz für den Einsatz von DL-Methionin, L-Lysin, L- Threonin und L-Tryptophan in der Geflügel und Schweine- mast

AMINOFootprint® – Der einfache Weg zur nachhaltigeren Ration


AMINOFootprint® – die Web-Applikation

AMINOFootprint® kann über die login Funktion der “feed additives homepage” gestartet werden.


AMINOFootprint® – die wissenschaftliche Basis

AMINOFootprint®: Einfache Software

Zertifizierte Daten Für alle Rohstoffe

Beispiel-Rationen Spezifisch je Rgeion

Vergleich von Rationen Nachhaltigere Rationen

Transport-Szenarien Mit interaktiver Weltkarte

Zertifizierte Informationen Fundierte Entscheidungsbasis

AMINOFootprint®

Eine Lösung, viele Vorteile

CO2 GWP

SO2 Versauerung

PO4 Eutrophierung

Transparente Ergebnisse

Differenzierung

Direkte Einbindung in weitere Prozessschritte

Zertifizierte Daten Alle Arbeitsschritte werden erfasst


„Niedrig-Protein-Rationen – die ökologische Lösung“

Weizen 38,83 % Gerste 40,00 % DDGS 15,00 % Sojaschrot 2,51 % Sojaöl 0,63 % Methionin 0,06 % Threonin 0,14 % Lysin 0,39 % Tryptophan 0,02 % Andere 2,04 %

Weizen 25,80% Gerste 38,40 % DDGS 10,48 % Sojaschrot 19,36 % Rapsöl 0,63 %

Quelle: Evonik 2011 – Vergleichende Ökobilanz für den Einsatz von DL-Methionin, L-Lysin, L-Threonin und L-Tryptophan in der Geflügel- und Schweinemast Berechnung November 2013 AMINOFootprint®


Beispiel Broiler „Weniger Sojaschrot, mehr Ackerbohnen“

Quelle: Berechnung November 2013 AMINOFootprint® auf Basis von Futtermischungen des WWF - Projektes

Weizen 14,95 % Mais 44,00 % Sojaschrot 30,00 % Sojaöl 6,80 % Methionin 0,30 % Threonin 0,12 % Lysin 0,21 % Andere 3,62 %

Weizen 13,00 % Mais 38,63 % Rapsschrot 10,00 % Ackerbohnen 10,00 % Sojaschrot 15,00 % Sojaöl 9,00 % Methionin 0,35 % Threonin 0,18 % Lysin 0,31 % Tryptophan 0,02 % Andere 3,51 %


Beispiel Broiler „Weniger Sojaschrot, mehr Erbsen“

Quelle: Berechnung Dezember 2013 AMINOFootprint® auf Basis von Futtermischungen des WWF - Projektes


Weizen 40,30 % Mais 5,00 % Erbsen 30,00 % Sojaschrot 15,00 % Sojaöl 4,00 % Methionin 0,40 % Threonin 0,10 % Lysin 0,10 % Andere 5,10 %


Beispiel Broiler „Weniger Sojaschrot, mehr Erbsen“ (Landuse Change – LUC)



Weizen 40,30 % Mais 5,00 % Erbsen 30,00 % Sojaschrot 15,00 % Sojaöl 4,00 % Methionin 0,40 % Threonin 0,10 % Lysin 0,10 % Andere 5,10 %


Beispiel Broiler „Weniger Sojaschrot, mehr Erbsen und Rapsschrot“



Weizen 9,90 % Mais 40,00 % Erbsen 10,00 % Rapsschrot 10,00 % DDGS 5,00 % Sojaschrot 14,50 % Sojaöl 6,20 % Methionin 0,30 % Threonin 0,10 % Lysin 0,31 % Andere 3,79 %


Beispiel Legehennen „Weniger Sojaschrot, mehr Erbsen“


Weizen 46,00 % Mais 23,10 % Sojaschrot 18,50 % Sojaöl 1,80 % Futterkalk 8,30 % Methionin 0,10 % Andere 2,20 %

Weizen 39,00 % Mais 13,10 % Erbsen 30,00 % Sojaschrot 4,80 % Sojaöl 2,30 % Futterkalk 8,30 % Methionin 0,20 % Andere 7,10 %


Beispiel Legehennen „Weniger Sojaschrot, mehr Erbsen“ mit LUC


Weizen 39,00 % Mais 13,10 % Erbsen 30,00 % Sojaschrot 4,80 % Sojaöl 2,30 % Futterkalk 8,30 % Methionin 0,20 % Andere 7,10 %



Beispiel Legehennen „Weniger Sojaschrot, mehr Erbsen und Rapsschrot“

Weizen 44,00 % Mais 12,80 % Erbsen 10,00 % Rapsschrot 10,00 % DDGS 5,00 % Sojaschrot 3,00 % Sojaöl 4,50 % Futterkalk 8,30 % Methionin 0,20 % Lysin 0,20 % Andere 2,00 %




Beispiel Puten „Weniger Sojaschrot, mehr Erbsen und Rapsschrot“

Weizen 18,90 % Mais 38,00 % Erbsen 5,00 % Rapsschrot 10,00 % DDGS 5,00 % Sojaschrot 14,00 % Sojaöl 3,90 % Methionin 0,30 % Threonin 0,10 % Lysin 0,40 % Arginin 0,20 % Andere 4,20 %


Weizen 27,00 % Mais 40,00 % Sojaschrot 26,00 % Sojaöl 1,80 % Methionin 0,10 % Threonin 0,10 % Lysin 0,29 % Arginin 0,10 % Andere 4,61 %


Beispiel Puten „Weniger Sojaschrot, mehr Erbsen und Rapsschrot“

Weizen 20,10 % Mais 38,00 % Erbsen 5,00 % Rapsschrot 10,00 % DDGS 5,00 % Sojaschrot 14,00 % Sojaöl 4,20 % Methionin 0,20 % Lysin 0,20 % Andere 2,90 %


Weizen 28,90 % Mais 40,00 % Sojaschrot 25,00 % Sojaöl 2,20 % Methionin 0,20 % Lysin 0,10 % Andere 3,70 %


Beispiel Schweinemast bis 28 kg „Weniger Sojaschrot, mehr Körnerleguminosen“

Weizen 30,20 % Weizenkleie 4,20 % Gerste 27,00 % Roggen 9,00 % Sojaschrot 10,00 % Ackerbohnen 7,50 % Erbsen 7,50 % Rapsöl 1,30 % Methionin 0,16 % Lysin 0,46 % Threonin 0,22 % Tryptophan 0,03 % Andere 2,43 %


Weizen 36,90 % Gerste 34,00 % Sojaschrot 26,00 % Rapsöl 0,60 % Lysin 0,19 % Threonin 0,06 % Andere 2,25 %



Weizen 31,00 % Weizenkleie 6,00 % Gerste 27,00 % Roggen 12,50 % Sojaschrot 5,80 % Ackerbohnen 7,00 % Erbsen 7,00 % Rapsöl 0,70 % Methionin 0,14 % Lysin 0,41 % Threonin 0,20 % Tryptophan 0,04 % Andere 2,21 %


Weizen 40,00 % Gerste 37,10 % Sojaschrot 20,00 % Rapsöl 0,50 % Lysin 0,23 % Threonin 0,07 % Andere 2,10 %



Weizen 34,20 % Weizenkleie 8,00 % Gerste 23,00 % Roggen 16,00 % Ackerbohnen 8,00 % Erbsen 8,00 % Rapsöl 0,30 % Methionin 0,10 % Lysin 0,38 % Threonin 0,19 % Tryptophan 0,02 % Andere 1,81 %


Weizen 38,00 % Weizenkleie 6,92 % Gerste 40,00 % Sojaschrot 13,00 % Lysin 0,24 % Threonin 0,08 % Andere 1,76 %


Beispiel Schweinemast bis 70 kg „Weniger Sojaschrot, mehr Körnerleguminosen“ mit LUC

Weizen 34,20 % Weizenkleie 8,00 % Gerste 23,00 % Roggen 16,00 % Ackerbohnen 8,00 % Erbsen 8,00 % Rapsöl 0,30 % Methionin 0,10 % Lysin 0,38 % Threonin 0,19 % Tryptophan 0,02 % Andere 1,81 %


Weizen 38,00 % Weizenkleie 6,92 % Gerste 40,00 % Sojaschrot 13,00 % Lysin 0,24 % Threonin 0,08 % Andere 1,76 %


2013 | Health & Nutrition Sustainability Page 36 1/8/2014 |

IV. Die Auswirkungen


Einsparpotenzial am Beispiel CO2 als “Klimakiller” in der deutschen Landwirtschaft

2012 [Mio t]*

CO2-Einsparung Kg CO2-eq/t

Total [Mio t

CO2-eq] Mischfutter 23 - - Rinder 6,6 - - Schweine** 9,7 -45,615 -0,44 Mastgeflügel 4,0 -67,58 -0,27 Legehennen 2,6 -118,27 -0,307 * Quelle: Topagrar online 26.09.2013 ** Durchschnitt über die Phasen

1,017 Mio t CO2-eq


Einsparpotenzial am Beispiel CO2 als “Klimakiller” in der deutschen Landwirtschaft mit Landuse Change (LUC)

2012 [Mio t]*

CO2-Einsparung Kg CO2-eq/t

Total [Mio t

CO2-eq] Mischfutter 23 - - Rinder 6,6 - - Schweine ** 9,7 -1.275,12 -12,37 Mastgeflügel 4,0 -1.182,94 -4,73 Legehennen 2,6 -1.245,67 -3,24 * Quelle: Topagrar online 26.09.2013 ** Durchschnitt über alle Phasen

20,34 Mio t CO2-eq

CO2-Emissionen als “Klimakiller” in der deutschen Landwirtschaft

Nur durch den Einsatz von heimischen Körnerleguminosen und supplementierten essentielle Aminosäuren anstelle von Sojaschrot! (* mit Landuse Change!)

Quelle : Schriftenreihe des IÖW 186/08, Studie im Auftrag von foodwatch e.V.


Pflanzenbau

Schwein u. Geflügel

Rindermast

Effizienter Einsatz von fruchtbarem Land

• Fruchtbare Böden sind eine endliche Resource, die

im Wettbewerb mit Naturland und wachsenden Städten steht.

• 1.5 Mrd Hektar fruchtbaren Boden ist auf der Erde verfügbar, davon gehen aber jedes Jahr rund 10 Mio. Hektar durch Erosion verloren.

• Die Produktion von Lebensmitteln, Futtermitteln und Bio-Treibstoffen stehen darum im Wettbewerb.

Quelle: FAO Statistical Yearbook 2010


Reduktion des Flächenbedarfs für die Futtermittelproduktion

• Die Supplementierung von Mischfutter für die Tiermast mit essentiellen Aminosäuren steigert die Resourceneffizienz der tierischen Protein-Produktion.

• Weniger Futterverbrauch bedeutet weniger Verbrauch an Ackerfläche.

• Dies reduziert den Druck auf die Flächenrodung – die Umwidmung von Regenwälder und Moore zu Ackerflächen.

• Die Kapazität zur CO2 Absorption bzw. Retention ist bei Regenwäldern und Mooren um einiges höher als bei Kulturland.

Die weltweite Produktion von Methionin im Jahr 2009 von 750.000 Tonnen konnte den Flächenverbrauch um 150.000 km² reduzieren. Dies entpsricht z.B. der Fläche Tunesiens.


2013 | Health & Nutrition Sustainability 2011 | Sustainability Page 42

2013 | Health & Nutrition Sustainability

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Weltweite Präsenz

Produktionsstätten in 24 Ländern, in mehr als 100 vertreten !!


Das Unternehmen

Services Inorganic Materials

Advanced Intermediates

Performance Polymers

Coatings & Additives

Site Services

Evonik Business Services

Financial investments Real Estate

Energy

Business Units

Evonik

Executive Board

Reporting Segments

Consumer Specialties

Health & Nutrition

Consumer, Health & Nutrition Resource Efficiency Specialty Materials

feed additives - amino acids and more. 2012

Konzentration auf die Spezialchemie

Evonik ist schon heute eines der weltweit führenden Spezialchemie-Unternehmen.

Rund 80 Prozent des Chemieumsatzes in 2010 erwirtschaftete Evonik aus bedeutenden Marktpositionen.

Starke Technologieplattformen und Verbundstrukturen.

Ausgewogenes Spektrum an Arbeitsgebieten und Endmärkten.

Enge Zusammenarbeit mit Kunden.

Marktorientierte Forschung und Entwicklung.

Quelle: Berechnung November 2013 AMINOFootprint®

Weizen 50,00 % Gerste 33,89 % Lupine 6,50 % Sojaschrot 6,50 % Rapsöl 0,50 % Threonin 0,10 % Lysin 0,19 % Andere 2,32 %

Triticale 19,30 % Gerste 12,50 % CCM 52,00 % Sojaschrot 12,60 % Rapsöl 0,70 % Methionin 0,35 % Threonin 0,02 % Lysin 0,19 % Tryptophan 0,02 % Andere 2,10 %

„Niedrig-Protein-Rationen“ beim Schwein



„ Niedrig-Protein-Rationen“ mit heimischen Leguminosen

Weizen 50,00 % Gerste 33,89 % Lupine 6,50 % Sojaschrot 6,50 % Rapsöl 0,50 % Threonin 0,10 % Lysin 0,19 % Andere 2,32 %

Weizen 16,00 % Gerste 8,31 % CCM 52,00 % Sojaschrot 8,00 % Ackierbohnen 4,00 % Erbsen 4,00 % Lupine 4,00 % Rapsöl 0,70 % Methionin 0,10 % Threonin 0,15 % Lysin 0,24 % Tryptophan 0,05 % Andere 2,36 %


„Niedrig-Protein-Rationen“ - der Transporteinfluss z.B. Soja aus Brasilien





„Niedrig-Protein-Rationen“ – Resourcen-schonung und Landnutzungsänderung



Weizen 13,00 % Mais 38,63 % Rapsschrot 10,00 % Ackerbohnen 10,00 % Sojaschrot 15,00 % Sojaöl 9,00 % Methionin 0,35 % Threonin 0,18 % Lysin 0,31 % Tryptophan 0,02 % Andere 3,51 %


alternative fütterungskonzepte - ein beitrag zur ... · health & nutrition business unit 2013...

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