11.05.2023

Laborfleisch: 25-mal so klimaschädlich wie Rindfleisch?

In Laborfleisch werden große Hoffnungen gesetzt, um die Nachfrage nach Fleisch decken und gleichzeitig Umweltschäden reduzieren zu können. Eine Studie aus Kalifornien zeigt nun, warum eine Industrialisierung der Laborfleischproduktion (noch) keine gute Idee sein könnte.
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Fleisch
Foto: unsplash

Um Fleisch genießen zu können, braucht man dank wissenschaftlicher Fortschritte fast keine Tiere mehr. Mittlerweile ist es möglich, mit den Stammzellen der Tiere im Labor Muskelgewebe zu züchten. Laborfleisch könnte mit weiterer Entwicklung in den kommenden Jahren immer häufiger in Supermärkten auftauchen.

Vor allem aufgrund der angenommenen geringeren Umweltfolgen werden große Hoffnungen in Laborfleisch gesetzt. Viele umweltschädliche Einflüsse, wie der Wasserverbrauch, die Umweltverschmutzung oder der Flächenverbrauch, die mit der Rindfleischproduktion einhergehen, könnten reduziert werden. So die Annahme.

Eine kürzlich erschienene Studie der University of California trübt diese Hoffnungen. Sie zeigt: Laborfleisch könnte bis zu 25-mal schlechter für das Klima sein als echtes Rindfleisch.

Ergebnisse basieren auf einer Ökobilanz

Um zu diesem Ergebnis zu kommen, haben die Forscher eine Ökobilanz für Laborfleisch durchgeführt. Bisher wisse man nämlich noch gar nicht genau, welche Folgen für die Umwelt entstehen könnten. Bisherige Studien zum Thema könnten keine zuverlässigen Schätzungen der Umweltauswirkungen von der Herstellung von Laborfleisch liefern, da sie erhebliche Mängel aufweisen würden. Zum Beispiel seien getroffene Annahmen technisch nicht machbar oder die aktuelle Labor-Fleischproduktion würde nicht genau genug dargestellt werden.

“Unser Modell widerspricht im Allgemeinen diesen früheren Studien, indem es nahelegt, dass die Umweltauswirkungen von kultiviertem Fleisch wahrscheinlich größer sind als die von konventionellem Rindfleisch und nicht etwa umweltfreundlicher”, schreiben die Wissenschafter. Das sei wichtig, da Unternehmen schon darauf warten, die Herstellung von Laborfleisch zu industrialisieren. Zwei Milliarden US-Dollar wurden laut der Studie bis jetzt in Unternehmen investiert, die Laborfleisch herstellen.

Bei dieser Ökobilanz wurde für (fast) jeden Schritt, der nötig ist, um Laborfleisch zu züchten, der Energieaufwand geschätzt. Nicht für alle Produktionsschritte gab es genug Informationen, weshalb weitere Analysen folgen sollen, um die tatsächlichen Auswirkungen von der Laborfleischproduktion zu untersuchen. Die Ergebnisse sollten deshalb als Mindestwerte angesehen werden, so die Studie.

Warum Laborfleisch so klimaschädlich sein könnte

Damit Fleisch im Labor gezüchtet werden kann, müssen tierische Stammzellen in einer Flüssigkeit aus Nährstoffen gebadet werden. Darin enthalten sind beispielsweise Zucker, Vitamine, Aminosäuren, Salze oder Substanzen, die das Wachstum fördern. Es zeigt sich: Allein diese Brühe geht mit einem großen Kohlenstoff-Fußabdruck einher. Insgesamt sei das Erderwärmungspotential von Laborfleisch vier bis 25-mal höher als bei herkömmlichem Rindfleisch.

Der Grund dafür sei der Energieverbrauch. Energie wird beispielsweise benötigt, um die Pflanzen anzubauen, Zucker zu gewinnen oder das Labor zu betreiben. Alle verwendeten Zutaten und Betriebsmittel müssen außerdem mit energieintensiven Techniken, wie Ultrafiltration und Chromatographie, gereinigt werden. Sonst könnte es zu Verunreinigungen der tierischen Zellkulturen kommen und das Laborfleisch könnte nicht wachsen.

Beispielsweise würde in für die Produktion von Laborfleisch nötigen Wachstumsmedien fötales Rinderserum verwendet werden, das eine Vielzahl von Hormonen enthalte. Serum ist Blut, aus dem Zellen, Blutplättchen und Gerinnungsfaktoren entfernt wurden. Um dieses Rinderserum für die Produktion von Laborfleisch herzustellen, brauche es einen 18-stufigen Prozess, der sehr ressourcenintensiv sei.

Die Zukunft von Laborfleisch

Laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) ist die weltweite Fleischproduktion von 70,57 Millionen Tonnen im Jahr 1961 auf 337,18 Millionen Tonnen im Jahr 2020 gestiegen. Die FAO schätzt außerdem, dass sich die Gesamtnachfrage nach Fleisch bis 2050 verdoppeln könnte.

Diese hohe Nachfrage würde mit hohen Treibhausgasemissionen, Nährstoffbelastung oder Biodiversitätsverlust einhergehen. Trotzdem sei die kritische Bewertung der Umweltauswirkungen neuer Technologien unerlässlich, wenn es um die Veränderung von Produktionssystemen auf gesellschaftlicher Ebene geht.

In Zukunft könnte es laut den Forschern möglich sein, Tierzellen zu entwickeln, die nicht so sehr von Verunreinigungen geschädigt würden. Finden Unternehmen und Wissenschafter:innen Wege, diese energieintensiven Prozesse zu überarbeiten und würde vor allem erneuerbare Energie für die Produktion verwendet werden, könne sich die Ökobilanz von Laborfleisch verbessern. All das müsse geklärt werden, bevor die Produktion ausgeweitet wird.

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vl. Patrick Ratheiser (EY), Rainer Kalkbrener (ACP), Sulejman Ganibegovic (KEBA Digital) und Hermann Erlach (Microsoft) | (c) brutkasten
vl. Patrick Ratheiser (EY), Rainer Kalkbrener (ACP), Sulejman Ganibegovic (KEBA Digital) und Hermann Erlach (Microsoft) | (c) brutkasten

„No Hype KI“ wird unterstützt von ACPEYITSVKEBA GroupLenovoMicrosoftONTEC AI und der Universität Graz.


„Die Vorstellung, dass man dank KI seine Hausaufgaben nicht machen muss, ist grundfalsch. Ganz im Gegenteil: Gerade hier ist es essenziell, bei der Datenqualität und der gesamten IT-Architektur eine saubere Basis zu schaffen“, konstatiert Rainer Kalkbrener, CEO von ACP, im Staffelfinale der brutkasten-Serie “No Hype KI”.

Mit diesem Befund ist er in der Expertenrunde nicht alleine. Der Fokus verschiebt sich von theoretischen Machbarkeiten hin zu den harten Bedingungen für echten Business Value, so der Tenor.

Österreichs Status quo und der Weg aus der Sandbox

Hermann Erlach, General Manager Austria bei Microsoft, weist auf ein aktuelles Studienergebnis hin: Österreich befindet sich bei der KI-Nutzung weltweit in den Top 20. Während Konsument:innen die Technologie im privaten Alltag bereits intensiv nutzen würden, zeige sich im Unternehmensbereich – insbesondere im Mittelstand – jedoch noch Aufholbedarf bei der Adaption. Für Patrick Ratheiser, Director & Head of AI bei EY, ist dabei klar: Der wahre geschäftliche Mehrwert liege oft nicht in hochgradig gehypten Vorzeigeprojekten. “Es sind oft die unscheinbaren Machine-Learning-Lösungen und Prozessautomatisierungen, die den Unternehmen wirklich helfen”, sagt er.

Dennoch stecken derzeit viele Initiativen noch in isolierten Experimentierphasen fest. Sulejman Ganibegovic, CEO KEBA Digital, fordert daher mehr Risikobereitschaft, um Projekte aus der geschützten Laborumgebung in den produktiven Betrieb zu überführen. Sein Appell an die Entscheidungsträger:innen: „Lieber ist man einmal mutig und wagt den Schritt aus der geschützten Laborumgebung, anstatt sich zweimal feige davor zu drücken, endlich etwas Produktives umzusetzen“. Man müsse akzeptieren, dass auch eine KI-Lösung, die nicht zu 100 Prozent fehlerfrei funktioniert, bereits einen enormen Mehrwert liefern kann.

KI als unbestechlicher Spiegel der Datenqualität

Dass dieser Weg in die erfolgreiche Produktivität zwingend über saubere Datenstrukturen führt, ist breiter Konsens in der Runde. Kalkbrener warnt, dass die KI durch ihre weitreichenden Suchkapazitäten “schonungslos die Schwächen von bestehenden Systemen aufdeckt”. Denn ohne eine funktionierende Data-Governance, so der ACP-Chef “führt das am Anfang oft zu bösen Überraschungen, wenn plötzlich intern sensible Dokumente wie Gehaltslisten oder Passwort-Dateien dank KI für weite Teile der Belegschaft auffindbar werden.”

Auch Ratheiser betont, dass der bloße Import von unstrukturierten Firmendaten in ein KI-Sprachmodell keine Wunder bewirke: „Die Arbeit, die wir seit 20 Jahren bei der Datenqualität und beim Aufräumen versäumt haben, kann jetzt nicht einfach die KI für uns lösen“.

Regulierung: Innovationsbremse oder Türöffner?

Neben der internen Datenorganisation bestimmt auch der externe Rahmen maßgeblich, wie schnell KI im Unternehmensalltag ankommt. Ein differenziertes Bild zeichnen die Experten daher bei der Debatte um den europäischen AI Act. Für Ratheiser stellt das risikobasierte Regelwerk eine notwendige Basis dar, um den breiten Rollout von Use-Cases sicher skalierbar zu machen. “Ohne klare Policies und Governance sind autonome KI-Agenten im Unternehmen auf Dauer nicht steuerbar”, so der EY-Experte. Ähnlich pragmatisch sieht das Ganibegovic aus Sicht der Industrie. Er argumentiert, dass verbindliche Spielregeln gerade bei kritischen B2B-Infrastrukturen als Türöffner fungieren: „Wenn man KI in sensiblen Bereichen einsetzen möchte, braucht es einen Rahmen, der Vertrauen schafft. Klare Gesetze untermauern dieses Vertrauen und bringen Kunden dazu, sich für neue Anwendungen zu öffnen“.

Kalkbrener hingegen äußert sich deutlich kritischer. Er warnt, dass Regulatorien oft innovationsfeindlich seien und die Geschwindigkeit im Markt drosseln würden. “Man darf nicht den Fehler machen, aus Angst vor Regulierungen alle potenziellen Probleme schon im Vorfeld lösen zu wollen”, so der CEO. Europa verliere sonst in der globalen Wirtschaft an Wettbewerbsfähigkeit.

Der kulturelle Wandel: Menschen als „Manager von Agenten“

Letztlich entfalten aber weder saubere Daten noch die besten regulatorischen Rahmenbedingungen ihre Wirkung, wenn die Belegschaft nicht mitzieht – ein Befund, der sich übrigens wie ein roter Faden durch die gesamte “No Hype KI”-Staffel zog. Die massiven Auswirkungen auf die Unternehmenskultur bilden laut den Experten den entscheidenden Hebel für die Zukunft. Erlach prognostiziert den Aufstieg sogenannter „Frontier Firms“, die KI ganz selbstverständlich neben Kapital und menschlicher Arbeitskraft als elementaren Produktionsfaktor begreifen. Der organisatorische Durchbruch gelinge dann, „wenn jeder im Unternehmen beginnt, als Manager von Agenten zu agieren und den eigenen Job mithilfe von KI zu optimieren“. Mitarbeiter:innen, die diese Tools aktiv nutzen, würden vom Management als hochproduktiv wahrgenommen, während Verweigerer an Leistungsfähigkeit dramatisch zurückfielen.

Dass dieser Wandel die Teams bereits spürbar verändert, bestätigt Ganibegovic aus der Praxis: Wenn man ein AI-natives Team mit KI-Tools ausstatte, forme man quasi ein Team von „Avengers“ mit enormer Schlagkraft, das traditionelle Entwicklungszyklen im Softwarebereich massiv verkürzen könne. Um diesen Zustand jedoch flächendeckend zu erreichen, sei ein gezieltes Befähigen der Belegschaft notwendig, meint Ratheiser. Unternehmen müssten aktiv in den Aufbau von KI-Kompetenzen (Literacy) investieren, um Berührungsängste zu minimieren und den produktiven Umgang mit den neuen Werkzeugen strategisch im Arbeitsalltag zu verankern.

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