Datum: 17. November 2021 | Bilder: Michael Sonderegger

Revolution im Hühnerstall: Mit Heuschrecken statt Soja sollen Nutztiere in Zukunft nachhaltig gefüttert werden. Möglich macht’s das Internet der Dinge. Die Idee des Aargauer Start-ups SmartBreed überzeugt die ETH Zürich, die Klimastiftung Schweiz sowie die Investoren von «Die Höhle der Löwen Schweiz».

Die Hennen zucken zurück, als Christoph Bertschi ihnen eine Handvoll lebendiger Heuschrecken vorsetzt. Sie sind diese Form der Fütterung noch nicht gewohnt, ernähren sie sich doch vornehmlich von sojahaltigem Futtermittel. So wie fast alle der rund zwölf Millionen Hühner in der Schweiz.

Bertschi ist CEO des Unternehmens «SmartBreed», das sich die Förderung von Alternativen zum Sojaanbau auf die Fahne geschrieben hat. Bis 2024 sollen zehn Prozent des sojahaltigen Tierfutters in der Schweiz durch Heuschrecken ersetzt werden. Das Start-up ermöglicht Landwirten, eine vollautomatische Insektenzucht vor Ort zu installieren und so die sojafreie Fütterung ihrer Nutztiere zu gewährleisten. Der Sojaanbau für die Herstellung von Tierfutter geht in vielen Fällen mit der Rodung von Regenwald in Südamerika einher. «Der Proteinbedarf wird sich bis 2050 verdoppeln», sagt Bertschi, «niemand weiss, wie man die Weltbevölkerung in zwanzig, dreissig Jahren ernähren wird.» Mit Soja, wie man es jetzt mache, das sei einfach nicht nachhaltig. «Irgendwann wird es keinen Regenwald mehr geben, der abgeholzt werden kann. Es müssen Alternativen her.»

Raphael Vollenweider, auf dessen Bauernhof in Benzenschwil wir uns zur Demonstration der Innovation treffen, hat bereits vor vier Jahren damit begonnen, sein Grossvieh sojafrei zu ernähren. «Bei den Kühen haben wir komplett auf Raps und Mais umgestellt, den Schweinen verfüttern wir Molke, die beim Käsen entsteht», sagt er. Tiernahrung direkt vom eigenen Hof. «Unser Ziel ist es, mit den Heuschrecken auch bei der Eierproduktion von der sojahaltigen Nahrung wegzukommen.»

Ein Zusatznutzen bei der Fütterung von Legehennen mit Insekten ist die Ablenkung der Tiere. «Heuschrecken stehen in der Natur weit oben auf dem Speiseplan von Hühnern», sagt Bertschi. Das Fressen von lebenden Insekten fördere das Scharren und Jagen. Sorge für Abwechslung im Gehege. Ein entscheidender Vorteil, denn «das Feder- und Zehenpicken stellt bei der Haltung von Legehennen ein grosses Problem dar», sagt Bertschi.

Beim Federpicken rupfen sie sich untereinander die Federn aus, was nicht selten zu klaffenden Wunden führt. Beim Zehenpicken malträtieren sie die Füsse ihrer Artgenossen. Lenken sich die Hennen mit der Jagd nach Heuschrecken ab, kehren sie zurück in ihr natürliches Verhalten. Das gegenseitige Verletzen nimmt ab.

Mit SmartBreed begonnen hat alles bei einem familiären Abendessen. Zusammen mit seinen zwei jüngeren Brüdern Patrik und Adrian sinnierte Christoph Bertschi darüber, wie faszinierend es doch sei, dass Insekten faserreiche, ungenutzte Agrarnebenprodukte in hochwertige Proteine umwandeln könnten.

Die Brüder streckten ihre Fühler aus und eigneten sich im Austausch mit Experten viel Wissen über das Thema an. «Wir sahen, dass sich die Insektenzucht sehr aufwendig gestaltete, sehr viel Handarbeit dabei war – und dachten, das muss doch einfacher gehen und sich automatisieren lassen.» Dann haben sie einfach losgelegt, nach Feierabend und am Wochenende an einem Prototyp gebaut. «Schliesslich kamen wir an einen Punkt, an dem wir von unserer Idee überzeugt waren, haben unsere Jobs gekündigt und SmartBreed gegründet.»

Die drei Tüftler haben eine Box entwickelt, mit der Landwirte auf ihren Bauernhöfen ohne Aufwand Heuschrecken züchten können. Die Fütterung der Insekten und die Reinigung des Behältnisses erfolgen automatisch. Der «smarte Brutkasten» sorgt dafür, dass die Heuschrecken innert kürzester Zeit heranwachsen und danach direkt an die Nutztiere verfüttert werden können.

IoT und AI beschleunigen Wachstum der Heuschrecken

Um mit der kostengünstigen Sojaproduktion Schritt halten zu können, muss sich auch die Heuschreckenzucht effizient gestalten. Als die drei Brüder vor rund zwei Jahren den ersten Prototyp in Betrieb nahmen, brauchten die Heuschrecken neun Wochen, bis sie ausgereift waren. Unterdessen hat SmartBreed die Wachstumsphase auf drei Wochen reduziert, was den Betrieben einen enormen Effizienzgewinn bringt. «Bei anderen Tieren stecken Erkenntnisse aus über hundert Jahren dahinter, mittels derer das Wachstum Schritt für Schritt optimiert worden ist. Für Insekten hat das schlichtweg noch niemand gemacht», sagt Christoph Bertschi. SmartBreed holt dies nun für die Heuschrecken in einem Rekordtempo nach. «Wir sind in der Lage, in kürzester Zeit eine Menge zu forschen, zu erfassen, zu messen. Wir schaffen etwas, wofür man unlängst noch Jahre gebraucht hätte.»

Möglich macht es der Einsatz digitaler Technologien. «Die Verkürzung der Wachstumszeit war nur dank IoT (Internet of Things) möglich», sagt Co-Founder Patrik Bertschi. Die vernetzten Boxen messen stetig Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie CO2-Werte und regulieren eigenständig das Mikroklima, die Fütterung und den Tag-Nacht-Rhythmus. Dies schafft optimale Zuchtbedingungen und die Grundlage dafür, dass die Insekten gesund und schnell wachsen können.

Zur Optimierung der Parameter haben die Bertschi-Brüder die Experten nach deren Erfahrungswerten bei der Heuschreckenzucht befragt. Die Inputs, bei denen es sich eher um Bauchgefühle als um Fakten handelte, haben die drei direkt in ihrer Zuchtbox überprüft und konnten so eruieren, ob sich die Thesen bestätigten oder nicht.

«Wir können das Klima in der Box extrem konstant halten», sagt Patrik Bertschi. «Das heisst, wir können immer genau untersuchen, welchen Einfluss Temperatur, Luftfeuchtigkeit und CO2-Werte auf das Wachstum haben.» Unterdessen verfügt SmartBreed über rund 1000 Datensätze, die es ermöglichen, das effiziente Wachstum der Heuschrecken zu erklären und zu reproduzieren.

«Um all die Daten zu messen, mussten wir sicherstellen, dass wir einen Prozess haben, der vollautomatisch funktioniert und sich permanent stabil verhält», erklärt Patrik Bertschi. Nur so habe man damit beginnen können, einzelne Werte zu verändern, um zu erfahren, welche das Wachstum der Heuschrecken förderten und welche es hemmten.

Mit dem Einsatz von Bilderkennung und künstlicher Intelligenz (AI) erwartet Christoph Bertschi eine weitere Verkürzung der Wachstumszeit auf zwei Wochen. Mittels Kamera können zusätzlich Faktoren wie Grösse und Farbe der Insekten gemessen und automatisch in die Steuerung integriert werden. Dadurch sind die Zuchtboxen in der Lage, sich individuell und vollautomatisch an das Wachstum der Heuschrecken anzupassen. AI ermöglicht es zum Beispiel, die fünf Häutungen der Heuschrecken live zu erkennen und durch Anpassen der Parameter einfacher und schneller zu gestalten.

Mit dem Einsatz von Kameras wird sich das benötigte Datenvolumen stark erhöhen. «5G wird hier sicher eine Rolle spielen. Wir arbeiten mit Betrieben auf dem Land. Und da wir auf eine stabile Verbindung angewiesen sind, ist 5G eine spannende Option .»

Grosses Interesse in TV-Show «Die Höhle der Löwen Schweiz»

Die Idee von SmartBreed lässt sich auf weitere Wirtschaftszweige ausbauen. Die Zuchtboxen könnten in naher Zukunft auch in Mastbetrieben für Schweine und Geflügel zum Einsatz kommen. Weiter ist die Zucht von Mehlwürmern angedacht und dürfte bei Vertretern des Aquafarmings auf grosses Interesse stossen.

Das Potenzial des Start-ups ist enorm. Dies haben auch die Investoren von «Die Höhle der Löwen Schweiz» erkannt. In der TV-Show auf 3+, die von Sunrise UPC unterstützt wird, stiess die Businessidee auf grosses Interesse. Auch Institutionen wie die Klimastiftung Schweiz, Innosuisse, die ETH Zürich sowie die Universität St. Gallen unterstützen SmartBreed.

Die drei Brüder haben sich hohe Ziele gesteckt: «Wir wollen DER weltweite Anbieter für Zuchttechnologie von Insekten sein. Betrieben ermöglichen, verschiedene Insektenarten vollautomatisiert und kostengünstig direkt bei ihnen vor Ort zu züchten.»

Die Idee überzeugt auch das Kleinvieh auf Raphael Vollenweiders Bauernhof. Die anfängliche Skepsis der Hennen hat sich rasch gelegt und ist dem Jagdinstinkt gewichen. Sie nähern sich ruckartig den Heuschrecken, picken sie mit gezielten Stössen auf und zerdrücken sie mit ihrem Schnabel.

Sunrise UPC – Ihr Innovationspartner für IoT und 5G

Sunrise UPC ist Ihr idealer Partner für Vorhaben in der vernetzten Welt – von Smart Farming bis hin zur Industrie 4.0 . Die Basis für technologischen Fortschritt und mehr Produktivität bildet ein stabiles, sicheres und leistungsstarkes Netz zur Datenkommunikation. Wir unterstützen Start-ups wie auch KMU und grosse Unternehmen bei der digitalen Transformation und bieten ein leistungsstarkes Glasfasernetz. Neue Mobilfunkstandards wie 5G oder NarrowBand-IoT eröffnen dem Internet der Dinge (IoT) spektakuläre Möglichkeiten – und Unternehmen dadurch ein schier unendliches Spektrum an Innovationen .