Wie schaffen wir eine lebenswerte Zukunft durch gesunde Ernährung und nachhaltiges Handeln?
Wenn stärkehaltige Lebensmittel wie Getreide oder Kartoffeln bei hohen Temperaturen gebacken, gebraten oder frittiert werden, entsteht Acrylamid, ein Stoff, der als potenziell krebserregend gilt. An der Universität Hohenheim erforschen Wissenschaftler:innen, wie sich Acrylamid in Getreide- und Kartoffelprodukten durch den gezielten Einsatz von Enzymen und Antioxidantien reduzieren lässt, ohne dabei Geschmack oder Textur der Lebensmittel zu beeinträchtigen.
Ein Ansatz untersucht zum Beispiel, wie pflanzliche Spezialzutaten wie Kartoffelflocken, Karottenstreifen, Oliven oder Röstzwiebeln sowie technologische Anpassungen, etwa das Einweichen von Zutaten, die Acrylamidbildung bei der Herstellung von Brot und Backwaren weiter verringern können. Das so entstehende bessere Verständnis von Zutaten, Prozessen und chemischen Reaktionen macht alltägliche Snacks und Backwaren gesünder ohne dass Verbraucher:innen auf Genuss verzichten müssen.
Foschung:
An der Universität Hohenheim entwickeln Forschende innovative Wege, um pflanzliche Rohstoffe und Nebenprodukte der Lebensmittelherstellung besser zu nutzen. Mithilfe von Pilzen und anderen Mikroorganismen entstehen mittels Fermentation dabei neue Proteinquellen und natürliche Aromen für pflanzliche Lebensmittel.
Sogenannte Ständerpilze wachsen dabei auf Nebenströmen wie Sojaokara, einem Nebenstrom der Sojaverarbeitung, und wandeln diese in hochwertige hochwertige Mykoproteine mit hoher biologischer Wertigkeit und reduzierter Allergenität sowie in geschmacksgebende Aromastoffe um. Gleichzeitig wird untersucht wie Geschmacksmoleküle entstehen und sich verändern, um unerwünschte Geschmacksnoten zu reduzieren und gezielt herzhafte oder käseähnliche Aromen für pflanzliche Alternativen entwickeln.
So entstehen aus bisher wenig genutzten Rohstoffen schmackhafte Lebensmittel, die Ressourcen sparen, Abfälle reduzieren und neue Geschmackserlebnissen schaffen.
Forschung:
Die Ernährung von morgen soll gesund, ressourcenschonend und vielseitig sein und trotzdem gut schmecken. An der Universität Hohenheim wird Fermentation gezielt weiterentwickelt, um Lebensmittel nachhaltiger, nährstoffreicher und qualitativ hochwertiger zu machen. Mikroorganismen wie Milchsäurebakterien spielen dabei eine zentrale Rolle: Sie verändern Rohstoffe so, dass neue Eigenschaften entstehen, ganz ohne künstliche Zusatzstoffe.
Ein Ansatz ist die Nutzung von Bakterien, die in Fruchtzubereitungen natürliche Verdickungsstoffe (sog. Exopolysaccharide) bilden und so die Konsistenz und Stabilität verbessern, etwa für eine gleichmäßige Verteilung von Fruchtstücken bei gleichzeitig hoher geschmacklicher Qualität und komplett ohne Zusatzstoffe.
Weitere Forschungsarbeiten reichen von der fermentativen Herstellung von pflanzlichen Fleischalternativen auf Basis von Erbsenprotein bis zur gezielten Anreicherung von Vitamin B12, einem vorrangig in tierischer Nahrung vorkommenden Vitamins, in pflanzlichen Lebensmitteln. Dabei wird stets untersucht, wie die Fermentationsprozesse besser gesteuert und Mikroorganismen noch gezielter eingesetzt werden können um Zusatzstoffe ersetzen, Nährstoffe verbessern und neue Lebensmittelkreationen zu ermöglichen.
Forschung:
Wie lassen sich pflanzliche Lebensmittel so gestalten, dass sie nicht nur nachhaltig und gesund sind, sondern in Geschmack und Textur die Anforderungen diverser Zielgruppen erfüllen? An der Universität Hohenheim wird dazu mit neuen technologischen Ansätzen geforscht.
Mithilfe von Lebensmittel-3D-Druck werden pflanzliche Proteine so verarbeitet, dass sie faserige, fleischähnliche Strukturen bilden. Ziel ist es, die komplexe Textur von Fleisch möglichst realistisch nachzubilden und damit die Akzeptanz pflanzlicher Alternativen zu erhöhen.
Zugleich lassen sich so auch neue pflanzliche Menükomponenten mit hohem Ballaststoffgehalt herstellen, die nicht nur gesünder sind, sondern auch in Geschmack und Konsistenz überzeugen. Besonders wenn es gilt die Anforderungen von Menschen mit Schluckstörungen zu erfüllen, sind neue Verfahren wie der Lebensmittel-3D-Druck Schlüsseltechnologien, um Lebensmittel gezielt an individuelle Bedürfnisse anzupassen.
Forschung:
Die Lebensmittelproduktion der Zukunft muss nachhaltig, effizient und regional sein. Ein Schlüssel dafür ist die Wertschöpfung aus bisher ungenutzten Nebenprodukten. An der Universität Hohenheim, wird dazu klassische Handwerkskunst mit moderner Prozesswissenschaft verbunden, um bisher ungenutzte Rohstoffe für die menschliche Ernährung nutzbar machen.
Ein besonders vielversprechendes Beispiel ist die Gewinnung und Aufbereitung von Hefeproteinen aus Reststoffen der Brauindustrie. Das durch Fraktionenierung gewonnene und durch kontrollierte Fermentation modifizierte Hefeprotein kann so als funktioneller Bestandteil in neuartigen Lebensmitteln, etwa in veganen und vegetarischen Fleisch- und Käsealternativen oder als Ei-Ersatz, eingesetzt werden.
Aber auch aus nicht-mehr verkaufsfähigen Altbackwaren, die Mithilfe von Enzymen und Hefen zu Alkohol vergoren und anschließend destilliert werden, können noch Lebensmittel wie ein Brotbrand gewonnen werden.
So werden aus Nebenprodukten wertvolle, regionale Bausteine die Ernährung nachhaltig unterstützen und die Kreislaufwirtschaft stärken.
Forschung:
Viele haltbare Lebensmittel müssen stark erhitzt werden, um sicher und lagerfähig zu sein, dabei leiden jedoch oft Geschmack und wertvolle Inhaltsstoffe. An der Universität Hohenheim entwickeln wir neue High-Tech-Verfahren, die genau dieses Problem lösen.
Ein Ansatz: Flüssige Lebensmittel wie Milch oder pflanzliche Drinks werden nicht mehr gleichmäßig stark erhitzt, sondern gezielt unterschiedlich behandelt. Während ein Teil intensiv erhitzt wird, um Keime sicher zu zerstören, wird der Rest schonender verarbeitet. So bleiben Geschmack und Qualität besser erhalten, unerwünschte Veränderunge werden reduziert.
Auch bei festen Lebensmitteln kommen innovative Verfahren zum Einsatz. Neue Anlagen nutzen beispielsweise Mikrowellenextruder, um Mozzarella und dessen pflanzliche Alternativen kontinuierlich herzustellen und dabei gleichmäßig zu erhitzen und zu formen. Das ermöglicht eine schonendere Verarbeitung und gleichzeitig eine effiziente Produktion in größerem Maßstab.
Forschung:
Proteine sind ein zentraler Bestandteil unserer Ernährung doch ihre Produktion stellt Umwelt und Ressourcen vor große Herausforderungen. An der Universität Hohenheim arbeiten wir daran, neue Proteinquellen nicht nur nachhaltiger, sondern auch funktional überzeugend zu machen.
Ein Schwerpunkt sind alternative Proteine, die weniger Emissionen verursachen, Wasser sparen und sich in eine Kreislaufwirtschaft integrieren lassen. Ziel ist es, ihre Herstellung, Nutzung und Umweltwirkung ganzheitlich zu bewerten und so verlässliche Grundlagen für die Ernährung der Zukunft zu schaffen.
Zur gleichen Zeit geht es um die Qualität von Lebensmitteln: Wie lassen sich Eigenschaften ersetzen, die bislang schwer nachzubilden sind? Ein Beispiel ist Gluten, das für die Struktur und Backfähigkeit von Teigen entscheidend ist.
Neue Ansätze kombinieren pflanzliche Proteine und natürliche Ballaststoffe mithilfe von Enzymen zu stabilen Netzwerken, die ähnliche Eigenschaften wie Gluten entwickeln können und schaffen so die Grundlage für Lebensmittel, die umweltfreundlich und in ihrer Qualität überzeugend sind.
Forschung:
Der Weg vom Feld auf den Teller ist lang und führt noch immer zu hohen Lebensmittelverlusten entlang der gesamten Wertschöpfungskette, in der Produktion ebenso wie zuhause. An der Universität Hohenheim wird diesem Problem mit digitalen Lösungen begegnet, die Lieferketten intelligenter machen und Verschwendung reduzieren. Sensoren erfassen Daten direkt in der Produktion, moderne Analyseverfahren werten sie in Echtzeit aus und ermöglichen eine lückenlose Rückverfolgbarkeit von Warenströmen. So können kritische Veränderungen wie Verderbnisprozesse früh erkannt und Lebensmittel gezielter gesteuert werden – für mehr Sicherheit und Effizienz entlang der gesamten Kette.
Gleichzeitig werden Verbraucher:innen aktiv eingebunden. Einfach bedienbare Apps zeigen, wie lange Lebensmittel auch über das Mindesthaltbarkeitsdatum hinaus genutzt werden können. So helfen sie, unnötiges Wegwerfen zu vermeiden und Ressourcen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu schonen.
Forschung:
An der Universität Hohenheim erforschen Wissenschaftler:innen, wie sich die Umweltwirkungen biobasierter Produkte und Produktionssysteme ganzheitlich bewerten lassen. Mithilfe von Ökobilanzierungen werden alle Phasen einer Wertschöpfungskette analysiert. Ziel ist es, fundierte Entscheidungsgrundlagen für eine nachhaltige Bioökonomie zu schaffen und aufzuzeigen wo biobasierte Produkte Vorteile gegenüber fossilen Alternativen bieten und wo Zielkonflikte zwischen Klimaschutz, Flächennutzung und Biodiversität entstehen.
Auch in der Produktentwicklung werden bereits früh Nachhaltigkeitskriterien entlang des gesamten Lebenszyklus berücksichtigt um Produkte so für zirkuläre Systeme zu entwickeln und Umweltbelastungen zu minimieren. Eng damit verbunden ist die Gestaltung nachhaltiger Wertschöpfungsketten, bei der das Zusammenspiel aller Akteure berücksichtigt wird, von Landwirtschaft bis zum Konsum. Regionale Kreisläufe, Kaskadennutzung und die Nutzung von Nebenprodukten helfen, Ressourcen effizienter zu nutzen und Abfälle zu reduzieren.
Forschung:
Forschende der Universität Hohenheim entwickeln digitale Werkzeuge, um natürliche Systeme effizient zu steuern und zu schützen. Sensoren, IoT, Cloud-Technologien und Künstliche Intelligenz ermöglichen zum Beispiel eine bedarfsgerechte effiziente Bewässerung städtischer Bäume und Grünflachen. Erprobt in Zusammenarbeit mit der Stadt Frankfurt a. M. schaffen Hohenheimer Forschende eine praxiserprobte Lösung, die als open-source Lösung skalierbar für andere Städte und Kommunen eingesetzt werden kann. Digitale Methoden unterstützen zudem die Erfassung und Überwachung von Artenvielfalt. Automatisierte Identifikation, Monitoring-Systeme und Datenanalyse fördern den Schutz bedrohter Arten und machen Forschung zu Ökosystemen effizienter.
In den tropischen Feuchtgebieten Zentral- und Ostafrikas helfen in Hohenheim entwickelte digitale Entscheidungssysteme, komplexe ökologische, soziale und wirtschaftliche Herausforderungen zu meistern. Die Kombination aus Sensorik, KI, Datenanalyse und transdisziplinärem Wissen macht die nachhaltige Nutzung von Ressourcen möglich, schützt Artenvielfalt und stärkz die Resilienz von Ökosystemen.
Forschung:
An der Universität Hohenheim werden Verbraucher:innen aktiv in die Forschung einbezogen, um besser zu verstehen, wie nachhaltige, regionale und pflanzenbasierte Lebensmittel wahrgenommen werden und welche Faktoren ihre Akzeptanz beeinflussen. Ziel ist es herauszufinden, welche Produkte, Prozesse und Maßnahmen Kaufentscheidungen fördern – von Informationsangeboten bis zur Gestaltung von Verkaufsumgebungen. Zugleich untersuchen Forschende, welche Auswirkungen der Wandel von tierischen zu pflanzlichen Alternativen auf Landwirtschaft, Produktion und Umwelt hat.
Erste Ergebnisse zeigen ein differenziertes, insgesamt jedoch positives Bild: Flächen werden effizienter genutzt, pflanzliche Produktionssysteme wirtschaftlich attraktiver und die CO₂-Emissionen sinken – trotz zusätzlichen Energiebedarfs bei der Verarbeitung. Durch die Verbindung von Verbraucherforschung, datenbasierter Analyse und praxisnahen Interventionen entsteht ein ganzheitlicher Blick auf Ernährungssysteme. So wird deutlich, wie sich Ernährung nachhaltiger, gesünder und gesellschaftlich wirksam gestalten lässt.
Forschung:
An der Universität Hohenheim verbinden Forschende Künstliche Intelligenz mit fundiertem Expertenwissen, um die Qualität von Lebensmitteln entlang der gesamten Produktionslinie zu sichern. Digitale Modelle erkennen frühzeitig Abweichungen und ermöglichen schnelles Eingreifen für eine gleichbleibend hohe Produktqualität. Erprobt wird dieser Ansatz unter anderem an fermentierten und haltbaren Lebensmitteln.
Gleichzeitig prüfen KI-gestützte Kameras Produkte in Echtzeit direkt an der Produktionslinie. Fehler werden sofort erkannt, Mitarbeitende entlastet und die Produktqualität gesichert. Ergänzt wird dies durch hybride digitale Zwillinge, die physikalische Modelle mit maschinellem Lernen kombinieren. Sie lernen kontinuierlich aus Produktionsdaten, gleichen Schwankungen aus und identifizieren Anomalien. Dadurch können neue Produkte von Anfang an erfolgreich hergestellt werden.
Zeitgleich bleiben die Modelle für Fachkräfte transparent und auf andere Anlagen sowie Produktvarianten übertragbar. Die Verbindung von Künstlicher Intelligenz, Daten und Fachwissen macht die Lebensmittelproduktion effizienter, sicherer und qualitativ stabil.
Forschung:
Mittels Sonnenlicht Abwasser und Abfälle direkt in nutzbare Energieträger und chemische Rohstoffe verwandeln? Das geht, dank künstlicher Photosynthese. An der Universität Hohenheim nutzen Forschende dafür winzige molekulare Katalysatoren und speziell entwickelte lichtabsorbierende Nanomaterialien. Diese erlauben es Abwasser in grünen Wasserstoff oder das In Abfallstoffen enthaltene CO₂ in wertvolle chemische Verbindungen umzuwandeln. Wie Pflanzen nutzt das System dabei die Energie der Sonne als Antrieb für den sogenannten Prozess der Photokatalyse. So können künftig erneuerbare Energien gewonnen, CO₂-Emissionen gesenkt und eine nachhaltige, klimafreundliche Zukunft aufgebaut werden.
Forschung:
Die Transformation hin zu einer nachhaltigen Wirtschaft erfordert innovative Ansätze, um fossile Rohstoffe durch biobasierte Alternativen zu ersetzen. Eine vielversprechende Grundlage dafür bieten bislang wenig genutzte Rest- und Nebenströme. Sie fallen jährlich in großen Mengen an und besitzen ein erhebliches Potenzial, als neue Rohstoffbasis für biobasierte Produkte zu dienen.
Im Fokus Hohenheimer Forschung stehen daher Konversionstechnologien, die biogenen Rest- und Nebenströme in wertvolle Produkte überführen. Mithilfe von Bioraffinerie-Konzepten, die auf thermochemischen und biologischen Konversionstechnologien basieren, lassen sich aus Biomasse unterschiedliche Zwischenprodukte gewinnen, darunter sogenannte Plattform-chemikalien, Ausgangsstoffe für eine Vielzahl von Anwendungen.
Auch im Bereich funktioneller Inhaltsstoffe werden neue Wege beschritten: So machen es biotechnologische Verfahren möglich, leistungsfähige Alternativen zu petrochemischen Produkten, wie biobasierte Tenside, die in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden können, herzustellen.
Forschung:
Gesunde Ernährung ist nicht nur eine Frage von Disziplin oder Wissen, sondern auch der Lebensumstände. Viele Menschen, insbesondere Kinder und Jugendliche in armutsgefährdeten Haushalten, haben eingeschränkten Zugang zu gesunden Lebensmitteln. Die Universität Hohenheim untersucht deshalb, wie materielle und soziale Ernährungsarmut in Deutschland aussieht, welche Faktoren sie beeinflussen und welche Folgen sie für Ernährungssicherheit, Gesundheit und Lebensqualität hat.
Aber auch weltweit fehlt es vielen Menschen an wichtigen Nährstoffen wie Eisen und Zink. Neue Ansätze Hohenheimer Forschung versuchen deshalb, durch Erforschung der Nährstoffaufnahme und -speicherung in Pflanzen und Züchtung neuer Pflanzensorten (z. B. Bohnen), Lebensmittel selbst nährstoffreicher zu machen, damit Menschen in betroffenen Regionen mehr Eisen und Zink über ihre Grundnahrungsmittel aufnehmen können.
Forschung:
Für viele Menschen bedeutet Essen Verzicht: Unverträglichkeiten gegenüber Gluten, Laktose oder Histamin machen den Alltag kompliziert und belastend. Die Forschung an der Universität Hohenheim arbeitet daran, das zu verändern – hin zu besser verträglichen Lebensmitteln. Im Fokus steht, was im Körper Beschwerden auslöst und wie sich diese Prozesse beeinflussen lassen. Mithilfe von Enzymen sollen problematische Inhaltsstoffe gezielt abgebaut oder verändert werden. So könnten Lebensmittel entstehen, die Betroffene besser vertragen, ohne strikt verzichten zu müssen.
Gleichzeitig zeigt sich: Die Herausforderungen sind nicht nur biologisch. Besonders nach der Diagnose, etwa bei Zöliakie, kämpfen viele mit Unsicherheiten, emotionaler Belastung und der konsequenten Umsetzung ihrer Ernährung im Alltag. Auch die Sicherheit von Lebensmitteln spielt eine wichtige Rolle. Untersuchungen zeigen, dass selbst glutenfreie Produkte Spuren enthalten können – ein Risiko, das weiter reduziert werden soll. Das Ziel: Lebensmittel, die nicht nur sicherer sind, sondern den Alltag spürbar erleichtern und Betroffenen mehr Freiheit beim Essen zurückgeben.
Forschung:
Superfoods stehen für das Versprechen besonders gesunder Ernährung: reich an Omega-3-Fettsäuren, Antioxidantien und anderen wertvollen Inhaltsstoffen. Entscheidend ist jedoch nicht nur, was ein Lebensmittel enthält, sondern was davon tatsächlich im Körper ankommt. Genau hier setzt die Forschung an der Universität Hohenheim an. Unter dem Begriff Bioverfügbarkeit untersuchen Forschende, wie Nährstoffe aufgenommen, transportiert und wirksam werden. Ein Schwerpunkt liegt auf Mikroalgen als nachhaltiger und nährstoffreicher Lebensmittelquelle der Zukunft. Sie enthalten u. a. Omega-3-Fettsäuren, Carotinoide und Proteine mit potenziell gesundheitsfördernden Eigenschaften. Am Beispiel von Mikroalgen wird erforscht, wie diese Stoffe im Körper aufgenommen werden und welche Effekte sie etwa auf Darmgesundheit oder entzündliche Prozesse haben. Parallel wird untersucht, wie Nährstoffe überhaupt in unsere Körperzellen gelangen. Ziel ist es, Lebensmittel so zu entwickeln, dass gesundheitsfördernde Inhaltsstoffe besser verfügbar werden. Damit verbindet die Forschung Ernährungswissenschaft und Zellbiologie und schafft die Grundlage für eine neue Generation funktioneller Lebensmittel.
Forschung:
Alltag, Umfeld, und Körper spielen eine gemeinsame Rolle bei einer gesunden Ernährung. Übergewicht entsteht nicht einfach so und lässt sich auch nicht mit einer einzigen Lösung reparieren. An der Universität Hohenheim wird deshalb erforscht, wie biologische, individuelle und soziale Faktoren zusammenwirken.
Ein Schwerpunkt liegt auf Adipositas. Forschende entwickeln und testen Präventions- und Therapiekonzepte und untersuchen, welche Faktoren langfristig zu erfolgreicher Gewichtsreduktion beitragen, von Ernährung und Bewegung bis hin zu Lebensqualität und individuellen Bedürfnissen. Dabei rückt auch die Perspektive der Betroffenen in den Mittelpunkt: Welche Unterstützungsangebote wünschen sich Betroffene? Und wie müssen Programme gestaltet sein, damit sie im Alltag wirklich funktionieren? Die Forschenden wollen so eine Grundlage für wirksame Maßnahmen schaffen damit eine gesunde Ernährung für alle möglich wird.
Forschung:
Ernährung beeinflusst unsere Gesundheit bis in die Aktivität unserer Gene. An der Universität Hohenheim erforschen Wissenschaftler:innen daher, wie pflanzliche Inhaltsstoffe genetische Prozesse steuern können, ohne die DNA selbst zu verändern. Im Fokus stehen Krebsprävention und -therapie. Bestimmte bioaktive Substanzen, etwa aus Brokkoli, Kurkuma oder grünem Tee, können Gene aktivieren, die eine schützende Wirkung entfalten. Auch natürliche Verbindungen wie Flavonoide aus Hopfen sowie hochdosiertes Vitamin C werden untersucht, um Tumorwachstum zu beeinflussen und Immunreaktionen gezielt zu modulieren.
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Frauengesundheit. Frauen mit genetischen Risikofaktoren haben ein deutlich erhöhtes Risiko für Brust- und Eierstockkrebs. Forschung zeigt jedoch, dass Lebensstilfaktoren wie Ernährung und Bewegung dieses Risiko beeinflussen können. So untersucht eine große Interventionsstudie, wie sich körperliche Aktivität und mediterrane Ernährung auf das Krebsrisiko auswirken.
Ziel ist es, personalisierte Ansätze zu entwickeln, die insbesondere Frauen dabei unterstützen, ihr individuelles Gesundheitsrisiko aktiv zu beeinflussen.
Forschung:
Von Umweltfaktoren bis hin zu zellulären Mechanismen: Viele Krankheiten entstehen durch ein komplexes Zusammenspiel unterschiedlicher Einflüsse. Die Forschung an der Universität Hohenheim setzt genau hier an und untersucht verschiedene Krankheitsbilder, um ihre Ursachen ganzheitlich zu verstehen und gezielt eingreifen zu können. Ein Beispiel ist die Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME), eine durch Zecken übertragene Infektion. Forschende analysieren, warum bestimmte Regionen ein erhöhtes Risiko für eine Infektion aufweisen und wie sich die Ausbreitung eindämmen lässt.
Gleichzeitig richtet sich der Blick auf Prozesse im Inneren des Körpers: Wie entstehen Entzündungen, und wie verlaufen sie? Mithilfe moderner Methoden gelingt es die an Entzündungsreaktionen beteiligte Proteine sichtbar zu machen und Entzündungsvorgänge so genauer zu verfolgen. So können unterschiedliche Krankheitsbilder besser erkannt und neue präzisere Ansätze für Prävention und Behandlung entwickelt werden.
Forschung: