Wie lassen sich Brot und Brötchen künftig noch klimafreundlicher herstellen, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen? Diese Frage steht im Mittelpunkt des Forschungsprojekts „FutureWheat“ unter Leitung des Weizenexperten Professor Friedrich Longin von der Universität Hohenheim in Stuttgart. Das Ziel: hochwertigen Backweizen mit weniger Dünger und Pflanzenschutzmittel unter immer variableren Anbaubedingungen zu produzieren.
Die Universität und das Max Rubner-Instituts (MRI) arbeiten daran gemeinsam mit Partnern aus Landwirtschaft, Züchtung, Mühlen- und Backbranche. 2024 unterzeichneten in Berlin Repräsentanten der gesamten Wertschöpfungskette rund um Backweizen gemeinsam mit dem Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat eine Erklärung, um Treibhausgasemissionen beim Anbau und der Verarbeitung von Backweizen zu senken.
Klimaschutz beginnt auf dem Weizenfeld
Das Forschungsprojekt untersucht, welche Weizensorten besonders effizient mit Stickstoff umgehen, wie sich die Qualität unter verschiedenen Umweltbedingungen verändert und wie diese Eigenschaften gezielt genutzt werden können. „Beispielsweise ist zwar bekannt, dass weniger Stickstoffdünger und weniger Einsatz von Agrochemie zu weniger Ertrag pro Fläche und teilweise reduzierten Proteingehalten führt“, erklärt Longin. „Aber wir wissen nicht, welche Auswirkungen dies auf die Backqualität, das Aminosäurespektrum sowie Nährstoffe wie Mineral- und Ballaststoffe hat.“
Bislang wird die Qualität von Backweizen häufig über den Proteingehalt im Korn bewertet. Ein höherer Proteingehalt wird jedoch oft durch eine intensivere Stickstoffdüngung erreicht. Im Projekt „FutureWheat“ wollen die Forschenden deshalb die Bewertung der Backqualität von Weizen verbessern und erweitern. Statt nur die Menge an Protein zu betrachten, legen sie den Fokus auf die Protein-, Stärke- sowie Teig- und Backqualität. Dabei geht es darum, Sorten zu identifizieren, die auch mit geringerer Stickstoffdüngung stabile Backqualität und hohe Ertragsleistung liefern. Dadurch könnte der Bedarf an Stickstoffdüngung reduziert werden, ohne dass Bäckereien und Kundschaft Abstriche bei der Qualität von Brot und anderen Backwaren hinnehmen müssen.
Moderne Sensorik und Künstliche Intelligenz für Kornqualität
Ein zentrales Ziel des Projekts ist es, die Bewertung der Teig- und Backqualität von Weizen deutlich zu beschleunigen. Aktuell sind viele Analyseverfahren zeitaufwendig und kostenintensiv. Gleichzeitig entscheiden Sortenwahl und Kornqualität aber bereits früh darüber, wie gut sich der Weizen später verarbeiten lässt. „Deswegen ist es so wichtig, direkt nach der Ernte die wirkliche Verarbeitungsqualität der Erntepartien zu kennen“, erklärt Dr. Alexandra Hüsken als Projektleiterin vom Max-Rubner-Institut in Detmold. „Mit dieser Information könnten Getreidehandel und Mühlen bereits in der Getreideannahme die unterschiedlichen Qualitäten besser trennen.“ Das MRI verwendet moderne Sensorik, Bildanalyse und KI-Verfahren, um neue Schnelltests zu entwickeln. Diese sollen idealerweise ähnlich wie der aktuelle Schnelltest für Proteingehalt funktionieren, nur eben die Sorte und wichtige Teig- und Backqualitäten direkt vorhersagen.
Neben der Analyse von Qualitätsmerkmalen untersucht „FutureWheat“, inwiefern Umweltbedingungen die Leistung verschiedener Weizensorten beeinflussen. Wetterextreme, veränderte Niederschlagsmuster und unterschiedliche Bodeneigenschaften können sich auf den Ertrag und die Backqualität erheblich auswirken.
