Forschung an Lebensmitteln der Zukunft: Schokolade aus dem Bioreaktor
Forscher entwickeln eine 100-Gramm-Tafel im Labor. Künftig sollen auch andere Lebensmittel nicht mehr vom Feld und aus dem Stall kommen.
„Ja“, sagt Tilo Hühn, der Erfinder der neuen Art von Schokolade, am Telefon. Er sei selbst überrascht gewesen. „Sie ist fruchtig, blumig, schmeckt nach Zitrone und Beeren, und sie sieht aus wie eine normale Milchschokolade.“ Hühn, ursprünglich aus dem Rheingau, ist Professor an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, ZHAW, in Wädenswil im Kanton Zürich. Zusammen mit der Professorin Regina Eibl hat er die Schokolade hergestellt. Ihre Methode nennt sich zelluläre Landwirtschaft. Die Idee: Die Prozesse aus der Natur werden im Labor nachgeahmt.
Hühn und Eibl brauchten dafür nur am Anfang eine Kakaofrucht von einer Plantage aus Puerto Rico. Aus dieser haben sie den Samen, die rohe Kakaobohne, heraus geholt. Die ritzten sie mit dem Skalpell an, steckten sie in einen Brutreaktor. Nach knapp 30 Tagen entstand eine Art Schorf, Wundgewebe. Das seien neue Kakaozellen, die sich immer wieder vermehren ließen, sagt Hühn. „Sie können daraus beliebig viel Schokolade machen.“ Und zwar ganz ohne Sonnenlicht und Boden, auch ohne Pestizide und Dünger.
Wärme, Nahrung und Wasser brauchen die Zellen aber schon. Das Forscherteam setzt die Zellen aus dem Wundgewebe deshalb in einen Bioreaktor. Das ist im Grunde ein gut belüfteter, wohltemperierter und sich leicht hin und her bewegender Plastiksack, in dem die Zellen in einer Nährlösung aus Kohlenhydraten, Vitaminen, Aminosäuren und Wachstumshormonen, ihrem Futter, schwimmen. Und sich teilen, teilen, teilen. Das ist ähnlich dem Sauerteig, der derzeit wieder in Mode ist und einmal angesetzt immer wieder nachwächst, pflegt und füttert man ihn mit etwas Milch, Zucker und Mehl.
Am Ende werde die in nur wenigen Wochen herangereifte Zellmasse „geerntet, gefriergetrocknet, gemahlen und geröstet“, erklärt Hühn. Das Ergebnis sei Kakaopulver, aus dem Schokolade gemacht werden könne. Eine Zulassung habe diese noch nicht. Das werde auch noch brauchen, weil diese Verfahren sehr aufwändig seien.
Technologisch gebe es aber „keine großen Hürden mehr“, um den Kakao ohne Baum auch in großem Maßstab herzustellen. Praktisch jede Zelle lasse sich im Bioreaktor vermehren, in der Pharmaindustrie sei dies auch schon lange üblich. Hühn will als nächstes Avocado, auch Kräuter und Gewürze im Labor züchten – und er ist nicht der einzige, der sich in ein neues Zeitalter der Lebensmittelproduktion aufmacht.
Laborlebensmittel als Trend
Berühmt ist der Hamburger aus dem Labor, bereits 2013 von einem niederländischen Forscherteam vorgestellt. In Finnland arbeiten Wissenschaftler am Forschungsinstitut VTT in Espoo an Kaffee aus dem Bioreaktor. „Etwa 100 große und kleine Unternehmen, viele davon Start-Ups, arbeiten an Alternativen zu Früchten und Pflanzen vom Feld und zu Fleisch und Milchprodukten vom Tier. Sie sitzen zumeist in Nordamerika, Israel und Singapur, zunehmend auch in Japan. Europa hinkt noch hinterher, aber das wird sich schnell ändern. Denn da steht ein Billionengeschäft in Aussicht“, sagt Oliver Stengel, Professor für Nachhaltigkeit an der Hochschule Bochum.
Vor kurzem hat er das Buch „Vom Ende der Landwirtschaft. Wie wir die Menschheit ernähren und die Wildnis zurückkehren lassen“ geschrieben und meint: „Für die Menschheit ist es besser, wenn sie sich nicht nur auf den Anbau unter freiem Himmel verlässt, sondern sich unabhängig macht von der Umwelt.“ Die Zahl der Hungernden in der Welt nehme schließlich zu statt ab.
Zugleich wachse die Weltbevölkerung. Und die klimabedingten Ernteausfälle, also magere Erträge durch Dürren oder Überflutungen, würden zahlreicher. Derweil seien die ökologischen Probleme, die Emissionen von Treibhausgasen und das Artensterben, die die heutige Landwirtschaft verursache, nicht gelöst.
Die Herstellung im Labor braucht aber Energie, auch wenn Transporte rund um den Globus und die Herstellung von Pestiziden und anderen Agrarchemikalien wegfallen sollten. Stengel erklärt: „Fleischzellen lassen sich nur bei den für Säugetiere üblichen 37 Grad Celsius züchten, für tropische Pflanzen sind es 26 bis 29 Grad Celsius.“
Am Ende sei aber entscheidend, dass die Energie aus erneuerbaren Quellen komme. Und weiter: „Natürlich wäre der Königsweg, die Ernährungsweise umzustellen und zum Beispiel weniger Fleisch zu essen, aber so ist der Mensch nun mal nicht.“ Er glaubt, dass in wenigen Jahren, ein erheblicher Teil von Lebensmitteln aus dem Labor beziehungsweise dann aus großen Produktionsanlagen kommt.
Die Frage des Preises
Das stimme für viele Lebensmittel, sagt Professor Reimund Paul Rötter, der an der Universität Göttingen das Institut Tropischer Pflanzenbau und Agrosystem Modellierung leitet – für Kakao allerdings weniger. Der sei aus dem Labor einfach viel zu teuer. Aber war Fleisch das nicht auch? Der erste Burger aus dem Labor soll 250.000 Euro gekostet haben. „Das schon“, sagt Rötter, „mittlerweile sind die Kosten aber gesunken.“
Entscheidender sei ohnehin anderes: „Die ökologischen Folgewirkungen bei der Fleischproduktion sind um ein Vielfaches größer als bei der Kakaoherstellung, der Druck dort Alternativen zu finden ist somit größer und damit auch die Akzeptanz bei Verbrauchern. Zumal das Unbehagen darüber, wie Tiere gehalten werden, wächst. Kakao aus dem Labor wird eine Nische bleiben.“
Nur: Kann der Konsum so überhaupt noch gedeckt werden? Allein jeder Deutsche isst pro Jahr im Schnitt 90 Hundert-Gramm-Tafeln Schokolade. Und in Ghana und Côte d'Ivoire – die beiden Länder liefern 60 Prozent des Kakaos weltweit – fielen schon in den vergangenen Jahren immer mal wieder die Ernten mager aus wegen ungewöhnlicher Trockenheit.
Rötters Mitarbeiter Issaka Abdula, der in in Ghana zur Dürreresilienz des Kakaoanbaus forscht, sagt: „Der Kakaoanbau muss an den Klimawandel angepasst werden. Schon jetzt pflanzen die Bauern zum Beispiel Schattenbäume an und entwickeln Bewässerungssysteme.“ Und weiter: „Wenn die Kakaobauern nicht mehr produzieren könnten, bräche ihr Einkommen weg, der volkswirtschaftliche Schaden in den westafrikanischen Ländern wäre enorm.“
Hühn verspricht zwar, dass die Bauern an den Einkünften der Laborschokolade beteiligt werden, schon wegen der Vorgaben des Nagoya-Protokolls. Das ist ein globales Abkommen gegen Biopiraterie: Unternehmen, die sich Pflanzen aus Entwicklungsländern zu eigen machen,müsse diese an den Profiten beteiligen sollen. Wie ist allerdings offen. Und Abdula glaubt nicht groß daran.
Hühns Idee für die Zukunft „Wir sehen die Laborprodukte als Ergänzung, sie sollen die herkömmliche Landwirtschaft nicht komplett ersetzen, aber so weitermachen wie bisher können wir nicht. Darum werden wir die Schokolade konkurrenzfähig machen.“ Es gebe zahlreiche Anfragen von Investoren. Aber was heißt das für Verbraucher? Hühn: „Die 100-Gramm-Tafel wird anfangs unter 20 Euro kosten.“
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