Protein aus CO₂ – Nahrung aus der Luft

Eine der interessantesten Entwicklungen in der Lebensmitteltechnologie ist derzeit die Herstellung von Proteinen aus Kohlendioxid. Was zunächst wie Science-Fiction klingt, ist inzwischen technisch real und wird bereits industriell erprobt. Der Ansatz verbindet Biotechnologie, Energie- und Klimaforschung und könnte langfristig die Art verändern, wie Protein weltweit produziert wird.

Wie Protein aus CO₂ entsteht

Der grundlegende Ansatz ist biotechnologisch. Mikroorganismen werden in geschlossenen Fermentern kultiviert und nutzen Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle. Als Energiequelle dient Wasserstoff, der aus Wasser mithilfe von Strom gewonnen wird. Diese Mikroben – oft sogenannte hydrogenotrophe Bakterien – wachsen in diesem Prozess und bilden Biomasse.

Diese Biomasse besteht zu einem großen Teil aus Protein. Nach der Trocknung entsteht ein feines Pulver, das als Lebensmittelzutat genutzt werden kann. Der Proteingehalt liegt je nach Prozess meist zwischen etwa 60 und 80 Prozent.

Das resultierende Produkt ist relativ neutral im Geschmack und kann deshalb vielseitig eingesetzt werden. Denkbar sind Anwendungen in Proteinshakes, Fleischalternativen, Backwaren, Nudeln oder Milchprodukten. Der Produktionsprozess läuft vollständig in geschlossenen Anlagen ab und ist unabhängig von Wetter, Jahreszeiten oder landwirtschaftlichen Flächen.

Effizienz und ökologische Wirkung

Der Ansatz ist vor allem aus Ressourcensicht interessant. Klassische Landwirtschaft benötigt große Flächen, viel Wasser und ist stark vom Klima abhängig. Mikroorganismen hingegen können in industriellen Bioreaktoren gezüchtet werden.

Einige zentrale Kennzahlen aus aktuellen Studien und Pilotprojekten:

* Proteingehalt der Biomasse: etwa 60–80 %
* Landbedarf: bis zu 90–99 % geringer als bei tierischem Protein
* Wasserverbrauch: deutlich niedriger als bei Soja- oder Fleischproduktion
* Produktionsdauer: Mikroben können sich innerhalb weniger Stunden vermehren
* CO₂ als Rohstoff: statt Emission kann Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle genutzt werden

Da der Prozess elektrisch betrieben wird, kann er theoretisch vollständig mit erneuerbarer Energie laufen. Dadurch wird das Konzept besonders interessant für Regionen mit viel Solar- oder Windenergie.

Erste industrielle Projekte

Mehrere Unternehmen arbeiten inzwischen an der kommerziellen Umsetzung. Besonders weit ist das finnische Unternehmen Solar Foods. Sein Produkt „Solein“ wird in industriellen Fermentern hergestellt und bereits in Pilotprodukten wie Proteinshakes, Eiscreme oder Snackriegeln getestet.

Auch andere Start-ups verfolgen ähnliche Ansätze, etwa in den USA oder Großbritannien. Die Technologie wird häufig unter Begriffen wie „Air Protein“ oder „Food from Air“ diskutiert.

Noch steht die Branche am Anfang. Produktionsanlagen sind bisher relativ klein, und in vielen Ländern laufen noch regulatorische Zulassungsverfahren für diese neuartigen Lebensmittel. Dennoch sehen viele Experten darin eine mögliche Ergänzung zur klassischen Landwirtschaft – insbesondere für die globale Versorgung mit Protein.

Die grundlegende Idee ist bemerkenswert: Nahrung muss nicht zwingend auf Feldern wachsen oder von Tieren erzeugt werden. Sie kann auch in kontrollierten biotechnologischen Prozessen entstehen – aus Wasser, Energie und Kohlendioxid.

Foto: Solar Foods

Projekte:

Solein – Protein aus CO₂
https://solarfoods.com/solein

Air Protein (USA)
https://airprotein.com