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Kosten als Stachel im künstlichen Fleisch

von Hanna Stummer


Generiert mit Midjourney

Was dem Siegeszug von kultiviertem Fleisch im Wege steht.

Kultiviertes Fleisch ist in aller Munde, in manchen Regionen der Welt schon wörtlich. Der enorme Kostenfaktor erschwert aber immer noch seine Verbreitung und damit die Hoffnung, der herkömmlichen Fleischindustrie tatsächlich Konkurrenz zu machen.

Schenkt man den Prognosen von Unternehmen im Sektor kultiviertes Fleisch Glauben, werden in naher Zukunft keine Tiere mehr für unsere Nuggets, Burger und Co. ihr Leben lassen müssen. Es werden futuristische Bilder von Bioreaktoren mit hunderttausenden Hektolitern gezeichnet, in denen Zellen für die Ernährung einer modernen Gesellschaft gezüchtet werden, die die antiquierte Notwendigkeit der Tierschlachtung überwunden hat. Das US-Unternehmen Good Meat beispielsweise plant eine Produktionsstätte, in der bis zu 13.500 Tonnen kultiviertes Fleisch pro Jahr produziert werden sollen. In einer Techno-Ökonomischen-Analyse (TEA) des Good-Food-Institute (GFI) geht man davon aus, dass bis kultiviertes Fleisch bis 2030 wettbewerbsfähig sein wird – auch hier wird von Reaktoren mit einem Output von 10.000 Tonnen jährlich ausgegangen.
Bei solchen Vorhaben denkt man an Fabriken aus Sci-Fi Filmen, Reagenzgläser und Menschen in weißen Kitteln – weit entfernt von der heutigen Realität eines Schlachthauses.
Kritiker:innen zufolge sind diese Szenarien aber genau das: Fantasie aus dem Bereich der Science-Fiction. In Wahrheit steht die Industrie, die zwar schon durchaus im Labor entwickelte Produkte herstellt und Menschen zum Verzehr vorsetzt, vor einem gigantischen Problem – der Skalierbarkeit der Technologie und somit beinahe unvorstellbaren Kosten, deren größte Treiber die folgenden sind.

Zellkulturmedium

Das Medium, in dem kultivierte Fleischzellen heranwachsen, kann analog zu menschlichem Blut gedacht werden – es versorgt die Zellen mit allen Nährstoffen und was sie sonst noch zum Gedeihen brauchen. Obwohl Unternehmen wie Mosa Meat die Kosten für diese Nährflüssigkeit bereits um ein Vielfaches verringern konnten, als sie es schafften, den umstrittenen Inhaltsstoff FBS aus der Zusammensetzung zu nehmen, sind die darin enthaltenen synthetischen Aminosäuren und andere Inhaltsstoffe immer noch zum absolut größten Teil für die Kosten von kultivierter Fleischproduktion verantwortlich. Im Report des GFI wird davon ausgegangen, dass diese Aufwände bis 2030 fallen würden – warum, wird in dieser Abhandlung aber nicht weiter erklärt. Kritiker:innen wie der Chemieingenieur David Humbird betonen darüber hinaus, dass die aktuelle weltweite Produktion dieser Aminosäuren um ein Vielfaches erhöht werden müsste. Es wird sich erst zeigen, ob es möglich ist, die Prozesse für ihre Gewinnung in Zukunft kosteneffizienter zu gestalten und so die enormen Summen, die für das Medium anfallen, zu reduzieren.

Fetal Bovine Serum (FBS): Der enorm proteinreiche Stoff FBS wird aus dem Blut eines Rinderfötus gewonnen. Dazu wird der Fötus aus der Gebärmutter entnommen und Blut aus seinem Herzen abgezapft. Tierschutzaktivist:innen kritisieren die Praktik als besonders unethisch, da sowohl Muttertier als auch Fötus versterben.

Zelleffizienz

Ein weiteres Problem ist der Fakt, dass Zellen durch Ausscheidungen ihr eigenes Wachstum hindern. Man könne diese zwar entfernen, dafür würden aber besondere, kleinere, Perfusionsreaktoren benötigt – deren Einsatz aber Skaleneffekte verhindern würden. Eine andere Option wäre neue, in ihrer Effizienz gesteigerte, Zell-Linien zu entwerfen – was bis heute wie es scheint noch niemandem gelungen ist und laut einer von David Humbird verfassten detaillierten TEA zum Thema, Prinzipien der Thermodynamik verletze.

Stättengröße

In den genannten Projektionen von Good Meat und dem GFI müssten die zellulären Landwirtschaftsunternehmen riesige Produktionsstätten bauen, um die gewünschten Skaleneffekte zu erzielen und Preise nach unten zu treiben. Die Baukosten der Stätten wäre vergleichbar mit einem herkömmlichen großen Schlachthaus – die geplante Outputmenge eines solchen Betriebs  – 10.000 Tonnen jährlich im GFI-Report, 13.500 Tonnen jährlich laut Good Meat – wäre aber nicht im Entferntesten vergleichbar mit der tatsächlichen Fleischproduktion der USA pro Jahr, welche sich auf 48 Millionen Tonnen beläuft.

Bioreaktorvolumen

Die Größe der geplanten Bioreaktoren (10.000 Liter laut GFI, 250.000 Liter im Plan von Good Meat) würde beinahe ein Drittel des weltweit geschätzten existierenden pharmazeutischen Bioreaktorenvolumen benötigen. Das Problem ist hierbei aber nicht nur, dass diese Ausrüstung weltweit überhaupt nicht existiert, weil sie noch nie benötigt wurde – das Kultivieren von Zellen in Bioreaktoren in den geplanten Größenordnungen von Good Meat würde auch an andere Grenzen stoßen – einerseits auf ein wachsendes Kontaminierungsrisiko und außerdem darauf, alle Zellen gleichermaßen mit Nährstoffen und Sauerstoff zu versorgen. Letzteres wäre zwar durch schnelleres Rühren der Zellmasse im Reaktor möglich, allerdings läuft man dabei Gefahr, die sehr verletzlichen Zellen zu beschädigen. In der Vergangenheit gab es somit praktische Limitierungen für die Größe von Bioreaktoren. Unternehmen im Sektor kultiviertes Fleisch müssten diese Dinge somit schlichtweg versuchen und sehen, ob sie funktionieren – ohne Garantie auf Erfolg und mit dem Risiko von verheerenden finanziellen Verlusten.

Sauberkeit

Laut David Humbird müssten bei den geplanten Produktionsstandorten außerdem genaueste Hygiene- und Sterilitätsstandards – wie im pharmazeutischen Sektor – eingehalten werden – in der Analyse von GFI gehe man lediglich von „food grade“ Standards aus – also einer Tauglichkeit für die Lebensmittelproduktion. Dieses Szenario hält der Chemieingenieur allerdings für unrealistisch. Zellen besitzen kein eigenes Immunsystem und sind extrem anfällig für Bakterien und Viren, wenn solche in den Produktionsprozess eingeschleppt würden, wären die Resultate katastrophal. Zum heutigen Zeitpunkt könne man nicht mit Sicherheit sagen, welche Standards tatsächlich für die Produktion von kultiviertem Fleisch in den benötigten Mengen notwendig sein werden.

Energie

Ein weiteres nicht zu unterschätzendes Problem ist der enorm hohe Energiebedarf, der bei der Produktion von kultiviertem Fleisch anfällt. Diesen aus erneuerbaren Energien zu decken, ist essenziell, sonst könnte die Industrie einen noch höheren ökologischen Fußabdruck als manche Bereiche der konventionellen Fleischindustrie hinterlassen. Das Augenmerk ist hier besonders auf Geflügelproduktion zu legen, welche etwa im Vergleich zur Schweine- oder Rindfleischproduktion einen vergleichsweise geringen Energiebedarf aufweist.

Diese Einschätzungen wirken zuerst einmal ernüchternd. Bei vielen der ambitionierten Pläne von Unternehmen in der kultivierten Fleischindustrie handelt es sich um Spekulationen – um zu sehen, ob sie umsetzbar sind, werden tatsächlich viele Risiken eingegangen und Dinge einfach einmal probiert werden müssen. In den nächsten Jahrzehnten wird sich zeigen, ob die beschriebenen Sci-Fi-Fantasien Realität werden können.

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