3D-gedrucktes Fleisch: Was ist das und welche Alternativen zu Fleisch gibt es?

Fleisch ist ein zentrales Nahrungsmittel in der Ernährung vieler Länder der Welt, aber der Fleischkonsum stand in den letzten Jahren im Mittelpunkt vieler Debatten. Die Gründe für die Besorgnis über den Fleischkonsum sind vielfältig: Gesundheitsrisiken für die Verbraucher, die durch wissenschaftliche Studien bestätigt wurden, Umweltverschmutzung, Intensivtierhaltung, bei der das Wohlergehen der Tiere nicht beachtet wird, Übernutzung der Böden, übermäßige Entsorgung von tierischen Abfällen… und die Liste geht weiter.

Die Viehzucht trägt durch die Freisetzung von Methan, einem Treibhausgas, das 20- bis 30-mal stärker wirkt als Kohlendioxid, erheblich zur globalen Erwärmung bei. Genauer gesagt, trägt sie mehr zu den Treibhausgasemissionen bei als der Verkehrssektor weltweit und ist der Hauptverursacher von Entwaldung, Wasserverschmutzung und Wüstenbildung. Außerdem schätzt die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO), dass die Nachfrage nach Fleisch bis 2050 um 70 % steigen wird. Diese Zahl ist besorgniserregend, wenn man bedenkt, dass die Intensivtierhaltung bereits heute an ihrer Grenze angelangt ist. An der Spitze der Liste steht China mit den beiden größten Intensivtierhaltungsbetrieben der Welt, die zwischen 100.000 und 230.000 Rinder halten. In den Vereinigten Staaten hingegen gibt es mehr als 21.000 Intensivtierhaltungsbetriebe, in Spanien sind es fast 3.400 und in Italien gibt es laut Greenpeace Italien mindestens 894 stark umweltbelastende Betriebe.

Fleischerzeugung in der Welt, quantifiziert in Millionen Tonnen Eiweiß (Bild: FAO)

Der Verzicht auf den Fleischkonsum ist sicherlich kurzfristig kein leicht erreichbares Ziel. Aber ein bewussterer, eingeschränkter Konsum und die Erwägung vegetarischer Alternativen zu Fleisch könnten bereits große Auswirkungen haben. Es ist sicherlich richtig, dass in den letzten Jahren eine Trendwende eingetreten ist und die Zahl der Veganer und Vegetarier vor allem in den Ländern mit hohem Einkommen zugenommen hat, auch wenn diese in den westlichen Gesellschaften eine Minderheit darstellen (zwischen 1 und 10 % in den europäischen Ländern, zwischen 5 und 7 % in den Vereinigten Staaten). Außerdem gibt es in Ländern wie Indien aus kulturellen Gründen eine sehr große vegetarische Bevölkerung, die auf 30 bis 40 % der Gesamtbevölkerung geschätzt wird.

Mit dem wachsenden Bewusstsein und der zunehmenden Aufklärung über die Umwelt- und Gesundheitsprobleme, die mit dem Fleischkonsum einhergehen, wächst auch die Offenheit gegenüber alternativen Produkten. Das erklärt, warum sich immer mehr Unternehmen dazu entschließen, in die Produktion von Fleischalternativen zu investieren und sich dieser Aufgabe zu widmen, darunter auch 3D-gedrucktes Fleisch. Aber was genau ist 3D-gedrucktes Fleisch? Wie viele Arten von 3D-gedrucktem Fleisch gibt es? Kann man es in Supermärkten kaufen? Lassen Sie uns das Thema Punkt für Punkt vertiefen.

Was ist 3D-gedrucktes Fleisch?

Die Zahl der Unternehmen, die sich für Investitionen in die 3D-gedruckte Fleischindustrie entscheiden, nimmt stetig zu. Laut einer Studie von Exactitude Consultancy wird der weltweite Markt für 3D-gedrucktes Fleisch voraussichtlich von 178,64 Mrd. US-Dollar im Jahr 2023 auf 504,88 Mrd. US-Dollar im Jahr 2030 anwachsen, mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von 16 Prozent während des Prognosezeitraums.

Warum ist 3D-Fleisch attraktiv? 3D-gedrucktes Fleisch ist umweltfreundlicher, tierschutzfreundlicher, anpassbar und wirtschaftlich. Es gibt jetzt sowohl tierische als auch pflanzliche Arten von 3D-gedrucktem Fleisch, und es gibt Alternativen nicht nur zu Rindfleisch, sondern auch zu Hähnchen, Schweinefleisch sowie Alternativen zu Fisch und Meeresfrüchten.

3D-gedrucktes Fleisch auf pflanzlicher Basis

Der Herstellungsprozess für pflanzliche Alternativen umfasst in der Regel den 3D-Druck eines Produkts, das die Textur, den Geschmack und das Aussehen von Fleisch hat, mit Lebensmittelpasten aus Wasser, Hülsenfrüchten, Gemüse und Pflanzenölen.

Das erste Unternehmen, dem dieses Kunststück gelang, war Novameat, das 2018 das erste pflanzliche „Steak“ im 3D-Druckverfahren herstellte, das dieselben Nährwerteigenschaften wie ein gewöhnliches Steak aufweist und zu 60-70 % aus Wasser und zu 20 % aus Proteinen besteht, die aus gelben Erbsen, pflanzlichen Ölen, natürlichen Aromen und Farbstoffen sowie aus Algenextrakten gewonnen werden, die als Ballaststoffe dienen. Das optische Ergebnis ist überraschend, und auch der Geschmack, der sich ständig verbessert, kommt dem eines Rindersteaks nahe. Das Ergebnis war keineswegs von vornherein klar, denn bisher wurde nur Hackfleisch und verarbeitetes Fleisch nachgebildet. Im Video sehen Sie die Reaktionen der ersten Personen, die das Novameat-Steak probiert haben.

Giuseppe Scionti, Experte für Tissue Engineering und Biomedizin, ist der Gründer des in Barcelona ansässigen Start-ups Novameat. Inspiriert vom 3D-Bioprinting und der Möglichkeit, mit dieser Technologie menschliches Gewebe und Organe zu imitieren, hatte er die Eingebung, eine eigene Technologie zu entwickeln und gründete Novameat: „Mir wurde klar, dass ich, wenn 3D-Drucker menschliches Gewebe so gut imitieren können, auch einen Fleischersatz mit der gleichen Konsistenz wie tierisches Gewebe herstellen könnte„, erklärte er uns. Ich war in der Lage, etwas zu erzeugen, das die gleiche Textur wie Fleisch hatte„, fügte er hinzu, „um Mikrofasern zu erzeugen, die nicht nur wie ein Hamburger oder eine Frikadelle aussahen, sondern auch die gleiche Textur wie Muskelgewebe hatten.“

Novameat ist es gelungen, in seinen Produkten eine dem Tierfleisch ähnliche Textur zu erzeugen. (Bild: Novameat)

Scionti besitzt ein Patent für eine Mikroprägung, die die natürliche Textur von Fleischgewebe nachahmt. Gegenüber El País erklärte er: „Ich verwende Techniken, die normalerweise für gezüchtetes Fleisch verwendet werden, und Techniken, die dem Bioprinting entlehnt und für die Verwendung mit Fleischmaterialien pflanzlichen Ursprungs angepasst wurden. Die Schwierigkeit besteht darin, die Nanofasern der pflanzlichen Proteine so umzugestalten, dass sie wie tierische Proteine aussehen. Zuerst muss man die Histologie des tierischen Gewebes studieren, wie die Muskelfasern organisiert sind, und dann muss man versuchen, dies mit pflanzlichen Bestandteilen zu replizieren, die nicht gentechnisch verändert wurden“. Der von ihm verwendete 3D-Drucker wurde von der Stiftung CIM, einem mit dem UPC verbundenen Technologiezentrum, entwickelt und extrudiert den Teig auf eine Druckplatte nach einem von Scionti mit einer CAD-Software erstellten Entwurf.

Nach dem Erfolg von Novameat war das israelische Unternehmen Redefine Meat an der Reihe, das 2020 fünf Fleischformate auf den Markt brachte, darunter Alt-Steak, ein Steak auf pflanzlicher Basis, das im darauffolgenden Jahr erfolgreich auf die Speisekarten von Hotels und Restaurants in Israel und kurz darauf auch in den USA und Europa kam.

Das 3D-gedruckte Alt-Steak von Redefine Meat (Bild: Redefine Meat)

3D-gedrucktes Fleisch aus Tierzellen

Ebenfalls im Jahr 2020 begann die Fast-Food-Kette KFC mit 3D-gedruckten Chicken Nuggets zu experimentieren, diesmal aus tierischen Hühnerzellen.

Tierisches 3D-gedrucktes Fleisch kam offiziell 2021 auf den Markt, als das israelische Start-up-Unternehmen Aleph Farms eine Methode entwickelte, die den natürlichen Prozess der Muskelregeneration, der im Körper einer Kuh stattfindet, nachahmt, allerdings unter kontrollierten Bedingungen. Im Gegensatz zu pflanzlichem 3D-gedrucktem Fleisch werden bei dieser Methode Fettzellen, Muskelfasern, Blutgefäßzellen und andere Zellen gemischt, woraus eine Biotinte entsteht, die in einem 3D-Bioprinting-Verfahren verwendet wird. Das so entstandene Fleisch entspricht in Geschmack, Beschaffenheit und Aussehen dem, was wir gewohnt sind. Aleph Farms hat auf diese Weise das erste Ribeye-Steak hergestellt, das mit echten Rinderzellen 3D-gedruckt wurde. Dasselbe Startup hatte einige Jahre zuvor seine Technologie für den erfolgreichen 3D-Druck von Fleisch auf der Internationalen Raumstation zur Verfügung gestellt, weit weg von jeglichen natürlichen Ressourcen. Ziel der Mission war es, die Möglichkeit zu testen, jederzeit und überall Zugang zu Fleisch zu haben, auch mit minimalen verfügbaren Ressourcen.

3D-gedrucktes Fleisch aus durch 3D-Bioprinting gezüchteten Zellen.(Bild: MeaTech/Steakholder Foods)

Im Jahr 2021 trat auch MeaTech 3D, das spätere Unternehmen Steakholder Foods, erstmals in der Branche in Erscheinung und gab bekannt, dass es ein 104 g schweres Steak im Bioprint hergestellt hat, das nach Angaben des Unternehmens das bisher größte kultivierte Steak der Welt ist.

Steakholder Foods hat sich schnell zu einem der bekanntesten Unternehmen für die Produktion von 3D-gedrucktem kultiviertem Fleisch und Gemüse entwickelt. Im Jahr 2022 brachte das Unternehmen Omakase-Rindfleischhappen auf den Markt, die von der Marmorierung des Wagyu-Rinds inspiriert sind und mittels 3D-Druck auf der Grundlage von Rinderzellen entwickelt wurden. Arik Kaufman, CEO von Steakholder Foods, kommentierte: „Dieses Produkt ist ein wichtiger Schritt nach vorn für uns und für die Kulturfleischindustrie im Allgemeinen. Es ist das Ergebnis harter Arbeit und unseres Wunsches, durch Bioprinting und Zellkultivierungsverfahren den höchstmöglichen Fleischstandard zu erreichen. Es ist auch ein wichtiger Meilenstein in unserem Bestreben, den „heiligen Gral“ des Fleisches zu perfektionieren: das Steak. Wir sehen Omakase Beef Bites an der Schnittstelle von Lebensmitteln, Technologie und Kunst. Wir wollen Köche auf der ganzen Welt dazu inspirieren, köstliche kulinarische Meisterwerke und unvergessliche Essenserlebnisse zu schaffen.“

Omakase Rindfleisch-Stückchen (Bild: Steakholder Foods)

Neben der Vermarktung von Produkten vertreibt das Unternehmen auch seine Technologie und seinen 3D-Drucker für Fleisch und Fisch. Dies gilt auch für andere Unternehmen wie Redefine Meat.

Wo kann man 3D-gedrucktes Fleisch essen?

Während kultiviertes 3D-gedrucktes Fleisch aufgrund strenger Vorschriften nur in einigen Ländern erhältlich ist, gibt es bei pflanzlichem 3D-gedrucktem Fleisch im Allgemeinen keine besonderen Einschränkungen.

Diese 3D-gedruckten Produkte sind inzwischen in vielen Restaurants und Supermärkten auf der ganzen Welt erhältlich. Mit den Fortschritten in der Technologie und den Investitionen in diesem Sektor ist auch die Produktion zunehmend auf große Mengen ausgerichtet und kann erschwinglichere Preise anbieten. Wir finden 3D-gedrucktes Fleisch von Sternerestaurants bis hin zu Fast-Food-Läden. Das Ziel der Hersteller ist es, diese Produkte als hochwertige, nahrhafte und nachhaltige Lebensmittel anzubieten.

Das 3D-gedruckte Rindfleisch auf Gemüsebasis von Redefine Meat wird in einem Restaurant serviert. (Bild: Redefine Meat)

Der Sternekoch Marco Pierre White zum Beispiel hat Zubereitungen von Redefine Meat zu einem Preis von 20 bis 30 Pfund in die Speisekarten seiner Londoner Restaurants aufgenommen. Das Fleisch von Novameat ist dagegen in mehreren spanischen Restaurants zu einem Preis von etwa 15 bis 20 Euro pro Kilo erhältlich. In Italien, in Rom, bietet das „nachhaltige Steakhaus“ Impact Food Gerichte auf pflanzlicher Basis an, darunter Redefine Meat zu einem Fast-Food-Preis ab 12 €.

Aber es geht nicht nur um Rindersteaks: Kürzlich haben die Unternehmen Cocuus und Foodys mit der Produktion von 3D-gedrucktem Gemüsespeck in großem Maßstab begonnen, der jetzt in vielen spanischen Supermärkten erhältlich ist, was einen großen Schritt nach vorn in diesem Sektor bedeutet, der nun zunehmend auf einen groß angelegten Vertrieb abzielt. Das Start-up-Unternehmen Revo Foods hat kürzlich mit seinem ebenfalls in industriellem Maßstab hergestellten 3D-gedruckten Gemüselachs, der das Aussehen und die Textur von Fisch simuliert, für Aufsehen gesorgt. Er trägt den Namen „The Filet“ und ist in österreichischen und europäischen Supermärkten erhältlich, ebenso wie die anderen neuen Produkte des Unternehmens, etwa der 3D-gedruckte Gemüse-Oktopus.

3D-gedruckter Gemüsespeck von Foodys und Cocuus ist gesünder als tierischer Speck (Bild: Foodys and Cocuus)

Kurz gesagt, während die Zugänglichkeit dieser Produkte endlich größer zu werden scheint (bis vor ein paar Jahren waren sie experimentell oder sehr teuer), bleibt die größte Herausforderung der Geschmack. Sogar die Textur des Fleisches scheint von vielen Marken erreicht worden zu sein, deren Produkte optisch mit echtem Fleisch identisch sind; der Geschmack bleibt jedoch ein Element, das 3D-gedrucktes Fleisch unweigerlich von tierischem Fleisch unterscheidet und das viele Verbraucher immer noch davon abhält, den Schritt zu 3D-Fleisch zu machen. Die Hersteller arbeiten und experimentieren jedoch weiter, um die Unterschiede zu minimieren. Werden sie in naher Zukunft Erfolg haben? Angesichts der enormen Fortschritte, die in nur wenigen Jahren gemacht wurden, ist das nicht unwahrscheinlich!

Was ist mit kultiviertem Fleisch?

Natürlich gibt es auch andere, nicht 3D-gedruckte Alternativen wie im Labor gezüchtetes Fleisch oder andere Produkte auf Pflanzenbasis. Wir können den „Beyond Burger“ von Beyond Meat erwähnen, „den weltweit ersten pflanzlichen Burger, der aussieht, kocht und sich anfühlt wie Rindfleisch“, wie das Unternehmen betont. Oder der „Impossible Burger“ des kalifornischen Start-up-Unternehmens Impossible Foods. Ein pflanzlicher Burger, der „all den Geschmack, das Aroma und die Güte von Rindfleisch bietet“.

Aber was ist der Unterschied zwischen 3D-gedrucktem Fleisch und kultiviertem Fleisch? Kultiviertes Fleisch wird seit den 1970er Jahren erforscht und wurde erstmals im Jahr 2000 von dem Forscher Jason Matheny bekannt gemacht. Erst 2013 wurde das erste im Labor gezüchtete Rindfleischpatty von Mark Post von der Universität Maastricht der Weltöffentlichkeit vorgestellt und auf einer Pressekonferenz in London verzehrt.

Kultiviertes Fleisch, entwickelt von Mark Post (Bild: Mosa Meat)

Dabei handelt es sich um Fleisch, das in einem Labor hergestellt wird. Dazu werden einem lebenden oder frisch geschlachteten Tier Zellen entnommen und in Kulturmedien gegeben, um ihre Vermehrung anzuregen. Die Zellen sind dann in der Lage, sich in großer Zahl zu vermehren, so dass ein Produkt entsteht, das wie Fleisch aussieht, riecht, schmeckt und sich anfühlt und potenziell in unbegrenzten Mengen verfügbar ist. Claire Bomkamp, Wissenschaftlerin und Leiterin der Abteilung für kultiviertes Fleisch und Meeresfrüchte am Good Food Institute, sagt, es sei dasselbe wie herkömmliches Fleisch, nur dass die Tiere aus dem Produktionsprozess entfernt werden.

Kultiviertes Fleisch, das auch als synthetisches Fleisch bezeichnet wird, hat jedoch in vielen Ländern aus wissenschaftlichen, kulturellen oder ethischen Gründen Schwierigkeiten, akzeptiert zu werden. In Italien beispielsweise werden der Verkauf und der Verzehr von kultiviertem Fleisch ab 2023 verboten sein. Auch 3D-gedrucktes Fleisch aus gezüchteten Tierzellen gehört zu dieser Gruppe. Dies gilt jedoch nicht, wie oben erwähnt, für 3D-gedrucktes Fleisch pflanzlichen Ursprungs, das verzehrt werden kann und in Restaurants, die es anbieten, erhältlich ist.

Winston Churchill erklärte 1931: „In fünfzig Jahren werden wir der Absurdität entkommen, ein ganzes Huhn zu züchten, um seine Brust oder seinen Flügel zu essen, indem wir diese Teile getrennt in einer geeigneten Umgebung züchten.“ Es wird noch ein paar Jahre dauern, aber wir bewegen uns auf jeden Fall in diese Richtung, was eine gute Nachricht für unseren Planeten und für die Tiere ist.

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*Titelbildnachweis: Redefine Meat