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Nahrung aus dem 3D-Printer Die Erbse, die aus dem Drucker kommt


3D-Drucker könnten die Lebensmittelproduktion revolutionieren. An der Hochschule Weihenstephan drucken Forscher bereits Erbsen aus. Ganze Mahlzeiten sollen folgen - und Älteren das Essen erleichtern.
Von Lea Wolz

Bei Captain Picard aus der Science-Fiction-Serie "Star Trek" geht es ganz fix: Ist er hungrig, wirft er auf seinem Raumschiff einfach seinen Replikator an und heraus kommt nicht nur heißer Tee, sondern auch eine komplette Mahlzeit. Kein Schnippeln, kein Braten, kein Brutzeln, kein Spülen von Pfannen und Töpfen. Ganz so weit ist die Wissenschaft heute zwar noch nicht, doch momentan wird weltweit an 3D-Druckern geforscht, mit denen sich auch Speisen herstellen lassen sollen - auf Knopfdruck, aus der Düse.

So arbeitet etwa die US-Weltraumbehörde Nasa an einem 3D-Drucker, der Astronauten eines Tages im All mit Essen versorgen soll. Etwas, das eine Pizza sein soll und ihr zumindest entfernt ähnelt, kann er schon erzeugen, wie ein Video zeigt. Auch andere Startups und bekannte Firmen wie der Nudelhersteller Barilla investieren in die Technik. Noch steckt sie in den Kinderschuhen, doch erste Geräte könnten schon bald auf den Markt kommen.

Davon ist man auch an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf überzeugt. Ein Team um die Ernährungswissenschaftlerin Melanie Senger und die Biotechnologin Astrid Jäger ist dort dabei, zusammen mit dem niederländischen Unternehmen Foodjet den ersten industriell einsetzbaren 3D-Printer zu entwickeln, mit dem sich komplette Menüs auf den Teller bringen lassen. Schicht für Schicht sollen aus den Düsen des Druckers etwa Hähnchenschenkel mit Erbsen und Kartoffelpüree gedruckt werden. Zumindest eine Komponente - etwa die Erbsen - können die Forscher heute schon herstellen.

Die Entwicklung des Verfahrens ist Teil des EU-Forschungsprojektes "Performance". Drei Millionen Euro hat die EU gesponsert, damit sogenanntes Smoothfood - pürierte und durch den Drucker wieder in Form gebrachte Nahrung - bald auch industriell hergestellt werden kann. Bis Ende 2015 läuft das Projekt, an dem mehrere mittelständische Unternehmen, verschiedene Institute und zwei Unis beteiligt sind. Smoothfood aus dem 3D-Drucker ist dabei nicht nur Spielerei, sondern hat durchaus einen ernsthaften Hintergrund: Die Nahrung soll es Menschen mit Kau- und Schluckbeschwerden ermöglichen, wieder Essen serviert zu bekommen, das gut aussieht und schmeckt.

Bei einer immer älter werdenden Gesellschaft ist das durchaus ein Markt mit Potenzial. "Geschätzte 20 Prozent der älteren Menschen haben Kau- und Schluckbeschwerden", sagt Ernährungswissenschaftlerin Senger. Auch krankheitsbedingt, etwa durch Demenz, einen Unfall, einen Schlaganfall oder Lähmungen kann es zu einer sogenannten Dysphagie kommen. "Wer darunter leidet, bekommt heute meist nur einen unansehnlichen Brei serviert und das täglich", sagt Senger. "Die Folgen sind Appetitlosigkeit, Gewichtsverlust und eine Mangelversorgung mit wichtigen Nährstoffen." Das Ernährungskonzept von Smoothfood will das ändern.

Pro Kartusche ein Lebensmittel

Entwickelt hat es die Biozoon GmbH, ein mittelständisches Unternehmen in Bremerhaven. In etwa 1000 Altenheimen deutschlandweit wird Smoothfood bereits eingesetzt - allerdings sind die Mahlzeiten noch von Hand zubereitet und nicht ausgedruckt. "Zur Herstellung gelierter Kost nehmen die Köche ein frisches Lebensmittel, kochen und pürieren es", sagt Matthias Kück, Geschäftsführer von Biozoon. "Im Anschluss wird die Masse in Silikonformen gefüllt, etwa in eine, die die Form eines Hähnchenschenkels hat." Im Kühlschrank geliert das Püree, bei Bedarf kann es aus der Form gedrückt und in der Mikrowelle erhitzt werden.

Damit die Masse ihre Form behält, hat Biozoon vier verschiedene Pulver entwickelt, die untergemischt werden können. "Diese Geliermittel sind universell einsetzbar, geschmacksneutral und hitzebeständig", sagt Kück. "Sie basieren etwa auf der Grundlage von Agar-Agar, Xanthan oder Guarkernmehl." Im Mund fühlen sich die Lebensmittel an wie ein Gel oder ein luftiger Schaum, leicht zu schlucken sind sie auf jeden Fall.

Die Herstellung ist allerdings zeitaufwändig, der 3D-Drucker soll hier Abhilfe schaffen. "Wir arbeiten an einem Verfahren, mit dem man mehrere hundert Gerichte pro Tag drucken kann", sagt Kück. "Der Lebensmitteldrucker funktioniert dabei ähnlich wie ein Tintenstrahldrucker: Jedes Lebensmittel hat eine eigene Kartusche, über die Düsen wird es auf den Teller gespritzt und erhält so Schicht für Schicht die vorgegebene Form." Diese wird zuvor am Computer erstellt. Smoothfood, das so hergestellt wird, könnte in großem Maßstab an Altenheime geliefert werden und auch ohne große Umstände in der häuslichen Pflege einsetzbar sein, hofft Kück.

Mais macht noch Probleme

Doch noch sind nicht alle Lebensmittel für das Drucken geeignet. "Mais etwa bereitet uns Probleme, da feine Fasern übrig bleiben", sagt Melanie Senger vom Institut für Lebensmitteltechnologie. Weitere Herausforderungen: "Das Essen muss, nachdem es den Drucker verlässt, rechtzeitig stocken. Die Konsistenz muss zudem passen, damit es nicht in sich zusammenfällt", sagt die Ernährungswissenschaftlerin. Zudem müsse die fertige Mahlzeit einfrierbar sein und im Anschluss erwärmt werden können - ohne die Form zu verlieren.

Ein wenig zu basteln haben sie also noch in Weihenstephan. Auch der Geschmack sei noch optimierbar, räumt Senger ein. Doch sie ist zuversichtlich: "Mahlzeiten mit drei Bestandteilen können wir bald realisieren". Diese sollen sich dann noch personalisieren lassen und je nach Bedarf mit zusätzlichen Nährstoffen, etwa guten Ölen oder Vitaminen, angereichert werden, sagt die 30-Jährige. "Eine ausgeklügelte Logistik sorgt dafür, dass jeden Altenheimbewohner seine auf ihn zugeschnittene Mahlzeit erreicht."

Bei Captain Picard geht das heute schon zuverlässig und auf Knopfdruck. Anders als der Replikator aus der Science-Fiction-Serie könnte der 3D-Drucker für Smoothfood aber schon bald Realität werden und außerhalb der Universitäten zum Einsatz kommen. "Dass er in etwa anderthalb Jahren marktreif ist, ist durchaus realistisch", sagt Senger.


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