- In-vitro-Fleisch entsteht durch die Vermehrung tierischer Zellen im Bioreaktor.
- Mit In-vitro-Fleisch wird die Vision einer nachhaltigen und tierleidfreien Fleischerzeugung verbunden. Die Realität bleibt bislang hinter diesen Erwartungen zurück.
- Im kleinen Maßstab gelingt die Erzeugung von In-vitro-Fleisch bereits, großtechnisch aber noch nicht. Auf dem EU-Markt ist solch ein Produkt noch nicht erhältlich.
- Knapp ein Drittel aller Deutschen kann sich vorstellen, In-vitro-Fleisch regelmäßig zu essen.
Die meisten Menschen in Deutschland müssen ihren Fleischkonsum halbieren, um das Klima und die Tiere zu schützen und gesünder zu essen. Doch für viele Verbraucher*innen gehört Fleisch immer noch zu einer vollständigen Mahlzeit dazu.
Zwar steigen Angebot und Nachfrage an pflanzlichen Fleischalternativen. Und die Produkte schneiden aus Umweltsicht auch vergleichsweise gut ab. Jedoch sind Tofu-Wurst und Seitan-Schnitzel oft hochverarbeitet. Aus Sicht der Deutschen Gesellschaft für Ernährung sind sie deshalb nur in Maßen empfehlenswert. Außerdem sind sie zwar inzwischen ein einkommensträchtiger Zweig der Lebensmittelverarbeitung, tragen aber nicht dazu bei, eine zukunftssichere Landwirtschaft zu fördern. Eine solche würde unseren Getreide-, Öl-, Obst- und Gemüsebedarf möglichst regional produzieren und dafür angemessene Preise erzielen. Das wäre ein wichtiger Baustein einer zukunftstauglichen Transformation der Ernährungssysteme.
Wie wäre es also, nicht das Produkt Fleisch selbst, sondern die Art seiner Erzeugung fundamental neu zu gestalten? Nicht mehr landwirtschaftlich auf der Weide oder im Stall, sondern industriell: Anstatt Rinder, Schweine oder Geflügel über Wochen und Monate zu füttern und zu betreuen, um sie dann zu schlachten, wächst Fleisch im Bioreaktor direkt aus den Zellen der Tiere. Damit verbunden ist die Vision eines nachhaltigen und tierleidfreien Fleischkonsums. Doch sind diese Versprechungen eigentlich realistisch? Wie funktioniert das technisch? Und möchten die Menschen solch ein Fleisch überhaupt essen?
Vom Bioreaktor auf den Teller
In der Fleischerzeugung der Zukunft könnte es aussehen wie in einer modernen Brauerei: Anstelle von Nutztieren reihen sich Edelstahlbehälter – sogenannte Bioreaktoren – aneinander. Sie ersetzen praktisch den tierischen Körper. In ihnen läuft ein Prozess namens Tissue Engineering ab, eine Gewebezüchtung also. Dazu benötigt werden vermehrungsfähige Zellen, etwa vom Rind: Muskelstammzellen für Muskelfleisch, Fettstammzellen für Fettgewebe. Sie werden lebenden Tieren unter lokaler Betäubung entnommen. Damit aus ihnen ein gewachsenes Stück Fleisch entsteht, sind zwei weitere Dinge nötig: eine Nährlösung, damit sich die Zellen vermehren und ausdifferenzieren können, etwa zu kleinen Muskelfasern. Und eine Gerüstsubstanz, auf der die Zellen wachsen und eine dreidimensionale Struktur ausbilden, beispielsweise Chinin oder Kollagen.
Im kleinen Maßstab funktioniert der Prozess bereits gut. Schon mehrfach wurden aus Zellen kultivierte Rindfleisch-Burgerpatties medienwirksam der Öffentlichkeit präsentiert – zu einem stolzen Preis von zuletzt rund 11 Dollar. Allein deshalb ist das neuartige Produkt noch kein ernsthafter Konkurrent für Fleisch. Außerdem ist das Verfahren noch lange nicht im großen Maßstab umsetzbar. Diskutiert wird, ob es seine Versprechungen in Bezug auf eine tierleidfreie und nachhaltige Produktion überhaupt erfüllen kann.
Weder vegan noch frei von Tierleid
In-vitro-Fleisch besteht aus tierischen Zellen. Vegan kann es also nicht sein. Vorteile für das Nutztierwohl sind dennoch denkbar. Denn die für seine Produktion erforderlichen Stammzellen werden dem lebenden Tier entnommen. Mit einer einzigen Biopsie können mehrere Tonnen Fleisch hergestellt werden. Damit entfällt nicht nur die Schlachtung von Nutztieren, es müssten auch weit weniger Tiere gehalten werden. So könnten sich ihre Haltungsbedingungen verbessern.
Ob das der Fall sein wird, lässt sich noch nicht abschätzen. Offen ist auch, wie schmerzhaft eine Biopsie für einzelne Nutztierarten ist. Klar ist hingegen: Bei der Verfahrensentwicklung von In-vitro-Fleisch kommen Tierversuche zum Einsatz. Und auch die Nährlösung enthält bislang in der Regel tierische Bestandteile. Diese zu ersetzen, ist eine der zentralen Herausforderungen der in-vitro-Fleischproduktion. Denn wie bei einer traditionell landwirtschaftlichen Fleischerzeugung beeinflusst die Qualität des Futters das Wachstum: Damit die Zellen wie gewünscht wachsen, brauchen sie Nährstoffe wie Vitamine und Aminosäuren, spezifische Wachstumsfaktoren und Hormone. All diese Stoffe liefert bislang fetales Kälberserum (FKS), das allerdings aus dem Blut von Kälberföten gewonnen wird. Das ist ein echtes Problem, wenn es um das Versprechen einer tierleidfreien Fleischproduktion geht. Denn für die Gewinnung von FKS sterben ungeborene Kälber.
Nährlösungen aus Pilzen, Hefen oder Algen könnten eine Alternative sein. Doch zumindest bisher eignen sie sich nicht für jede Zellart. Und ihre Produktion ist teuer und energieaufwändig.
„Zelluläre Landwirtschaft“?
Die In-vitro-Fleischproduktion gehört zu einer Entwicklung, die als "zelluläre Landwirtschaft" betitelt wird. Mit einer landwirtschaftlichen Erzeugung hat sie jedoch wenig zu tun. Denn sie setzt auf Zellwachstum im Bioreaktor statt auf Prozesse, die in einem landwirtschaftlichen System ablaufen. Es handelt sich eher um eine neue Industriesparte. Ihre Befürworter sehen darin dagegen eine vielversprechende Chance, Landwirtschaft neu zu gestalten und wiederzubeleben.
Vor allem die Öko-Branche betrachtet die Entwicklung kritisch. Die zelluläre Landwirtschaft ignoriere natürliche Kreisläufe, nur damit die Menschen weiterhin mehr Fleisch essen können als ihnen selbst und der Umwelt guttue. Auch der Bauernverband erkennt bislang kein Marktpotenzial für In-vitro-Fleisch, will sich der Entwicklung aber auch nicht komplett verschließen.
Und was sagen Verbraucher*innen? Akzeptanzstudien aus verschiedenen Ländern zeigen, dass In-vitro-Fleisch als unnatürlich und als weniger gut für die Gesundheit angesehen wird. Viele Menschen kennen den Begriff aber auch noch gar nicht. Laut einer im Jahr 2020 publizierten Umfrage würden 57 Prozent der Verbraucher*innen in Deutschland In-vitro-Fleisch probieren wollen. Davon könnten sich 30 Prozent vorstellen, das Produkt regelmäßig zu essen. Vergleichbare Ergebnisse hatte bereits die Umweltbewusstseinsstudie von 2018 geliefert. Sie zeigt außerdem: Je höher der persönliche Fleischkonsum ist, umso mehr dominieren Skepsis und Ablehnung gegenüber dem neuartigen Produkt.
Kurzinterview mit Jun.-Prof. Dr. Ramona Weinrich vom Institut für Agrarpolitik und Landwirtschaftliche Marktlehre der Universität Hohenheim, Fachgebiet Verbraucherverhalten in der Bioökonomie.
Haben Verbraucher*innen eine konkrete Vorstellung davon, was In-vitro-Fleisch ist und wie es hergestellt wird?
Nein, und genau da liegt meines Erachtens auch die Herausforderung. Viele Verbraucher*innen stehen lebensmitteltechnologischen Herstellungsverfahren skeptisch gegenüber. Diese Skepsis gilt es durch Aufklärung zu überwinden, um eine Verbraucherakzeptanz auf breiter Basis zu erreichen.
Ist In-vitro-Fleisch als alternatives oder ergänzendes Fleischangebot erwünscht?
In-vitro-Fleisch wird eher eine Ergänzung sein, in dem Sinne, dass ab und an anstatt traditionell hergestelltem Fleisch In-vitro-Fleisch gekauft wird. Konventionell produziertes Fleisch wird durch dieses zusätzliche Angebot vielleicht auch wieder mehr Wertschätzung erlangen.
Was könnte Verbraucher*innen zu einem möglichen Konsum von in-vitro-Fleisch motivieren? Was hemmt sie?
Wir wissen aus unserer Forschung, dass Verbraucher*innen in Deutschland vor allem durch ethische Vorteile motiviert werden. Dazu zählen zum Beispiel eine umweltverträglichere Herstellungsweise und Tierschutzgründe. Weiterhin wird die Verbraucherakzeptanz von In-vitro-Fleisch durch einen geringen Preis im Vergleich zu konventionell hergestelltem Fleisch erhöht oder dadurch, dass so globale Probleme, wie der Welthunger oder die Klimaerwärmung, bekämpft werden können.
Hemmnisse sind zum Beispiel, dass In-vitro-Fleisch ein unnatürlicher Charakter beigemessen wird oder dass die Befürchtung besteht, es könne konventionellem Fleisch geschmacklich unterlegen sein.
Klimavorteile mit vielen Fragezeichen
Prognosen zufolge wird der durchschnittliche Pro-Kopf-Fleischkonsum weltweit weiter wachsen. Dabei sind die Einflüsse der gegenwärtig üblichen Fleischerzeugung auf den Klimawandel – die immensen Treibhausgasemissionen und der hohe Land- und Wasserverbrauch – unbestritten. Es erscheint also attraktiv, aus wenigen Tierzellen in kompakten Bioreaktoren große Fleischmengen zu produzieren. Dass diese Technik weniger Land verbraucht, ist offensichtlich, ob aber auch andere klimarelevante Faktoren günstiger ausfallen, ist noch unklar. Denn da es noch keine etablierten großtechnischen Produktionsanlagen gibt, fehlen auch verlässliche Daten zum Wasser- und Energieverbrauch der In-vitro-Fleischherstellung.
Auf Schätzwerte gestützte Vergleichsstudien mit der konventionellen Fleischproduktion zeigen Abhängigkeiten von der Tierart: Danach ist In-vitro-Rind- und -Schaffleisch gegenüber seinen traditionell erzeugten Vorbildern klimafreundlicher. Bei Schweinefleisch und Geflügel sind die Klimavorteile durch eine Herstellung in großen Bioreaktoren dagegen zweifelhaft. Der Energieverbrauch liegt nach aktueller Studienlage bei der In-vitro-Fleisch-Produktion höher als bei der landwirtschaftlichen Erzeugung. Ob In-vitro-Fleisch also klimafreundlicher produziert werden kann, wird ganz wesentlich davon abhängen, ob erneuerbare Energien für den Betrieb der Reaktoren zum Einsatz kommen.
Wann kommt In-vitro-Fleisch in Deutschland auf den Markt?
Die mediale Berichterstattung weckt den Eindruck, dass im Bioreaktor gezüchtetes Fleisch bald in unseren Supermärkten oder Restaurants angeboten wird. Sie stützen sich auf Entwicklungen im Ausland, beispielsweise in Singapur. Dort steht kultiviertes Hähnchenfleisch bereits seit Dezember 2020 in ausgewählten Restaurants auf der Speisekarte. In den Vereinigten Staaten haben die Regulierungsbehörden im Juni 2023 den Verkauf von kultivierten Fleischprodukten zweier Unternehmen zugelassen. Ebenfalls im Sommer 2023 hat ein israelisches Start-up die behördliche Zulassung für Steaks aus kultiviertem Rindfleisch in der Schweiz und in Großbritannien beantragt.
Bis es in der EU so weit ist, wird es vermutlich noch eine Weile dauern. Denn aus Zellen gezüchtetes Fleisch gilt bei uns als neuartiges Lebensmittel (Novel Food) und unterliegt daher der Novel-Food-Verordnung. Das bedeutet, dass in eigener Regie nachgewiesen werden muss, dass die Produkte sicher für den menschlichen Verzehr sind. Die Risikobewertung erfolgt dann auf Antrag eines Unternehmens durch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). Die abschließende Entscheidung über eine Zulassung trifft die EU-Kommission. Wie lange das Verfahren dauert, ist ungewiss. Bislang wurde noch kein Antrag auf Zulassung von In-vitro-Fleisch bei der EU eingereicht.
Und auch in der Schweiz wird es wahrscheinlich nicht ganz so schnell gehen, wie man nun vermuten könnte. Wie der Sprecher der Schweizer Handelskette, die die kultivierten Rindersteaks des israelischen Start-ups vermarkten will, sagte, werde es vor 2030 kaum möglich sein, kultiviertes Fleisch in Supermärkten zu kaufen.
Fragen und Antworten zu In-vitro-Fleisch
Was für einen Nährwert hat In-vitro-Fleisch?
Die Grundidee der In-vitro-Fleisch-Forschung ist es, ein Produkt zu erzeugen, das seinem Vorbild zum Verwechseln ähnlich ist. Da der Geschmack, die Struktur und die Konsistenz von Fleisch ganz wesentlich von seinen Bestandteilen abhängen, liegt es daher erst einmal nahe, dass auch der Nährwert des neuartigen Produktes dem seines Vorbilds entspricht. Je nach Tierart können also auch bei In-vitro-Fleisch der Protein- und Fettgehalt sowie die Gehalte anderer Inhaltstoffe variieren. Doch die Forschung denkt schon einen Schritt weiter: Da die Herstellung von In-vitro-Fleisch unter kontrollierbaren Bedingungen erfolgt, könnte auch sein Nährwert zielgerichtet verändert werden. Spekuliert wird beispielsweise darauf, den bisweilen hohen Fettgehalt von Fleisch zu senken oder es mit ungesättigten Fettsäuren sowie anderen Stoffen anzureichern, die als gesundheitlich vorteilhaft gelten.
In-vitro-Fleisch wird manchmal auch als "Clean meat" bezeichnet: Wie clean ist das Produkt?
Beim Herstellungsprozess von In-vitro-Fleisch besteht kein direkter Kontakt zum Nutztier – und schon gar nicht zu einer ganzen Herde. Das könnte das Risiko von Zoonosen, das heißt einer Übertragung von Krankheitserregern vom Tier auf den Menschen, senken.
Allerdings gilt bislang fetales Kälberserum als effektivste Nährlösung für die Zellen. Es ist somit nicht ausgeschlossen, dass auf diesem Wege Krankheitserreger, etwa der BSE-Erreger, auf das In-vitro-Fleisch übertragen werden. Unklar ist auch, ob die In-vitro-Fleisch-Produktion tatsächlich ohne Antibiotika auskäme. Sofern die Prozesse unter sterilen Bedingungen ablaufen, müsste das zwar möglich sein, für die Herstellung des 2013 öffentlich präsentierten In-vitro-Burgerpatties aus Rinderstammzellen wurden der Zellkultur jedoch Antibiotika zugesetzt. Die Hersteller des in Singapur angebotenen In-vitro-Hühnerfleischs geben allerdings an, keine Antibiotika bei der Produktion einzusetzen.
Konkurrenz oder Chance für die Landwirtschaft?
Befürworter*innen der sogenannten "zellulären Landwirtschaft" malen ein Zukunftsbild, in dem die landwirtschaftliche Tierhaltung komplett durch eine technologiebasierte Fleischerzeugung ersetzt wird, die vom Tier entkoppelt ist. Generell stellt sich die Frage, inwieweit die Produktion von In-vitro-Fleisch Auswirkungen auf die tierhaltenden Betriebe haben wird.
Cor van der Weele, Biologin und Professorin für humanistische Philosophie an der Universität Wageningen in den Niederlanden, untersucht seit vielen Jahren die Veränderungen in der Einschätzung von Fleisch und Cultured Meat. Aktuell befasst sie sich hauptsächlich mit der Frage, ob und wie zellbasiertes Fleisch eine Chance für Landwirte darstellen könnte. Laut ihren Erfahrungen stehen einige Landwirte der neuen Technologie durchaus offen gegenüber:
"Möglicherweise könnte es ihrer Meinung nach funktionieren, Cultured Meat mit einem bestimmten Rind oder einem bestimmten Schwein in Verbindung zu bringen. Dann hätte man Cultured Meat mit Geschichte und Herkunft. Man braucht eine Story für das, was man tut. Man muss nicht nur Konsumenten, sondern auch die Landwirte selbst überzeugen. Sie müssen wissen, was sie tun und dass es etwas Gutes ist. Bei Storys, die das Spannungsfeld zwischen industrieller Produktion und herkömmlicher Arbeitsweise überbrücken können, sollte es eindeutig nicht um die Wahl zwischen Tradition und Technologie, sondern um die Entwicklung neuer, authentischer Kombinationen von beidem gehen."
In den Experten- und Steakholder-Interviews im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts "Visionen von In-vitro-Fleisch – Analyse der technischen und gesamtgesellschaftlichen Aspekte und Visionen von In-vitro-Fleisch" wird ein In-vitro-Fleisch-Forscher folgendermaßen zitiert: "In-vitro-Fleisch könnte die Möglichkeit bieten, die Landwirtschaft neu zu gestalten und wiederzubeleben. Gerade Bauern mit kleineren Betrieben, die ökonomisch zu sehr unter Druck stehen, könnten durch In-vitro-Fleisch wieder wettbewerbsfähig werden. Dies könnte zu mehr Respekt und Wertschätzung gegenüber Bauern, Tieren und Landwirtschaft im Allgemeinen führen und so die industrielle Tierhaltung zurückdrängen. Dabei sei es entscheidend, mit den Bauern in Dialog zu treten und sie mit diesen neuen Ideen vertraut zu machen.
Quellen:
Die Cultured Meat Revolution – Wie zellkultiviertes Fleisch zum Game-Changer wird – (PDF-Download), Merck Science & Technology Office (Merck KGaA, 2021)
Visionen von In-vitro-Fleisch – Analyse der technischen und gesamtgesellschaftlichen
Aspekte und Visionen von In-vitro-Fleisch – Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) am Karlsruher Institut für Technologie, 2017
Was soll auf der Packung oder auf der Speisekarte stehen?
Die Bezeichnung eines Lebensmittels soll es Verbraucher*innen ermöglichen, eine bewusste und informierte Konsumentscheidung zu treffen. Die in der medialen Berichterstattung genutzten Begriffe „Laborfleisch“ oder „In-vitro-Fleisch“ erscheinen dazu allenfalls bedingt geeignet, denn die Bezeichnung muss zwei Botschaften unmissverständlich liefern: Es muss deutlich werden, dass es sich nicht um natürlich gewachsenes Fleisch handelt. Und es muss erklärt werden, auf welche Art und Weise das Produkt hergestellt wurde. Denn das sind die charakteristischen Eigenschaften des neuartigen Erzeugnisses, die über die Bezeichnung vermittelt werden sollen.
Da der Begriff Fleisch – anders als etwa Milch oder Käse – nicht gesetzlich geschützt ist, dürfte er bisher wohl als solcher verwendet werden. Das gemeinnützige Good Food Institut hat im September 2021 insgesamt 44 Unternehmen aus der In-vitro-Fleischbranche befragt, welche Bezeichnung sie für das Produkt bevorzugen würden: 75 Prozent stimmten für die Bezeichnung „cultivated meat“, 20 Prozent für „cultured meat“. Lediglich ein Unternehmer befand den Begriff „cell-based-meat“ als geeignet.
Was hat in-vitro-Fleisch mit der 3-D-Drucktechnologie zu tun?
Eine trennscharfe Abgrenzung findet hier nicht statt. Der Einsatz der 3-D-Drucktechnologie wird oft im Zusammenhang mit der in-vitro-Fleischproduktion genannt, er ist aber kein zwingender Verfahrensbestandteil.
Die 3-D-Drucktechnologie könnte in der zellbasierten Fleischerzeugung ergänzend zum Einsatz kommen, da das dreidimensionale Wachstum der Zellen eine große Herausforderung darstellt. Es wird aber genauso daran geforscht, pflanzliche „Druckmaterialien“, etwa auf Basis von Soja- oder Erbsenprotein, herzustellen und aus ihnen ein Erzeugnis „zu drucken“, dessen Aussehen und Biss einem natürlich gewachsenen Steak vergleichbar ist.
