08.02.2021

3D-Druck von Lebensmitteln: Welche Möglichkeiten bietet die neue Technologie?

Klingt nach Zukunftsmusik und Weltraummission: Lebensmittel, die aus einem 3D-Drucker stammen. Dabei ist die Assoziation kein Zufall. 2006 begann die National Aeronautics and Space Administration (NASA) ihre Forschung zu 3D gedruckten Lebensmitteln. 2013 entwickelte sie ein weiteres Projekt, das „NASA Advanced Food Program“. Ziel ist es, Astronauten bei längeren Reisen eine optimale Ernährung zu bieten. Doch auch außerhalb der Astronautenversorgung eröffnen sich dank des 3D-Drucks von Lebensmitteln neue Möglichkeiten für die Ernährungsindustrie und die Verbraucher.

Wie die Bundesvereinigung der Deutschen Ernährungsindustrie berichtet, ermöglicht der 3D-Lebensmitteldruck die Transformation von Rohstoffen in verzehrfertige Produkte, die spezifische Formen, Geschmäcker und Texturen aufweisen. Auf Basis von 3D-Modellen wird das Produkt Schicht für Schicht gedruckt. Schokolade und Marzipan können die Geräte bereits heute problemlos drucken. Die Anwendungen des 3D-Drucks für komplexere Lebensmittel auf Basis stärke- oder proteinreicher Rohstoffe sind allerdings noch stark begrenzt. Nichtsdestoweniger bietet die Technologie die Chance, neue Wege beim Design sowie in der Reformulierung von Lebensmitteln zu gehen.

Vorteile des 3D-Lebensmitteldrucks

Die wichtigsten Vorteile des 3D-Lebensmitteldrucks sind die Möglichkeiten der individuellen und flexiblen Produktgestaltung. So können die Lebensmittel direkt auf spezielle Ernährungsweisen oder Diäten eingehen wie zum Beispiel Veganismus oder auch Intoleranzen gegen Gluten oder Lactose. Ebenso könnten Lebensmittel für Menschen mit Schluckschwierigkeiten in der Konsistenz und dem Nährwertbedarf angepasst werden. Der 3D-Druck von Lebensmitteln kann somit helfen, eine optimale und ansprechende Versorgung zu garantieren und die Freude am Essen zurückzubringen. In diesem Zusammenhang wird auch über die Nutzung des 3D-Lebensmitteldrucks in Krankenhäusern nachgedacht.
Durch den räumlich und zeitlich minimierten Produktionsprozess bietet die Technologie darüber hinaus enorme Potenziale für die dezentrale Lebensmittelversorgung in Regionen mit schwacher Infrastruktur. Lebensmittelverluste, die in der Produktion und in der Logistik anfallen, können reduziert werden.

Forschung an der neuen Technologie

Hierzulande betreibt das Deutsche Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) mehrere Forschungsprojekte zur Thematik 3D-Druck. 2016 begann beim DIL die Forschung zu einer dezentralen Produktion, wo die Einzelkomponenten erst im Druckkopf zusammengeführt, gemischt und anschließend gedruckt werden, sodass die Zubereitung der Lebensmittel erst bei Bedarf vorgenommen wird. Dies soll unter Verwendung von Grundkomponenten mit einem langen Mindesthaltbarkeitsdatum, wie Mehle, Pulver oder Konzentrate, realisiert werden. Die Idee dahinter ist, dass der der Verderb der Lebensmittel erst beim Druck einsetzt. Hierdurch ergibt sich eine deutliche Minimierung von verdorbenen Lebensmitteln bei einer Steigerung der Frische der Produkte. Des Weiteren kann der Einsatz von Verpackungen und somit der anfallende Abfall deutlich reduziert werden.
2018 entstand ein weiteres Forschungsprojekt beim DIL zum Einsatz neuer Rohstoffe im Hinblick auf die gezielte Texturierung von Lebensmitteln durch den 3D-Druck. Ziel ist es, Kenngrößen für die Beurteilung von Materialien abzuleiten und den Begriff der Printability allgemeingültig für Rohstoffe zu definieren.

3D-Druck in der Praxis

Dank weiterer Forschung in anderen Ländern und Instituten kommt das Ziel, eine Maschine zu erstellen, die in der Lage ist, unterschiedliche Lebensmittel nach Wünschen und Bedürfnissen zu extrudieren und zu kochen, immer näher. Jedes dritte Unternehmen plant laut einer Studie im Auftrag des Digitalverbands Bitkom und der Bundesvereinigung der Deutschen Ernährungsindustrie (BVE), bis 2030 3D-Drucker in der Produktion einzusetzen. Bis 2024 soll der Markt weltweit auf 400 Millionen Dollar wachsen. So prognostiziert es das New Yorker Marktforschungsinstitut Research Nester.


Quelle: Bundesvereinigung der Deutschen Ernährungsindustrie, 03.02.2021