17. Konservierung ohne Kühlung

Der Markt

Gegenwärtig generiert der Weltmarkt für konservierte Nahrung über 500 Milliarden US-Dollar an Verkäufen. Die Vereinigten Staaten allein machen davon die Hälfte aus, mit mehr als 17.000 Anlagen zur Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken. Das Aufkommen von neuen und immer weiter ausgeklügelten Techniken zur Konservierung von Nahrung für Transporte lässt schätzen, dass 40 Prozent aller Nahrungsmittel, die weltweit konsumiert werden, in irgendeiner Weise verpackt, verarbeitet und/oder haltbar gemacht werden. Noch immer bleibt viel Raum für Wachstum.

Die Umsätze von chemischen Konservierungsmitteln erreichen in den Vereinigten Staaten bereits über 400 Millionen Dollar und es wird erwartet, dass die Milliardengrenze weltweit überschritten wird, da verpackte Nahrungsmittel in China, Indien und Brasilien mehr nachgefragt werden und in nie vorher dagewesenen Dimensionen der Konservierungsmittel bedürfen. Die Kosten für Kühlung liegen noch zehn- bis zwölfmal höher als die für chemische Mittel. Es wird geschätzt, dass die lebensmittelverarbeitende Industrie im Jahr 2008 allein in den USA 6,9 Milliarden Dollar für Kühlung ausgab. Die höchsten Beträge beim Vertrieb von konservierten Lebensmittel werden für Plastik ausgegeben, weltweit ein 110-Milliarden-Dollar-Geschäft.

Die Haltbarmachung ist essenziell für Nahrung, doch für Impfstoffe ist sie lebenswichtig. Der Preis für eine an einen beliebigen Ort auf der Welt gelieferte Impfdosis kann die Gesellschaft 180 bis 340 Dollar kosten. Die Lieferung dieser Medikamente ist abhängig von einer Kühlkette. Da in Impfstoffen keine chemischen Konservierungsstoffe eingesetzt werden können, bleibt die Temperaturkontrolle die gebräuchlichste Konservierungstechnik. Trotzdem wird geschätzt, dass durch Unterbrechung der Kühlkette 50 Prozent aller Impfstoffe teilweise oder gänzlich unwirksam werden. Eine Gruppe von engagierten Firmen hat in den letzten Jahren etwa 3000 solarbetriebene Kühlschränke zu einem Stückpreis von 5000 Dollar in Entwicklungsländern aufgestellt, um die Verfügbarkeit von hochwertigen Impfstoffen zu sichern. Doch es werden noch weitere innovative Problemlösungen benötigt.

Die Innovation

Regelmäßig werden neue Konservierungstechniken für Nahrung und Medikamente entwickelt. Die Kunststoff- und Chemieindustrie bietet eine breite Palette von synthetischen Zusatzstoffen, die natürliche Konservierungsstoffe ersetzen: antimikrobielle Stoffe, Bakterienhemmer, essbare Überzugsstoffe und antimikrobielle Enzyme. Die Bedenken der Konsumenten gegen synthetische Zusätze brachten Neuerungen auf dem Bereich der pH-Wert-Kontrolle, Wärmebehandlung und Tiefkühlung hervor sowie den Einsatz von Biotechnologie, Membranfiltrierung, Bestrahlung mit Licht, Ultraschall, Verpackung unter Schutzatmosphäre, elektrische Felder und hydrostatischen Hochdruck.

Bruce Roser, ein biomedizinischer Forscher, entwickelte Impfstoffe, die keiner Kühlung bedürfen, auf der Basis von Zuckern (Trehalose). Dessen Moleküle sind in ein lösliches Glas eingeschlossen und werden aktiviert, wenn es regnet. Dies ist der Ersatz der Kühlkette, die für unerlässlich befunden worden war, durch eine „Nichtkühlkette“. Sein Impfstoff ist mit diesen Zuckern überzogen und bildet so leblose Kugeln, kleine Perlen, die in injizierbarer Form verpackt werden und über Jahre in der Arzttasche mitgeführt werden können. Dr. Roser hat den Prozess weiterentwickelt und die Impfstoffe zu einem Pulver getrocknet, das aus winzigen Glaskugeln besteht, die den Impfstoff einschließen.

Die Technik der langsamen Freisetzung ist eine geniale Kombination einer Methode, die von Pflanzen und manchen Tieren genutzt wird, um in trockenen Zonen zu überleben, und der Ausnutzung des natürlichen Mechanismus des Körpers bei der Heilung und Wiederherstellung gebrochener Knochen. Eine Pflanze, die „Auferstehungsfarn“ (Pleopeltis polypodioides) genannt wird, ist imstande, völlig ausgetrocknet in der Wüste über Jahre zu überleben, indem sie Feuchtigkeit in einer festen Zuckerlösung konserviert. Kalziumphosphat – die Verbindung, aus der Knochen sind – wird genutzt um die Partikel herzustellen und erlaubt dem Material, auf natürliche Weise durch den Körper zersetzt zu werden. Aminosäure beschleunigt die Reaktion und ihre Dosierung bestimmt die Geschwindigkeit der Freisetzung.

Erster Umsatz

Etwa 300 Millionen Dollar Hilfsleistungen für die Lieferung von Impfstoffen in Entwicklungsländer gehen verloren, weil die Medikamente bei Ankunft nicht mehr die nötige Wirksamkeit besitzen, um das Immunsystem zu stärken. Die Entwicklung eines Impfsystems auf Basis eines Zuckers, der in Verbindung mit Wasser reaktiviert wird, spart Geld und reduziert Ausgaben für Energie. Wenn dieses System einsatzbereit ist, kann es die doppelte Menge an Impfstoffen zum halben Preis liefern.

Bruce Roser hat erfolgreich ein Produktionsmodell entwickelt, das ein hochmodernes Trockengefriersystem von Niro (Dänemark) nutzt, um Impfstoffe herzustellen, die nicht mehr von der Kühlkette von Herstellung bis Lieferziel abhängen. Das Niro-System ist letzter Standard in der Lebensmittelindustrie. Darüber hinaus gründete er die Cambridge Biostability Ltd. (CBL) und erhielt diverse Fördergelder. Er mobilisierte sogar einige indische Investoren, die das Modell testen sollten. Leider überstiegen die Kosten für die Genehmigungen das Budget und die gesamte Palette von Patenten wurde an einen neuen Investor transferiert, nachdem CBL gerichtlich für insolvent erklärt wurde. Nova Laboratories, die Spin-Out-Firma des British National Health Service, befand die Patente für interessant genug, um drei ausländische Kandidaten zu überbieten und so die Kontrolle über diese Innovation zu bekommen.

Die Chance

Mit Sicherheit verdient die Möglichkeit, Impfstoffe ohne Kühlungsbedarf an die Armen der Welt zu liefern, alle Unterstützung, doch für die Zukunft besteht der wahre Beitrag in der Neustrukturierung der Lebensmittelkonservierung ohne Kühlkette und ohne chemische Zusätze. Verpackung wird weiterhin benötigt. Infolge des Wegfallens der Kühlkette auf dem Gesundheitssektor bedeutet für die Entwicklungsländer Millionen von geretteten Menschenleben. Doch wenn man die Möglichkeit bedenkt, mithilfe dieser erprobten Technik Geschmack und Konsistenz nach den Wünschen der Kunden zu liefern, was bisher für die Lieferer nicht möglich war, dann wird verständlich, dass diese Innovation schnell auf der ganzen Welt Verbreitung finden könnte, getrieben durch massive Energieersparnis, die daraus resultiert, dass die teure Kühlkette unnötig wird.

Die unternehmerische Lösung basiert auf dem Ersatz von etwas durch nichts: hier wird der Bedarf an Kühlung und Chemie durch die Entwicklung eines Konservierungssystems, das keinerlei Kühlung oder Chemie benötigt, ersetzt. Das nächste Mal, wenn Sie ihren Supermarkt besuchen, denken Sie doch an die Mengen von Geld und CO2-Emissionen, die eingespart werden könnten, wenn dort keine Kühltruhen stünden. Energie könnte gespart und die lokale Lieferung von hochwertigen Produkten zu niedrigeren Preisen ermöglicht werden, indem eine Jahrmillionen alte Konservierungstechnik der Tiere und Pflanzen genutzt wird. Vielleicht ist es an der Zeit, dass wir so schlau werden wie einige Pflanzen und Tiere.

Bilder: StockXCHNG