Nachhaltigkeit ist der Schlüssel zu einer lebenswerten Zukunft. Dieser Grundsatz gilt auch für Lebensmittel. Gase helfen mit, die Produktion zu optimieren, die Ressourcen zu schonen und Verschwendung zu vermeiden.
Ein gutes Drittel der vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen entfällt auf Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie. Manche Essgewohnheiten haben einen markanten CO₂-Fußabdruck. Die Art und Weise, wie Nahrungsmittel gelagert, verarbeitet und transportiert werden, spielt ebenfalls eine wichtige Rolle für die Umweltbilanz. Die Klimaziele der UN lassen sich nur erreichen, wenn die Emissionen auch im zentralen Bereich der Lebensmittelwirtschaft sinken.
Fleisch und Milch gelten als besonders klimarelevant. Den Anteil tierischer Produkte an der Ernährung zu verringern, kann ein wesentlicher Beitrag zur Reduktion der Emissionen sein. Stattdessen soll mehr Pflanzliches auf den Tisch, das ist auch gut für die Gesundheit. Diese Botschaft kommt durchaus an: Es gibt in vielen Ländern einen starken Trend zu veganen und vegetarischen Produkten.
Düngen mit Gas
Zahlreiche Pflanzen liefern wertvolle Proteine, die bei entsprechender Verarbeitung Fleisch, Fisch und Milchprodukte ersetzen können. Neuartige Eiweißquellen wie Algen oder Insekten eröffnen zusätzliche Möglichkeiten. Mit ihnen kann man sowohl Anbaufläche als auch Emissionen zu sparen und gleichzeitig hochwertige, gesunde Lebensmittel produzieren.
Auch der Anbau im Gewächshaus leistet hier einen Beitrag. Er verlängert die Vegetationsperiode und macht auf derselben Fläche einen höheren Ertrag möglich. Mit dem gezielten Einsatz von CO₂ lässt sich hier eine zusätzliche Ertragssteigerung erzielen. Aus industrieller Abluft gewonnen, wird das „Treibhausgas“ im Gewächshaus zum Pflanzennährstoff.
Kohlendioxid ist neben Licht und Wasser einer der wichtigsten Baustoffe jedes pflanzlichen Wachstums. Indem man seine Konzentration in der Gewächshausatmosphäre erhöht, kann man das Wachstum steigern: Bei Versuchen mit Paprika zum Beispiel wurde durch CO₂-Düngung ein Mehrertrag von über 30 Prozent erzielt. Gleichzeitig wird das aufgenommene Kohlendioxid – zumindest zeitweise – der Atmosphäre entzogen.
Kryogen mischen und frosten
Ob pflanzlich oder tierisch, ein großer Teil der landwirtschaftlichen Produkte wird heute industriell verarbeitet. Bei der Herstellung von herkömmlichen Wurstwaren werden Zutaten maschinell vermischt. Das gilt ebenso für viele vegane Produkte und andere Lebensmittel. Ein Befall des Mischguts mit schädlichen Mikroorganismen muss dabei unbedingt verhindert werden. Daher sind tiefe Temperaturen gefordert. Die schnellste und schonendste Art der Abkühlung wird mit kryogenen Verfahren unter Einsatz tiefkalter Gase erreicht.
Tempo nützt auch beim Tiefkühlen: Produkte, die kryogen gefrostet wurden, sind nach dem Auftauen von frischen kaum zu unterscheiden. Unter der Einwirkung von tiefkalten Gasen gefriert das Zellwasser so schnell, dass nur kleine Eiskristalle entstehen und die Zellwände intakt bleiben. Die hohe Gefriergeschwindigkeit kryogener Froster spart zudem Zeit, reduziert den Platzbedarf und ermöglicht besonders effiziente Abläufe.
Die kryogene Mischerkühlung mit Stickstoff oder Kohlendioxid hat außerdem einen willkommenen Nebeneffekt: Die kalten Gase verdrängen die Umgebungsluft aus der Prozessumgebung. Damit verhindern sie die Oxidation von Inhaltsstoffen. Für diese sind zum Beispiel die ölig-fettigen Bestandteile im Mischgut anfällig: Was wir als ranzig riechen und schmecken, ist nichts anderes als das Ergebnis einer chemischen Reaktion von Fettsäuren mit Sauerstoff. Die Gase helfen also schon bei der Verarbeitung mit, die Haltbarkeit der Lebensmittel zu verlängern.
Gase gegen Verschwendung
Haltbarkeit ist überhaupt ein entscheidender Faktor für Nachhaltigkeit. Sie spielt sowohl bei der ausreichenden Versorgung der Menschheit mit Nahrungsmitteln als auch beim ökologischen Fußabdruck eine wichtige Rolle.
Laut der Hilfsorganisation Welthungerhilfe landen pro Jahr 1,3 Milliarden Tonnen Nahrungsmittel auf dem Müll – das entspricht einem Drittel aller weltweit produzierten Lebensmittel! Ein Teil dieses Verlustes geht auf achtlosen und verschwenderischen Umgang in den reichen Ländern zurück. Ein großer Teil, besonders in den ärmeren Ländern, hat dagegen mit mangelhafter Lagerhaltung, Schädlingsbefall und Fäulnis zu tun.
Lebensmittel vor dem Verderben zu schützen, hat also höchste Priorität. „Die inertisierende Wirkung von Gasen spielt auch hier eine wichtige Rolle. Eine Schutzgasverpackung schützt Lebensmittel vor Fäulnis und verlängert ihre Haltbarkeit“, erklärt Johanna Schirmacher, die bei Messer für Lebensmittel-Anwendungen zuständig ist. Die Fachterminologie spricht von Verpacken in modifizierter Atmosphäre, auf Englisch: Modified Atmosphere Packaging oder kurz MAP.
Gase mit Spezialisierung
Kohlendioxid ist besonders gut geeignet, das Wachstum von Bakterien und Schimmel zu bremsen. Stickstoff verhindert als inertes, reaktionshemmendes Gas alle Oxidationsprozesse und reduziert ebenfalls das Keimwachstum. Beide Gase können einzeln oder als Gemisch für MAP verwendet werden.
Bei Fleischprodukten gehört aber auch Sauerstoff zur Schutzgasatmosphäre, denn er konserviert die rote Farbe des Fleisches und hemmt die Entwicklung anaerober Bakterien. Zusätzlich benötigen auch pflanzliche Lebensmittel eine gewisse Sauerstoffkonzentration in der Verpackung, um die Zellatmung zu erhalten.
Um alle Vorzüge der einzelnen Gase zu nutzen, werden für MAP meist Gemische eingesetzt, wobei sich die optimalen Mischungsverhältnisse von Produkt zu Produkt unterscheiden. Messer liefert MAP-Gase als fertige Standardgemische in Flaschen; sie können aber auch am Produktionsort mit Gasmischgeräten individuell zusammengestellt werden.
Alle für diesen Zweck eingesetzten Gase entsprechen den gesetzlichen Vorgaben und sind als Lebensmittel zertifiziert. Übrigens verwendet man inerten Stickstoff auch, um beim Ein- und Auslagern von Getreide Staubexplosionen zu verhindern sowie um Silobrände zu löschen.
Kühlkette mit weniger Emissionen
Ein anderes Mittel, um die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu verlängern, ist bekanntlich Kälte. Mit durchgängiger Kühlung können frische Lebensmittel über viele Tage, Tiefgekühltes über viele Monate frisch bleiben.
Von der Hotel-Minibar bis zur hektargroßen Kühlhalle stehen zahllose Lagermöglichkeiten zur Verfügung. Die Kälte wird dort wie in einem normalen Kühlschrank mit einem Kompressor produziert. Herkömmliche Kühltransporter verwenden für ihre Kühlbox dieselbe Technologie. Doch der mobile Kühlkompressor macht Lärm, zudem bezieht er seine Energie aus dem Dieselmotor des Lkw oder einem separaten Dieselaggregat, beides mit entsprechenden Emissionen.
Immer mehr Städte beschränken die Einfahrt solcher abgaslastigen Brummis. Damit die Kühlketten dort nicht reißen, wird eine andere Kältequelle benötigt. Die beste Alternative bietet der große Kältegehalt von tiefkalten Gasen. Bei ihrer Nutzung entstehen weder Lärm noch Abgase. Messer bietet mehrere Systeme mit unterschiedlichen Dimensionen für die effiziente und emissionsarme Transportkühlung an.
Von klein bis ganz groß
Für Einzellieferungen, die direkt vom Fulfillment-Center zum Endkunden gehen, steht die Kombination aus SnowDrop und MiniCryo zur Verfügung. Die SnowDrop-Station verwandelt zurückgewonnenes flüssiges CO₂ in Trockeneisschnee, der im Deckel der MiniCryo-Transportkiste Platz findet. Mit dieser Füllung bleibt der Inhalt der Kiste bis zu 24 Stunden kalt.
Dem gleichen Zweck dient das Cryo2Pack-System. Damit kann man innerhalb von Sekunden eigene Kühlelemente herstellen und diese in beliebigen tragbaren Kühlboxen verwenden. Der Trockeneisschnee wird hier in Kunststoffbeutel gefüllt.
Das Siber-System ist eine Nummer größer und fährt auf eigenen Rollen auf die Ladefläche des Lkw. Es wird ebenfalls mit Trockeneis gekühlt, das hier beim Einleiten und Entspannen von flüssigem Kohlendioxid direkt im Reservoir des Kühlbehälters entsteht. Die Kühlleistung ist damit in der Regel für mindestens 24 Stunden garantiert.
Die EcoLIN-Lösung schließlich kühlt den ganzen Laderaum eines Kühl-Lkw, in diesem Fall mit der hohen Kälteenergie von flüssigem Stickstoff. Das Gas fließt aus einem Tank durch einen Wärmetauscher, in dem es verdampft und indirekt die Ladefläche des Lkw kühlt. Es befindet sich also kein flüssiger Stickstoff im Laderaum, die Anwendung bleibt sicher und einfach. Anders als bei der Kompressorkühlung werden Temperaturschwankungen, etwa beim Öffnen der Türen, nahezu geräuschlos und ohne Zeitverzug ausgeglichen. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Kühllaster sinkt die CO₂-Emission um über 80 Prozent.
Seit mehr als 125 Jahren ist Messer als das heute weltweit größte Unternehmen für Industriegase, Medizingase, Spezialgase und Elektronikgase in Privatbesitz seinen Leitlinien für Sicherheit, Fokus auf Kunden und Mitarbeitende, gesellschaftliche Verantwortung, Nachhaltigkeit, Vertrauen und Respekt treu. Die Gases for Life und patentierten Gaseanwendungen von Messer sind für Umweltschutz, Klimaschutz, Dekarbonisierung und Innovation unersetzlich.
