Pilze – das unentdeckte Kraftwerk der Zukunft

Pilze begleiten den Menschen seit Jahrtausenden. Ötzi, der Mann aus dem Eis, trug vermutlich Birkenporlinge als Heilmittel bei sich. Zunderschwamm, ein Baumpilz, wurde bereits in der Steinzeit zum Entfachen von Feuer gesammelt. In Ostasien werden Shiitake seit Jahrhunderten in Ernährung und Medizin genutzt. Trotz ihrer Bedeutung zählt das Pilzreich noch immer zu den am wenigsten erforschten biologischen Reichen. Von geschätzten zwei bis vier Millionen Arten sind bislang lediglich fünf bis zehn Prozent wissenschaftlich beschrieben.³ Entstanden vor rund 1,3 Milliarden Jahren, entwickelten sich Pilze aus einem gemeinsamen Vorfahren mit den Tieren. Ihr eigentlicher Organismus ist das meist unsichtbare Myzel – ein fein verzweigtes Netzwerk aus dünnen Pilzfäden, den Hyphen. 

Die sichtbaren Fruchtkörper sind die Fortpflanzungsorgane dieses weitgehend verborgenen Organismus. Pilze sind Prototypen aller Netzwerker, Myzelien wahre Multitalente. Sie sind zentrale Akteure natürlicher Stoffkreisläufe, versorgen Pflanzen mit Wasser und Nährstoffen, stärken deren Widerstandskraft und bauen abgestorbene Biomasse ab. Wie groß ihr verborgenes Netzwerk sein kann, zeigt der Hallimasch (Armillaria ostoyae): Sein Myzel kann sich über mehrere Quadratkilometer erstrecken.

Fermentation gehört zu den ältesten biotechnologischen Verfahren der Menschheit. Brot, Bier, Käse oder Joghurt wären ohne mikrobielle Fermentation nicht denkbar. „Fermentation begleitet uns seit mehr als 12.000 Jahren“, sagt Benjamin Schramm-Völkening, Head of Business Development des niedersächsischen Biotech-Unternehmens Kynda. „Fermentation ist der glücklichste Zufall der Menschheitsgeschichte“, ergänzt er. Die Entdeckung von Bier – also vergärte Gerstenkörner – gilt als Wiege der Landwirtschaft und Sesshaftigkeit von Ackerbauern. Die Entdeckung von Citronensäure (Schimmelpilz Aspergillus niger) oder Penicillin (Pilz Penicillium) nach Beginn der kontrollierten Fermentation sind die großen Errungenschaften im 20. Jahrhundert. Neu ist nun die Präzision, mit der sich biologische Prozesse steuern lassen und wie dabei Pilze eingesetzt werden. Im Mittelpunkt der Präzisionsfermentation des 21. Jahrhunderts steht das Myzel – das feine Wurzelnetzwerk des Pilzes. Filamentöse Pilze wachsen im Bioreaktor der flüssigen Fermentation unter exakt kontrollierten Bedingungen. Temperatur, Sauerstoffversorgung, pH-Wert und Nährstoffangebot werden gezielt eingestellt, sodass innerhalb weniger Stunden proteinreiche Biomasse geerntet werden kann. Die natürliche Faserstruktur der Pilze bindet Wasser und verleiht Lebensmitteln eine fleischähnliche Textur und ist reich an Ballaststoffen.⁴ Hinzu kommt der natürliche Umami-Geschmack der Mykoproteine. Diese für Fleisch typische Geschmacksnote erleichtert die Entwicklung sensorisch überzeugender Lebensmittel, erläutert Benjamin Schramm-Völkening.

Mit Quorn™ gelang Mitte der 1980er-Jahre erstmals die industrielle Markteinführung eines Mykoproteinprodukts. Nach mehr als zehn Jahren dauernden Sicherheitstests wurde es Grundlage von Millionen Tonnen Fleischersatzprodukten. Heute erlebt die Technologie einen Quantensprung. Fortschritte in der Fermentationstechnik, neue Pilzstämme und verbesserte Prozesse erweitern die Einsatzmöglichkeiten. Unternehmen entwickeln nicht nur Fleischalternativen, sondern auch funktionelle Zutaten für pflanzliche Milchalternativen, Backwaren oder hybride Lebensmittel und weitere Anwendungen. Schramm-Völkening sieht großes Potenzial in hybriden und alternativen Lebensmitteln, bei denen Pilzmyzel gezielt zur Verbesserung von Struktur, Aroma oder Nährwert eingesetzt wird. Damit können sowohl pflanzliche Produkte als auch tierische Produkte sowie deren Kombinationen optimiert werden. Es gehe nicht darum, tierische, pflanzliche oder alternative Proteine gegeneinander auszuspielen, so Kyndas Chefstratege Schramm-Völkening. Vielmehr habe jede Proteinquelle spezifische funktionale Eigenschaften. Die entscheidende Frage sei künftig nicht mehr tierisch oder pflanzlich, sondern welches Protein erfüllt welche Funktion am besten. 

Studien weisen auf positive gesundheitliche Effekte von Pilzmyzelien auf das Sättigungsgefühl – besser als Fleisch oder Soja – oder die Regulation von Cholesterin- und Blutzuckerspiegel hin.⁵ Gleichzeitig verursacht die Herstellung von Mykoprotein deutlich geringere Treibhausgasemissionen als die Produktion tierischer oder pflanzlicher Proteine und benötigt zugleich weniger Fläche und Wasser. 

Der Weg vom Labor in den Markt ist anspruchsvoll. Die Auswahl geeigneter Pilzstämme, ihre konsistente Qualität bei Massenproduktion und die noch hohen Produktionskosten der Fermentation zählen zu den zentralen Herausforderungen. Hinzu kommen regulatorische Anforderungen der Novel-Food-Verordnung (EU 2025/228)¹⁰ und lange Zulassungsverfahren der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA), begrenzte Fermentationskapazitäten und hoher Kapitalbedarf in der Wachstumsphase der Unternehmen.

Exemplarisch zeigt dies das 2019 gegründete Start-up Kynda Biotech. Das niedersächsische Unternehmen kultiviert Pilzmyzel auf Reststoffen der Lebensmittelverarbeitung, wie Haferhülsen, Sauermolke oder Zuckernebenprodukten, und verwandelt diese Nebenströme direkt am Entstehungsort in Mykoprotein. Dadurch entstehen dezentrale Produktionsmodelle, die Transportaufwand reduzieren und die regionale Resilienz stärken. Die dezentrale Nutzung pflanzlicher Nebenströme als Fermentationssubstrat gilt als vielversprechender Ansatz einer zirkulären Bioökonomie.⁴ Nach erfolgreichen Finanzierungsrunden investiert Kynda Biotech inzwischen in größere Bioreaktoren, um die industrielle Produktion auszubauen.

Für die Zukunft myzelbasierter Lebensmittel entscheidend ist ihre Akzeptanz am Markt. Studien¹¹ zeigen, dass die Akzeptanz fermentativ erzeugter Lebensmittel vom Vertrauen der Verbraucher in die Technologie, der wahrgenommenen Natürlichkeit sowie einer transparenten Kommunikation über Herstellungsverfahren und Nutzen abhängt. „Pilzprotein“ klingt für manche ungewohnt. Die öffentliche Diskussion um ultrahochverarbeitete Lebensmittel ist kritisch. Benjamin Schramm-Völkening formuliert es pragmatisch: „Preis kann ein Argument dafür sein, ein Produkt zu kaufen.“ Dauerhafter Markterfolg entsteht, wenn wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit, überzeugende Produkte und Vertrauen in die Technologie zusammenfinden.