Technologische Innovation kann dazu beitragen, die Lebensmittelproduktion nachhaltiger, sicherer und wirtschaftlicher zu gestalten. Dies haben die DIL Technology Days im Juni 2026 in Quakenbrück eindrucksvoll gezeigt. Ob Biotechnologie, Künstliche Intelligenz, Robotik oder neue Verfahrenstechnologien – zahlreiche Entwicklungen stehen heute an der Schwelle zur industriellen Anwendung und verändern die Lebensmittelwirtschaft entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Die Lebensmittelwirtschaft befindet sich in ihrer größten technologischen Transformation: Klimawandel, Ressourcenknappheit, volatile Rohstoffmärkte und veränderte Verbraucheransprüche erhöhen den Innovationsdruck. Gleichzeitig eröffnen Fortschritte in Biotechnologie, Verfahrenstechnik, Digitalisierung und Automatisierung neue Möglichkeiten, Lebensmittel nachhaltiger, sicherer und wirtschaftlicher herzustellen. Auf den Technology Days 2026 am Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) wurde deutlich, dass diese Entwicklungen keine Zukunftsvision mehr sind. Vielmehr entstehen bereits Technologien, die den Weg aus Forschung und Pilotmaßstab in die industrielle Anwendung finden. Wie DIL-Direktor Dr. Volker Heinz betonte: „Die Zukunft unserer Ernährungssysteme wird durch Technologie entschieden.“
Fermentation wird zur Schlüsseltechnologie
Die industrielle Biotechnologie ist einer dieser Bereiche, der sich derzeit dynamisch entwickelt. Fermentationsprozesse spielen nicht mehr nur bei klassischen Lebensmitteln wie Bier, Joghurt oder Käse eine Rolle. Sie werden zunehmend eingesetzt, um pflanzliche Rohstoffe funktionell aufzuwerten, neue Proteinquellen zu erschließen oder nachhaltige Inhaltsstoffe zu gewinnen.
Ein Beispiel ist die anaerobe Feststofffermentation, wie sie auf dem DIL Technology Day von Dr. Heinrich Kleine Klausing vorgestellt wurde. Bei diesem Verfahren werden proteinreiche Rohstoffe oder agroindustrielle Nebenströme mit Starterkulturen biologisch transformiert. Ziel ist es, unerwünschte Inhaltsstoffe wie Trypsininhibitoren, Glucosinolate oder schwer verdauliche Oligosaccharide abzubauen und gleichzeitig organische Säuren sowie weitere mikrobielle Stoffwechselprodukte entstehen zu lassen. Diese können sich positiv auf Verdauung und Darmgesundheit auswirken und eröffnen neue Perspektiven für funktionelle Lebensmittel und Futtermittel. Versuche zeigten unter anderem deutliche Verbesserungen bei Sojaschrot und Rapsexpeller sowie positive Effekte auf die Darmgesundheit in Fütterungsversuchen.
Fermentation ist ein biotechnologisches Verfahren, bei dem Mikroorganismen oder deren Enzyme organische Stoffe gezielt umwandeln. In der Lebensmittelwirtschaft wird Fermentation unter anderem genutzt, um pflanzliche Rohstoffe funktionell aufzuwerten, neue Proteinquellen zu erschließen oder nachhaltige Inhaltsstoffe zu gewinnen.
Vom Labor zum Scale-up
Die neuen biotechnologischen Verfahren gelten als Schlüssel für nachhaltige Lebensmittel. Doch zwischen einem erfolgreichen Laborversuch und einer wirtschaftlichen Produktion liegen oft Jahre intensiver Entwicklungsarbeit. Das Scale-up zählt zu den zentralen Herausforderungen einer jeden Innovation. Hans Christian Ebbe von Alfa Laval demonstrierte in Quakenbrück, welche Hürden mit zunehmender Reaktorgröße entstehen. Wärme muss aus hochaktiven mikrobiellen Kulturen zuverlässig abgeführt, Sauerstoff gleichmäßig verteilt und Nährstoffe homogen eingetragen werden. Gleichzeitig steigen Anforderungen an Hygiene, Reinigbarkeit, Schaummanagement und Kontaminationsschutz. Hinzu kommen wirtschaftliche Aspekte: Energiebedarf, Nährmedien sowie die nachgelagerten Prozessschritte wie Separation, Reinigung und Konzentration beeinflussen die Produktionskosten. Entscheidend ist deshalb nicht allein der Fermenter, sondern die gesamte Prozesskette.
Scale-up bezeichnet die Übertragung eines Verfahrens vom Labor- oder Pilotmaßstab auf größere Produktionsanlagen. Dabei müssen unter anderem Wärmeabfuhr, Sauerstoffversorgung, Nährstoffverteilung, Hygiene und Reinigbarkeit angepasst werden. Auch Energiebedarf und nachgelagerte Prozessschritte spielen eine wichtige Rolle für die Wirtschaftlichkeit.
Aufgaben für Ingenieure
Als Lösungsansatz stellte Ebbe einen modularen Loop-Flow-Fermenter mit externem Kühlkreislauf vor. Die Konstruktion soll eine bessere Reinigbarkeit ermöglichen und gleichzeitig flexibel auf unterschiedliche Prozessanforderungen reagieren. Ein Beispiel dafür, dass Innovation in der Lebensmitteltechnik häufig weniger in spektakulären Einzeltechnologien als in der intelligenten Optimierung kompletter Produktionssysteme entsteht. Hier eröffnen sich attraktive Tätigkeitsfelder für Verfahrenstechniker und Maschinenbauingenieure. DIL-Direktor Volker Heinz beschrieb diese Aufgabe treffend: „Unsere Aufgabe am DIL ist es, Technologien aus der Forschung in die industrielle Anwendung zu bringen.“ Dieser Technologietransfer entscheidet letztlich darüber, ob aus einer wissenschaftlichen Idee eine marktfähige Innovation wird.
Washdown-Robotik
Während sich die Automatisierung in den Lebensmittelunternehmen inzwischen auf dem Shopfloor fest etabliert hat, setzen spezialisierte Robotersysteme heute neue Maßstäbe. Damit entwickeln sich die Anlagen vom klassischen Industrieroboter für trockene Produktionsumgebungen hin zu speziell entwickelten Maschinen für anspruchsvolle Nass- und Hygienebereiche der Lebensmittelproduktion. Konsequent auf Reinigbarkeit und Lebensmittelsicherheit ausgelegt, kommen die Systeme nicht mehr nur bei verpackten Produkten, sondern zunehmend bei frischen Lebensmitteln, Fleisch-, Fisch- oder Molkereiprodukten zum Einsatz. Spezialrobotik, wie sie beispielsweise von Stäubli entwickelt wird, muss dabei nicht nur präzise arbeiten, sondern auch hohen Anforderungen an Reinigung, Materialbeständigkeit und Produktsicherheit gerecht werden. „Geschlossene Gehäuse, glatte Oberflächen, lebensmitteltaugliche Schmierstoffe, korrosionsbeständige Materialien sowie Schutzarten bis IP67 sollen verhindern, dass sich Schmutz oder Mikroorganismen in schwer zugänglichen Bereichen ansammeln“, erklärte Gerrit Cramer von Stäubli auf den Technology Days.
KI verändert die Produktion
Neu ist auch die Fähigkeit von Anlagen, auf natürliche Unterschiede von Rohstoffen zu reagieren. Vor allem dort, wo Größe, Form oder innere Struktur von Produkt zu Produkt stark variieren, soll Künstliche Intelligenz helfen, diese Unterschiede zu erkennen und die Produktionsprozesse entsprechend anzupassen. Wie dies funktioniert, zeigt eine multifunktionale Bearbeitungszelle für die Fleischverarbeitung von Mayekawa. Mit Celldas stellte Dirk Burhenne eine frei programmierbare Zelle vor, die mit drei hygienegerecht ausgeführten Stäubli-Robotern arbeitet und unterschiedliche Teilstücke wie Schweineschinken, Schulter oder Bauch bearbeiten kann. Röntgentechnik und dreidimensionale Scanner erfassen Form, Lage und innere Strukturen jedes einzelnen Fleischstücks. Deep-Learning-Verfahren analysieren diese Daten und liefern die Basis für eine produktspezifische Bearbeitung. Die KI steuert dabei nicht selbst den mechanischen Prozess, sondern entscheidet anhand der Bilddaten, wie sich jedes Produkt optimal verarbeiten lässt. Dadurch lassen sich auch kleinere Losgrößen und natürlich variierende Rohwaren automatisiert bearbeiten – ein deutlicher Fortschritt gegenüber klassischen Produktionslinien mit starren Bewegungsabläufen.
Die Smart Factory
Neben der physischen Automatisierung verändert sich die digitale Infrastruktur der Lebensmittelproduktion. Produktionsanlagen, Warenwirtschaft, Maschinen und Sensorik werden zunehmend miteinander vernetzt. Wie ein solcher Ansatz aussehen kann, zeigte in Quakenbrück Michael Brockschmidt von SLA Software Logistik Artland. Im Mittelpunkt stand eine hybride Architektur, bei der ein cloudbasiertes ERP-System mit lokalen Shopfloor-Anwendungen verbunden wird. Selbst bei einer unterbrochenen Internetverbindung bleiben Produktionsaufträge, Maschinensteuerung und Buchungen funktionsfähig. Gleichzeitig entstehen die Voraussetzungen für Business Intelligence, Echtzeitdaten, zusätzliche Sensorik und den Einsatz Künstlicher Intelligenz in der Produktion. Digitalisierung wird damit nicht zum Selbstzweck, sondern zur Grundlage einer transparenten und resilienten Lebensmittelproduktion.
Protein Shifting
Viele Innovationen setzen direkt bei den Produktionsverfahren an. Ein weiteres Beispiel ist das sogenannte Protein Shifting, welches Dr. Sharvari Raut von Netzsch Trockenmahltechnik vorstellte. Durch Trockenvermahlung und anschließende Klassierung lassen sich proteinreiche und stärkereiche Fraktionen voneinander trennen – und zwar ohne wasserintensive Nassprozesse. Bei Hülsenfrüchten eröffnet dieses Verfahren beispielsweise die Möglichkeit, pflanzliche Proteine ressourcenschonend anzureichern. Mit der Live-Demonstration der Regenis-Max-Pyrolyseeinheit durch André Schillingmann von REW Regenerative Energiewirtschaftssysteme rückte außerdem die Nutzung biogener Reststoffe in den Fokus. Durch Pyrolyse lassen sich organische Materialien unter weitgehendem Sauerstoffausschluss thermisch umwandeln. Neben energetisch nutzbaren Produkten entsteht dabei Pflanzenkohle, die sich je nach Rohstoff und Prozessführung als Kohlenstoffspeicher oder für weitere stoffliche Anwendungen nutzen lässt.
Protein Shifting bezeichnet ein Verfahren, bei dem proteinreiche und stärkereiche Bestandteile pflanzlicher Rohstoffe voneinander getrennt werden. Durch Trockenvermahlung und anschließende Klassierung lassen sich beispielsweise aus Hülsenfrüchten proteinreiche Fraktionen gewinnen, ohne wasserintensive Nassprozesse einzusetzen.
Vom Reststoff zum Rohstoff
Eng mit den neuen Rohstoffkonzepten verbunden war Hanni Rützlers Plädoyer für ein konsequenteres ressourcenorientiertes Denken. Noch immer werde rund ein Drittel der Lebensmittelproduktion nicht genutzt. „Von tatsächlich zirkulären Systemen ist die Branche trotz wachsender Aufmerksamkeit noch weit entfernt“, betonte die Ernährungswissenschaftlerin und Zukunftsforscherin in Quakenbrück. Als Beispiel führte sie Bestandteile von Nussschalen an, aus denen durch technologische Aufbereitung ballaststoffreiche Zutaten und neue Produktstrukturen entstehen könnten. Auch Kakaoschalen ließen sich unter anderem für Tee, Aromen, Farbstoffe, Ballaststoffe oder weitere stoffliche Anwendungen nutzen. Nachhaltigkeit wird in dieser Perspektive zu einer konkreten Aufgabe für Produktentwicklung und Verfahrenstechnik. Entscheidend ist nicht allein, weniger Rohstoffe einzusetzen, sondern vorhandene Ressourcen möglichst vollständig zu nutzen und bislang wenig beachtete Nebenströme neu zu bewerten. Damit verschiebt sich auch der Blick auf die Lebensmittelproduktion. Neben dem Hauptprodukt rücken weitere verwertbare Bestandteile in den Fokus. Technologische Innovation kann dazu beitragen, aus vermeintlichen Reststoffen Zutaten mit eigenständiger sensorischer, funktioneller oder ernährungsphysiologischer Bedeutung zu entwickeln.
Innovation braucht neue Kompetenzen
Eine der vielleicht wichtigsten Botschaften der Technology Days: Zukunftstechnologien entstehen nicht isoliert. Erst das Zusammenspiel von Biotechnologie, Verfahrenstechnik, Digitalisierung, Automatisierung und Marktverständnis schafft Innovationen, die sich in der Praxis behaupten können. Für Berufseinsteiger eröffnet dies folgende Perspektiven: Gesucht werden Fachkräfte, die naturwissenschaftliches Know-how mit technischem Verständnis und wirtschaftlichem Denken verbinden. Ob in Forschung und Entwicklung, Anlagenbau, Produktion, Qualitätssicherung, Data Science oder Produktmanagement – die Lebensmittelwirtschaft benötigt Menschen, die komplexe Technologien nicht nur verstehen, sondern erfolgreich in marktfähige Lösungen übersetzen.
Kreislaufwirtschaft (Circular Economy) zielt darauf ab, Rohstoffe möglichst effizient zu nutzen, Produkte länger im Kreislauf zu halten und Abfälle zu vermeiden. In der Lebensmittelwirtschaft können dafür Nebenströme und Reststoffe als Ausgangsmaterial für neue Produkte, Inhaltsstoffe oder Energie genutzt werden. Technologische Verfahren wie Fermentation und Pyrolyse eröffnen hierfür neue Möglichkeiten.
