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Zukunftsindustrien

Fermentation ist von der Brauerei in die Fabrik gezogen

Aleksandr Mikhailov
Founder, Astra Trainer
Aktualisiert
9 Min. Lesezeit

Diese Richtung deckt mehr Boden ab, als ihr Name nahelegt, und die drei Branchen darin stehen an sehr unterschiedlichen Punkten. Sie als eine Sache zu behandeln ist, wie Workforce-Pläne in diesem Bereich schieflaufen.

Eine Richtung, drei ziemlich unterschiedliche Branchen

Pflanzen- und Nutzpflanzenbiotechnologie. Lange etabliert, groß, beschäftigt weltweit Tausende in Zuchtprogrammen. Unglamourös und kommerziell zentral.

Fermentationsbasierte Inhaltsstoffe. Enzyme, Proteine, Aromen, Fette und andere Komponenten, die von Mikroben produziert werden statt aus Pflanzen oder Tieren gewonnen zu sein. Kommerziell real, expandierend und ökonomisch empfindlich gegenüber den Produktionskosten.

Kultivierte Produkte. Tierzellen, direkt zu Lebensmitteln herangezüchtet. Klein, kapitalintensiv, mit echten ungelösten Fragen zu Kosten bei Skalierung.

Ein Workforce-Plan, der das als ein aufstrebendes Feld behandelt, stellt für den neuesten Teil zu viel ein und für den Teil, der tatsächlich Leute beschäftigt, zu wenig.

Was die Richtung abdeckt

Der Umfang: Pflanzengenetik und Nutzpflanzenbiotechnologie, kultivierte Produkte, Fermentation und Lebensmittel-Biotech.

Darunter vier Kompetenzbereiche.

Pflanzengenetik und Züchtung. Merkmalsentwicklung, markergestützte und genomische Selektion, Feldversuche, Sortenentwicklung.

Lebensmittelfermentation. Sowohl die traditionelle Art als auch Präzisionsfermentation für bestimmte Moleküle.

Zellkultur für Lebensmittel. Tierzellen im Lebensmittelmaßstab und zu Lebensmittelkosten zu züchten, ein anderes Problem, als sie im pharmazeutischen Maßstab und zu pharmazeutischen Kosten zu züchten.

Lebensmittelsicherheit und Regulierung. Zieht sich durch alles und ist anspruchsvoller, als Branchenfremde erwarten.

Pflanzenzüchtung, älter und größer als die Schlagzeilen

Der am wenigsten diskutierte und am meisten etablierte Teil dieser Richtung.

Zuchtprogramme laufen über Jahre. Eine neue Sorte braucht mehrere Generationen, Feldversuche über Standorte und Saisons hinweg, und eine lange Bewertung nach Ertrag, Krankheitsresistenz, Qualität und zunehmend Klimaresilienz.

Genomik hat die Methode verändert, nicht den Zeitplan. Genomische Selektion lässt Züchterinnen Leistung aus der Sequenz vorhersagen, was Zyklen verkürzt und die Zahl der bewertbaren Kandidaten erhöht. Sie hat die Feldarbeit, das Phänotypisieren und die Geduld nicht ersetzt.

Die Konsequenz für die Belegschaft ist konkret: Zuchtprogramme brauchen jetzt Leute, die mit genomischen Daten umgehen können, neben Leuten, die Feldagronomie verstehen, und der Mangel liegt fast immer in der Kombination. Ein Züchter, der die genomischen Tools nicht nutzen kann, und eine Datenwissenschaftlerin, die nie eine Versuchsparzelle betreten hat, sind beide eingeschränkt – dasselbe Zwei-Hälften-Problem wie im Bioinformatik-Artikel beschrieben.

Es gibt außerdem eine unglamouröse und dauerhafte Nachfrage nach Feldversuchstechnikern, Phänotypisierungspersonal und Saatgutproduktions-Spezialisten, und diese Rollen sind konstant schwer zu besetzen, weil niemand für sie wirbt.

Wo das in der Domäne steht

Agrar- und Lebensmittelbiotechnologie ist die neunte von zehn Richtungen in Astra Trainers Domäne Biotechnologie. Sie stützt sich auf Genetik und Genomik für die Zuchtarbeit, auf Mikrobiologie und Bioprocessing für Fermentation, und verbindet sich mit industrieller Biotechnologie, die die Nicht-Lebensmittel-Seite derselben Produktionsmethoden abdeckt.

Partner in der Lebensmittelfertigung schneiden sie oft mit der Domäne Advanced Manufacturing zu, wo Qualitätstechnik und Zuverlässigkeit, Supply Chain und Produktionsbetrieb sowie Instandhaltung und Asset Management die Anlagenebene abdecken. Lektionen dauern fünf Minuten, sodass Anlagen- und Feldpersonal trainiert, ohne den Job zu verlassen. Hier findest du die zehn Richtungen.

Präzisionsfermentation, und wo die Ökonomie tatsächlich liegt

Konstruierte Mikroben zu nutzen, um ein bestimmtes Lebensmittelmolekül herzustellen, ist etablierte Praxis für manche Produkte und eine aktive kommerzielle Frage für andere, und die Trennlinie sind die Kosten pro Kilogramm.

Bei hochwertigen, mengenmäßig kleinen Inhaltsstoffen wie Enzymen, bestimmten Proteinen, Aromastoffen und Vitaminen ist Fermentation seit langem kommerziell normal. Die Ökonomie funktioniert, weil das Produkt pro Kilogramm genug wert ist, um die Produktionskosten zu tragen.

Bei Standard-Inhaltsstoffen sieht das Bild anders aus. Der Wettbewerber ist Landwirtschaft im gewaltigen Maßstab mit sehr niedrigen Stückkosten, und das zu erreichen verlangt hohe Ausbeuten, günstige Rohstoffe, effiziente Downstream-Verarbeitung und großes Kapital.

Die Belegschaftsfrage ist also eine industrielle, keine wissenschaftliche. Kosten zu senken heißt Ausbeutesteigerung, Rohstoffflexibilität und Downstream-Effizienz – Bioprocessing- und industrielle-Biotechnologie-Probleme.

Der größere Rahmen: Die *Bio Revolution*-Studie des McKinsey Global Institute setzte rund 60 Prozent der physischen Inputs der Weltwirtschaft als im Prinzip biologisch produzierbar an. Die Formulierung „im Prinzip“ ist genau, wo dieser Abschnitt lebt. Die Biologie funktioniert generell. Die Kosten pro Kilogramm sind die Frage, und beantwortet wird sie von Verfahrenstechnikern.

Kultivierte Produkte, ehrlich betrachtet

Kultiviertes Fleisch hat Aufmerksamkeit angezogen, die außer Verhältnis zu seiner aktuellen Beschäftigung steht, und ein Workforce-Plan sollte über seinen Stand klar sein.

Was stimmt. Es ist wissenschaftlich nachgewiesen. Regulatorische Zulassung wurde in wenigen Rechtsräumen für bestimmte Produkte erteilt. Unternehmen sind aktiv und beschäftigen Leute.

Was ungelöst ist. Kosten bei Skalierung. Wachstumsmedium war historisch ein Haupttreiber der Kosten, und es auf lebensmittelrelevante Werte zu senken ist ein aktives technisches Problem. Scale-up steht vor derselben Physik wie im Bioprocessing-Artikel beschrieben, mit der zusätzlichen Einschränkung, dass die Ausgabe mit einem bereits günstigen Produkt konkurrieren muss.

Was das für Einstellung bedeutet. Die entscheidenden Rollen sind Bioprozess- und Kostensenkungsrollen, nicht Zellbiologie-Rollen. Die Organisationen, die es schaffen, werden es mit Verfahrenstechnikern tun, und ein Workforce-Plan rund um Zellbiologinnen plant für die Demonstration statt für das Geschäft.

Das offen zu sagen ist nützlicher als Enthusiasmus. Wer ein Programm in diesem Bereich plant, muss wissen, gegen welches Problem er einstellt.

Die Rollen im Überblick

Pflanzenzüchterinnen und Zuchttechniker. Die größte Population dieser Richtung.

Feldversuchs- und Phänotypisierungspersonal. Dauerhaft knapp, saisonal, und selten eingeplant.

Fermentationswissenschaftlerinnen und -operatoren in der Lebensmittel- und Inhaltsstoffproduktion.

Lebensmittelsicherheits- und Qualitätsspezialisten. Jedes Produkt in diesem Bereich braucht sie, und die regulatorischen Erwartungen an neuartige Lebensmittel sind höher als an konventionelle.

Downstream- und Reinigungspersonal für fermentationsbasierte Inhaltsstoffe, wo ein großer Teil der Kosten liegt.

Regulatory-Affairs-Spezialistinnen für neuartige Lebensmittel. Eine kleine, spezialisierte und wirklich knappe Gruppe.

Sensorik- und Anwendungswissenschaftler. Bringen einen Inhaltsstoff dazu, sich in einem echten Lebensmittelprodukt richtig zu verhalten – eine echte Disziplin und oft die letzte Hürde zur Kommerzialisierung.

Wer sich dafür weiterbilden kann

Technisches Personal der Lebensmittelbranche. Qualität, Produktentwicklung und Prozesspersonal verstehen Lebensmittelfertigung, Sicherheit und das regulatorische Umfeld bereits. Sie brauchen die Biotechnologie, die kürzere Hälfte.

Brau- und traditionelles Fermentationspersonal. Direkt relevante praktische Erfahrung und eine kulturelle Vertrautheit mit Fermentation, die schwer zu lehren ist.

Agrartechnikerinnen und Agronomen. In Zuchtunterstützung und Feldversuchsarbeit. Bringen das Feldwissen schon mit.

Laborpersonal mit klinischem oder analytischem Hintergrund. In Lebensmittelprüfung und Qualitätsrollen.

Verfahrens- und Chemietechnikerinnen. In die Fermentations- und Downstream-Seite, wo das Kostenproblem liegt.

Datenanalysten. In genomische Selektion und Zuchtanalytik, gepaart mit Leuten, die die Feldarbeit kennen.

Die regulatorische Realität. Lebensmittelproduktion läuft unter Lebensmittelsicherheitsrecht, HACCP und standortspezifischen Anforderungen, und neuartige Lebensmittel, gentechnisch veränderte Organismen und kultivierte Produkte unterliegen zusätzlichen Zulassungsregimen, die sich zwischen Rechtsräumen erheblich unterscheiden. Ein in einem Land zugelassenes Produkt darf in einem anderen möglicherweise nicht verkauft werden. Training baut das wissenschaftliche und prozessuale Verständnis sowie das Bewusstsein auf, wo diese Regime gelten. Es ist keine Lebensmittelsicherheitszertifizierung, Standortqualifikation oder regulatorische Zulassung.

Was du mitnehmen solltest

Drei Branchen teilen sich diese Richtung, und sie stehen an unterschiedlichen Punkten. Pflanzenzüchtung beschäftigt die meisten Leute und bekommt die wenigste Aufmerksamkeit.

Der Zuchtmangel ist die Kombination aus genomischer Kompetenz und Feldwissen, und fast niemand hat beides.

Präzisionsfermentation ist bei hochwertigen Inhaltsstoffen etabliert und bei Standardware ein industrielles Kostenproblem, was sie zu einer Einstellung für Verfahrenstechnik macht, nicht für Biologie.

Kultivierte Produkte sind wissenschaftlich nachgewiesen mit ungelöster Skalierungsökonomie, und die entscheidenden Rollen liegen bei der Kostensenkung.

Und Lebensmittelpersonal, Brauer und Agrartechniker sind die natürlichen Pools für alles davon und bringen die Hälfte mit, die am schwersten zu lehren ist.

Häufig gestellte Fragen
Wo gibt es die meisten Jobs in der Lebensmittelbiotechnologie?

In Pflanzen- und Nutzpflanzenzüchtung, lange etabliert und größter Arbeitgeber, gefolgt von fermentationsbasierter Inhaltsstoffproduktion. Kultivierte Produkte beschäftigen vergleichsweise wenige.

Ist Präzisionsfermentation kommerziell tragfähig?

Bei hochwertigen Inhaltsstoffen wie Enzymen, bestimmten Proteinen und Aromastoffen ist sie seit langem normal. Bei Standardware ist die Frage die Kosten pro Kilogramm gegenüber Landwirtschaft im großen Maßstab – ein Verfahrenstechnik-Problem.

Wie ist der Stand bei kultiviertem Fleisch?

Wissenschaftlich nachgewiesen, in wenigen Rechtsräumen für bestimmte Produkte zugelassen, mit ungelöster Skalierungsökonomie. Die entscheidenden Rollen liegen bei Bioprozess und Kostensenkung, nicht bei Zellbiologie.

Wer kann in diese Rollen wechseln?

Technisches Personal der Lebensmittelbranche, Brau- und Fermentationsoperatoren, Agrartechniker und Agronomen sowie Verfahrens- oder Chemietechniker für die Kostenseite. Jede Gruppe bringt den Teil mit, der am schwersten zu lehren ist.

Wo passt das in die Domäne?

Neunte von zehn Richtungen in Astra Trainers Domäne Biotechnologie, stützt sich auf Genomik, Mikrobiologie und Bioprocessing. Hier findest du sie.

Züchtung, Fermentation und die Kosten pro Kilogramm
Zehn Richtungen in Biotechnologie und Bioökonomie, darunter Agrar- und Lebensmittelbiotechnologie neben Mikrobiologie, Bioprocessing und industrieller Biotechnologie. Zugeschnitten mit deinen eigenen Wissenschaftlern, in Fünf-Minuten-Lektionen, die in Anlagen- und Feldarbeit passen.