Vom 25-kg-Piloten zur 15.000-t-Fabrik: Wie in Leuna ein Proteinwerk entsteht
MicroHarvest plant in Leuna eine Fabrik für 15.000 t mikrobielle Proteinzutaten pro Jahr. So wird aus dem Pilotprozess ein Industriewerk.
Bioreaktoren statt Sojafelder: Die geplante MicroHarvest-Anlage in Leuna produziert ab der ersten Jahreshälfte 2028 jährlich rund 15.000 t mikrobielles Protein aus Agrar-Nebenströmen – effizient, wetterunabhängig und ohne Gentechnik.
Foto: Drees & Sommer
Biotechnologie trifft auf großtechnischen Anlagenbau: Das Hamburger Startup MicroHarvest plant im Chemiepark Leuna den Bau einer gigantischen Produktionsstätte für mikrobielles Protein. Was als 25-kg-Pilotanlage in Lissabon begann, soll ab 2028 im Industriemaßstab bis zu 15.000 t Proteinzutat pro Jahr liefern. Doch die Skalierung biotechnologischer Prozesse birgt einige ingenieurtechnische Hürden.
Auf nur 200 m² nahm Ende 2023 in Lissabon eine Idee Gestalt an: MicroHarvest startete die Testproduktion von mikrobiellen Proteinzutaten. Die Pilotanlage war bescheiden ausgelegt – gerade einmal 25 kg Tagesleistung schaffte der Versuchsaufbau. Jetzt wagt das Hamburger Biotechnologie-Unternehmen den Schritt in eine völlig neue Dimension.
Im Chemiepark Leuna soll auf rund 5800 m² Bruttogrundfläche eine echte Industrieanlage entstehen. Das Ziel: Eine Jahresproduktion von bis zu 15.000 t getrockneter Proteinzutat mit einem Rohproteingehalt von über 60 %. Umgerechnet entspricht das einer Tagesleistung von gut 41 t Fertigprodukt.
Für das Vorhaben investiert MicroHarvest einen mittleren zweistelligen Millionenbetrag und schafft rund 25 Arbeitsplätze. Der Zeitplan hat sich dabei allerdings etwas nach hinten verschoben: Statt wie ursprünglich geplant 2027, visiert das Projektteam den Produktionsstart nun für die erste Jahreshälfte 2028 an.
Inhaltsverzeichnis
- Warum Biotech nicht einfach „größer gebaute Technik“ ist
- Bakterien als Bio-Reaktoren: So funktioniert die Fermentation
- Gebäude- und Anlagenplanung im Symbiose-Modus
- Die Trocknung: Der energetische Flaschenhals
- Warum Leuna? Infrastruktur als Erfolgsfaktor
- Marktstrategie: Erst Tierfutter, dann Novel Food
Warum Biotech nicht einfach „größer gebaute Technik“ ist
Ein Blick auf die Zahlen verdeutlicht die gewaltige Skalierung: Hochgerechnet auf ein volles Jahr stellt die geplante Fabrik in Leuna mehr als das 1600-Fache der ursprünglichen Pilotkapazität aus Lissabon dar.
Solche Quantensprünge macht man in der Biotechnologie allerdings selten in einem Schritt. Wer glaubt, man müsse einen kleinen Fermenter einfach nur proportional vergrößern, irrt gewaltig:
- Hydrodynamik & Strömung: Mit steigendem Behältervolumen verändern sich die Strömungsverhältnisse dramatisch.
- Sauerstoffeintrag: Die Gleichmäßige Versorgung der Mikroorganismen mit Sauerstoff wird in riesigen Tanks zur echten Herausforderung.
- Wärmeabfuhr: Biorreaktionen sind exotherm. Je größer der Fermenter, desto schwieriger wird die Abfuhr der Prozesswärme.
- Sterilität & Hygiene: Das Freihalten des Prozesses von Fremdkeimen (Kontamination) erfordert bei industriellen Durchsätzen völlig neue Konzepte.
MicroHarvest hat sich deshalb schrittweise an den Großmaßstab herangetastet. 2024 berichtete das Unternehmen von einem erfolgreichen großtechnischen Versuch: In einem Einzelbehälter wurde der Prozess auf eine rechnerische Tagesleistung von 10 t skaliert. Parallel dazu ließ man Mengen von etwa einer Tonne pro Tag bei einem externen Auftragsproduzenten herstellen.
Der Versuch mit 10 t war jedoch noch kein regulärer Dauerbetrieb – genau diesen soll die First-of-a-kind-Anlage in Leuna künftig gewährleisten.
Bakterien als Bio-Reaktoren: So funktioniert die Fermentation
Das Prinzip hinter der Technologie ist die sogenannte Biomassefermentation. Dabei vermehren sich Bakterien in geschlossenen Reaktoren unter kontrollierten Bedingungen rasend schnell und bilden proteinreiche Biomasse.
Als Nährstoffquelle dienen kohlenstoffhaltige Nebenströme aus der Agrar- und Lebensmittelindustrie. Für den Standort Leuna setzt MicroHarvest vor allem auf Melasse – ein zuckerreiches Nebenerzeugnis der Rübenzuckerproduktion.
Der gesamte Prozess vom Rohstoffeinsatz bis zum verpackungsfertigen Pulver dauert nach Angaben des Unternehmens lediglich rund 24 Stunden. Zum Vergleich: Der Anbau traditioneller Eiweißpflanzen wie Soja benötigt Monate. Zwar ist das Verfahren durch die Nutzung von Melasse nicht völlig unabhängig von der Landwirtschaft, es schont jedoch Flächen und schließt bestehende Stoffkreisläufe.
Gebäude- und Anlagenplanung im Symbiose-Modus
Ein Proteinwerk dieser Ordnung erfordert eine enge Verzahnung von Verfahrenstechnik und Hochbau. Das Gebäude entsteht hier im wahrsten Sinne des Wortes um den Prozess herum.
Für die Generalplanung greift MicroHarvest auf die Expertise von Drees & Sommer zurück, die das Projekt bereits in einer Machbarkeitsstudie geprüft haben. Aktuell läuft die Vor- und Entwurfsplanung für das Gebäude sowie für Teile des Fermentationsprozesses. Am sogenannten Basic Engineering sind zudem der Anlagenbauer Krones und BioConsulting beteiligt.
Bei einer solchen First-of-a-kind-Anlage müssen Tragwerk, Gebäudehülle und Prozessleittechnik perfekt ineinandergreifen:
- Statik & Tragwerk: Die tonnenschweren Fermenter und deren Flüssigkeitslasten diktieren Fundamente und Stützenraster.
- Trassierung: Riesige Rohrleitungsnetze für Medien, Dampf und Produkte benötigen definierte Durchbrüche und Wartungswege.
- Schnittstellen: Jeder Fermenter muss präzise belüftet, gekühlt, dosiert und über EMSR-Technik (Elektro-, Mess-, Steuer- und Regeltechnik) überwacht werden.
Ändert sich während des Engineering-Prozesses die Spezifikation eines Aggregats, hat das unmittelbare Auswirkung auf Raumhöhen, Brandschutzkonzepte oder Medienanschlüsse.
Die Trocknung: Der energetische Flaschenhals
Ist die Biomasse geerntet, besteht sie zum Großteil aus Wasser. Um ein lagerfähiges, mikrobiologisch stabiles Pulver zu erhalten, muss die Suspension aufwendig konzentriert, entwässert und getrocknet werden.
Dieser Verfahrensschritt gilt im Anlagenbau als besonders energieintensiv. Gleichzeitig ist Fingerspitzengefühl gefragt: Zu hohe Temperaturen würden die wertvollen Proteine, Aminosäuren und Vitamine schädigen. Auch der Explosionsschutz (Staubexplosionen) und die effektive Staubabscheidung stellen hohe Anforderungen an das Engineering.
Das Projekt erhält zwar eine Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft von bis zu 5,46 Millionen Euro, doch konkrete technische Details halten die Projektpartner noch unter Verschluss. Völlig offen sind bisher unter anderem:
- Das gewählte Vorentwässerungsverfahren (z. B. Separatoren oder Membranfiltration),
- der genaue Trocknertyp (z. B. Sprühtrocknung oder Wirbelschicht),
- Strategien zur Abwärmenutzung und
- die genaue energetische Auslegung der Kühlkreisläufe.
Warum Leuna? Infrastruktur als Erfolgsfaktor
Dass die Wahl nach Prüfung von rund 40 europäischen Standorten auf den Chemiepark Leuna fiel, hat handfeste infrastrukturelle Gründe. Der Industriepark bietet ein eingespieltes Netz an Medienversorgung (Strom, Prozessdampf, Kühlwasser, Druckluft) und Abwasserentsorgung. Das reduziert den Investitionsbedarf für eigene Hilfsanlagen drastisch.
Zudem liegt Leuna mitten in einer starken Agrarregion, was die Logistik für den Hauptrohstoff Melasse vereinfacht. Wie hoch der tatsächliche Bedarf an Dampf, Kühlung und elektrischer Leistung sein wird, ist bislang zwar nicht bekannt – klar ist aber: Insbesondere die Wärmeabfuhr bei der großtechnischen Fermentation wird erhebliche Kühlkapazitäten einfordern.
Marktstrategie: Erst Tierfutter, dann Novel Food
In der ersten Betriebsphase setzt MicroHarvest auf Sicherheit und Geschwindigkeit: Die Produktion wird zunächst nach den Vorgaben des GMP+-Standards für die Futtermittelindustrie aufgebaut. Beliefert werden sollen vor allem Hersteller von Heimtiernahrung sowie Aquakulturen.
In einem zweiten Schritt soll die Anlage für die Herstellung von Lebensmitteln aufgerüstet werden. Das hat massive Auswirkungen auf die aktuelle Fabrikplanung:
- Hygienekonzepte: Trennung von Personal-, Rohstoff- und Produktwegen von Tag eins an.
- Anlagendesign: Räume und Rohrleitungen müssen höchsten CIP/SIP-Anforderungen (Cleaning/Sterilization in Place) genügen.
- Regulatorik: Für den menschlichen Verzehr benötigt das mikrobielle Protein eine Zulassung als Novel Food durch die Europäische Kommission nach Sicherheitsbewertung durch die EFSA.
Erst nach diesem Zulassungsverfahren kann das Protein aus Leuna als nachhaltige Zutat in Fleischersatzprodukten, Proteinriegeln oder Sportlernahrung auf den Teller wandern.
Quellenverzeichnis:
Primärquellen zum Projekt
- Drees & Sommer: „Chemiepark Leuna: Drees & Sommer begleitet MicroHarvest beim Bau des ersten industriellen Werks für mikrobielles Protein in Europa“, 21. Juli 2026.
Zentrale Quelle zu Bruttogrundfläche, Planungsstand, Funktionsbereichen, Produktionsstart, GMP+-Auslegung und Aufgaben von Drees & Sommer.
Zur Pressemitteilung (Presseportal) - MicroHarvest: „MicroHarvest selects Leuna for first industrial-scale production plant“, 12. Februar 2026.
Angaben zur Jahreskapazität von 15.000 t, Investitionssumme, Zahl der Arbeitsplätze, Standortwahl, Melasseversorgung und Bundesförderung von bis zu 5,46 Mio. €.
Zur Projektmeldung (MicroHarvest) - MicroHarvest: „MicroHarvest launches pilot plant“, 17. November 2023.
Quelle zur Pilotanlage in Lissabon mit rund 200 m² Fläche und einer anfänglichen Kapazität von 25 kg pro Tag. Die Meldung nennt außerdem einen externen Produktionspartner für Mengen von bis zu 1 t pro Tag.
Zur Meldung über die Pilotanlage (MicroHarvest) - MicroHarvest: „MicroHarvest Accelerates Pace to Achieve Multiple Kiloton Production Target“, 11. November 2024.
Angaben zum großtechnischen Versuch mit einer rechnerischen Leistung von 10 t pro Tag in einem einzelnen Fermentationsbehälter. Die Meldung dokumentiert zudem das frühere Ziel, eine 15.000-t-Anlage bereits 2027 zu betreiben.
Zur Scale-up-Meldung (MicroHarvest) - MicroHarvest: Beschreibung der Fermentationstechnologie.
Erläutert die Prozessschritte Fermentation, Abtrennung der Zellen, Inaktivierung und Wasserentzug. MicroHarvest nennt einen Prozesszeitraum von rund 24 Stunden und einen Rohproteingehalt von mehr als 60 %.
Zur Technologieübersicht (MicroHarvest) - Jan-Philipp Birke, MicroHarvest: Mitteilung zum Basic Engineering, 2026.
Ergänzende Quelle zur Schlussphase des Basic Engineering und zur Beteiligung von Drees & Sommer, Krones und BioConsulting. Da es sich um einen LinkedIn-Beitrag eines MicroHarvest-Verantwortlichen handelt, sollte die Angabe als Unternehmensinformation gekennzeichnet werden.
Zum LinkedIn-Beitrag (LinkedIn)
Quellen zum Standort Leuna
- InfraLeuna: Energie- und Medienversorgung am Chemiestandort Leuna.
Übersicht über verfügbare Medien wie elektrische Energie, Dampf in mehreren Druckstufen, Heißwasser, Druckluft und hochreines Wasser. Daraus lässt sich jedoch nicht ableiten, welche Medien MicroHarvest tatsächlich beziehen wird.
Zur Standortversorgung (Infraleuna) - InfraLeuna: „Gitta Connemann besucht Chemiestandort Leuna“, 2026.
Bestätigt die geplante Ansiedlung, die Jahreskapazität von rund 15.000 t sowie den zunächst vorgesehenen Einsatz des Produkts in Aquakultur und Heimtierfutter.
Zur Standortmeldung (Infraleuna)
Fach- und Regelquellen
- GMP+ International: GMP+ Feed Certification Scheme.
Offizielle Erläuterung des Zertifizierungssystems für Futtermittelsicherheit. GMP+ ist ein privatwirtschaftliches Zertifizierungssystem und keine staatliche Betriebsgenehmigung.
Zum GMP+-Zertifizierungssystem (GMP+ International) - Europäische Kommission: Zulassungsverfahren für neuartige Lebensmittel.
Erklärt das Novel-Food-Verfahren: Die EFSA übernimmt gegebenenfalls die wissenschaftliche Risikobewertung. Die formale Zulassung erfolgt durch einen Durchführungsrechtsakt der Europäischen Kommission.
Zum Novel-Food-Verfahren (Food Safety) - Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle: Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft.
Hintergrundquelle zum Förderprogramm, aus dem MicroHarvest nach eigenen Angaben bis zu 5,46 Mio. € erhält. Welche Komponenten des Leunaer Werks konkret gefördert werden, ist öffentlich nicht aufgeschlüsselt.
Zur EEW-Förderung (BAFA)
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