CO2 Extraktion: der Weg zum CBD Öl

Kohlendioxid unter Druck: die Zahlen zuerst

1. Bei Umgebungsdruck ist Kohlendioxid ein Gas: es füllt jeden verfügbaren Raum und löst dabei so gut wie nichts [1]. Der Rest dieser Liste beschreibt, was sich daran ändert.
2. Unter Druck und unterhalb von 31,1 °C wird daraus eine Flüssigkeit. Dicht, durchaus lösefähig, im Eindringen in festes Pflanzenmaterial aber deutlich schwächer [1].
3. Der kritische Punkt von Kohlendioxid liegt bei 31,1 °C und 73,8 bar. Beide Werte müssen überschritten sein, einer allein genügt nicht.
4. Oberhalb davon liegt ein einziges Fluid vor, das weder streng als Gas noch streng als Flüssigkeit geführt wird [1]. Der Fachbegriff dafür lautet superkritisch.
5. Das Diffusionsvermögen dieses Fluids liegt in der Größenordnung eines Gases, das festes Pflanzenmaterial durchdringt. Es kommt also in die gemahlene Masse hinein, nicht nur an sie heran.
6. Das Lösevermögen liegt gleichzeitig in der Größenordnung einer Flüssigkeit. Beides in einer Phase, das ist der ganze Grund für den Aufwand mit dem Druck.
7. Rovetto und Aieta nennen 2017 als Schlüsseleigenschaft, dass sich die Dichte dieses Fluids einstellen lässt [1]. Kein fester Stoffwert also, sondern eine Größe am Regler.
8. Kohlendioxid selbst ist nicht brennbar und in Lebensmittelqualität zu beziehen [1]. Zwei Angaben, die im Anlagenbau mehr entscheiden als jede Beschreibung des Auszugs.
9. Dieselbe Technologie steht kommerziell in einer ganz anderen Halle: bei der Entkoffeinierung von Kaffeebohnen [1]. Neu ist das Prinzip nicht, im Hanfumfeld nur weniger bekannt.
10. Kurz gefasst: eine Substanz, drei Zustände, und nur einer davon taugt für diesen Zweck.

Der Ablauf im Betrieb, durchnummeriert

1. Gemahlenes Pflanzenmaterial kommt in ein Druckgefäß. Der Mahlgrad steht am Anfang, weil das Fluid feste Partikel durchdringen muss.
2. Superkritisches Kohlendioxid zirkuliert durch dieses Gefäß. Der Strom läuft um, solange der Durchlauf dauert.
3. Druck und Temperatur werden dabei gesetzt. Sie bestimmen zusammen, wie viel überhaupt in Lösung geht und welche Verbindungen bevorzugt mitgehen.
4. Als Reaktionsdetail gehört die Decarboxylierung in diese Reihenfolge. Wang und Kollegen haben 2016 die Säureformen der Cannabinoide genau daraufhin untersucht [2].
5. Am Ende des Durchlaufs wird der Druck abgelassen. Kohlendioxid geht in den Gaszustand zurück, von selbst.
6. Was im Sammelgefäß liegt, ist der Auszug. Lösungsmittelrest: keiner, weil das Lösungsmittel als Gas den Raum verlässt.
7. Es gibt damit kein Lösungsmittel, das hinterher abgedampft würde. Dieser Arbeitsschritt fällt aus der Kette heraus.
8. Der konzentrierte Auszug wird anschließend mit einer Trägerbasis gemischt. Erst dieses Gemisch ist das, was als CBD Öl in der Flasche steht.
9. Beschrieben ist damit zweierlei: eine Chemie und eine industrielle Reihenfolge. Die Ebene der Frage lautet: was passiert, und warum.
10. Das Verfahren liegt komplett vor der Flasche. Etikettenbegriffe wie CBD Vollspektrum Öl oder CBD Isolat Öl beschreiben den Schritt danach.
11. Und ein zweiter Durchlauf aus derselben Anlage kann anders ausfallen, sobald Druck oder Temperatur anders gesetzt sind.

Druck und Temperatur als Stellschrauben

Die Dichte des Fluids ist die Größe, an der gedreht wird [1]. Druck und Temperatur legen gemeinsam zwei Dinge fest: wie viel überhaupt in Lösung geht, und welche Verbindungen bevorzugt mitgehen. Superkritisches Kohlendioxid ist deshalb kein Lösungsmittel mit festem Profil, sondern ein einstellbares. Dieselbe Substanz, dieselbe Anlage, andere Bedingungen, anderer Auszug.

Das unterscheidet die Route von der flüssigen Variante. Flüssiges Kohlendioxid unterhalb von 31,1 °C ist dicht und lösefähig, kommt aber in festes Pflanzenmaterial viel schlechter hinein [1]. Wer beides braucht, das Eindringen und das Lösen, landet zwangsläufig im superkritischen Bereich. Und darum steht in einer Verfahrensbeschreibung nie nur ein Wert. Es stehen zwei, und sie gelten zusammen. Wer nach dem endocannabinoid system sucht, ist bei einer anderen Frage als der nach dem Druckgefäß.

Selektivität, nüchtern betrachtet

Selektivität heißt hier: nicht alles, was im Pflanzenmaterial steckt, geht bei jeder Einstellung gleich gut mit. Die Auswahl entsteht über die Bedingungen im Gefäß, nicht über ein zugesetztes Mittel. Rovetto und Aieta führen 2017 die einstellbare Dichte genau aus diesem Grund als zentrale Eigenschaft an [1]. Ein zweites Detail gehört in dieselbe Zeile: die Decarboxylierung, von Wang und Kollegen 2016 an den Säureformen der Cannabinoide beschrieben [2]. Was davon in einem einzelnen Durchlauf abläuft, hängt an den gefahrenen Bedingungen. Aus der Methode allein folgt keine Zahl.

Kapitaleinsatz oben, Kontrolle ebenso

Zwei Angaben zum Stoff selbst entscheiden viel: Kohlendioxid ist nicht brennbar und in Lebensmittelqualität verfügbar [1]. Deshalb steht dieselbe Technologie kommerziell auch dort, wo Lebensmittel im Spiel sind, etwa bei der Entkoffeinierung von Kaffeebohnen [1]. Kostenseitig ist diese Route aufwendig. Der Kapitaleinsatz liegt am oberen Ende, die Prozesskontrolle ebenfalls.

Beides gehört zusammen. Wer Druck und Temperatur als Stellgrößen führen will, braucht eine Anlage, die diese Werte über den ganzen Durchlauf hält. Dafür entfällt der Punkt am Schluss, an dem sonst ein Lösungsmittel entfernt wird: Der Druck geht raus, das Gas geht weg, der Auszug bleibt liegen. Kein Rest, dem in einer späteren Analyse nachzugehen wäre. Das ist der eine Satz, den diese Methode gegenüber jeder Lösungsmittelroute zusätzlich anbietet.

Woher unsere Auszüge kommen

Unsere Auszüge entstehen mit superkritischem Kohlendioxid. Der Prozess läuft in der Schweiz, und das seit 2014. Interessant an dieser Jahreszahl ist nicht die Zahl, sondern die Größen, die sich im Verfahren überhaupt einstellen lassen: Druck, Temperatur, Dichte, Dauer des Durchlaufs. Was danach passiert, ist eine getrennte Frage. Der konzentrierte Auszug wird mit einer Trägerbasis gemischt, und erst dieses Gemisch steht als Öl in der Flasche. Bezeichnungen wie vollspektrum cbd oder CBG Öl beschreiben den Inhalt dieser Flasche, nicht die Kammer davor.

Bedingung, Zustand und Verhalten in einer Aufstellung