Extraktionstechnologien wachsen zu einem Schlüsselverfahren für die Cannabisindustrie

Cannabis zu rauchen ist keineswegs der einzige Weg, von seinen Wirkstoffen zu profitieren. Von Lebensmitteln bis hin zu Öl oder Konzentraten gibt es vielmehr eine ganze Serie von hochinteressanten grünen Produkten. Eines der Schlüsselverfahren für die Herstellung besagter Konzentrate ist die Extraktion, durch die die Cannabinoide und die Terpene aus dem Mix an anderen Stoffen, die in der Pflanze enthalten sind, herausgetrennt werden können. Dafür gibt es keineswegs nur eine einzige Methode oder ein einziges Lösemittel: Gas, Butan, Ethanol oder CO₂ etwa gehören zu den meistbenutzten Hilfsmitteln, um an die wasserunlöslichen Cannabinoide zu kommen. Angesichts der regelrechten Welle an Legalisierungen von medizinischem Marihuana sowie Marihuana als Genussmittel, die gerade viele Gebiete in den USA erfasst, und der (zumindest voraussichtlich) baldigen Regulierung von Cannabis als Genussmittel in Kanada, wo der Konsum zu therapeutischen Zwecken bereits erlaubt ist, werden Cannabis-Konzentrate immer gefragter. Das kanadische Unternehmen für therapeutisches Cannabis CanniMed etwa, das kürzlich von Aurora Cannabis aufgekauft wurde, bezog 2017 51 % seiner Einnahmen aus dem Verkauf von Cannabis-Öl. Und nachdem seine Verkäufe im Vergleich zu letztem Jahr um 70 % gewachsen sind, scheint ganz offensichtlich, dass Extrakte eine große strategische Bedeutung besitzen. Erst vor einigen Monaten hat die Firma bekanntgegeben, dass sie eine neue Anlage hat, um Cannabinoide mittels Ethanol zu extrahieren und 12 Millionen Flaschen Öl jährlich vertreiben zu können. Aphria, Aurora Cannabis, CanniMed oder Canopy Growth sind weitere kanadische Unternehmen mit einer Lizenz für die Produktion und den Verkauf von Cannabis-Öl. Außerdem führt der Öl-Boom natürlich auch dazu, dass die meisten Firmen aus der grünen Industrie ihre Extraktionsverfahren verbessern.

Welche Firmen aber liefern diesen Unternehmen oder anderen, kleineren die für die industrielle Cannabis-Extraktion erforderlichen Anlagen? Und mit welchen Technologien und Methoden lassen sich überhaupt Extrakte aus Marihuana-Buds gewinnen? Einer der alten Hasen der Branche ist Eden Labs, eine in Seattle ansässige Firma, die schon seit über zwanzig Jahren Geräte für die Öl-Extraktion produziert. Die Legalisierung von Cannabis als Genussmittel in Washington im Jahr 2012 kurbelte ihr Geschäft richtig an: 2014 etwa betrugen ihre Einnahmen 5,5 Millionen Dollar (4,4 Millionen Euro). Ihre berühmtesten Industriesysteme, die sogenannten Hi-Flo, extrahieren mittels überkritischem Kohlenstoffdioxid. Bei letzterem handelt es sich um einen besonderen Aggregatszustand unter bestimmten Druck- und Temperaturverhältnissen, in dem sich CO₂ nicht mehr wie ein Gas, sondern gewissermaßen zwischen Gas und Flüssigkeit verhält, was als auch als fluider Zustand bezeichnet wird. Das „flüssige" CO2 durchdringt das Pflanzenmaterial und löst die Cannabinoide. „Es ist ein bisschen wie eine gigantische Nespresso-Maschine zum Laufen zu bringen", erklärte einer der Verantwortlichen der Firma, als er das komplexe, riesige System mit Ventilen, Kondensatoren und einem Pumpmechanismus vorführte.

Eden Labs ist jedoch keineswegs die einzige Firma, die überkritisches CO₂ als Lösungsmittel für die Extraktion von Cannabinoiden verwendet; es ist in den letzten Jahren richtig beliebt geworden. Auch Advanced Extraction Systems arbeitet damit und hat – ein eindeutiger Beweis für dessen Bedeutung – seine Anlagen für die Cannabis-Extraktion mit überkritischem CO₂ nun an Canopy Growth verkauft, einen Großkonzern, der auch an der Börse eingetragen ist und in Kanada, aber auch in anderen Ländern über verschiedene Zwischenhändler medizinisches Marihuana verkauft. Weitere Firmen, die CO₂ als Lösungsmittel nutzen, sind die amerikanische Firma Apeks Supercritical, die seit 2011 Geräte mit einer Technologie auf Basis des Gases herstellt, oder Quadron Cannatech aus Kanada, die nicht nur verschiedene Cannabisprodukte verkaufen, sondern auch Boss, ein eigenes Gerät zur Extraktion, das in ihrem Heimatland bereits häufiger und auch in mindestens einer US-Firma eingesetzt wird.

Auch Organa Labs, einer der größten Hersteller von Cannabis-Öl, nutzt Extraktoren mit CO₂ in überkritischem Zustand. Mit der Extraktion ist das Herstellungsverfahren jedoch keineswegs zu Ende: Das Öl muss danach noch einen chemischen Prozess im Vakuum-Ofen durchlaufen, wo es decarboxyliert wird. Durch die Wärme und die Trennung vom Kohlenstoff wird das THC „aktiviert". Ganz am Schluss raffiniert Organa das Öl noch mit einem Destillationsgerät, um verbleibendes Ethanol zu entfernen. Andere Unternehmen haben sich auf die Herstellung von Extraktionsgeräten spezialisiert, die mit Kohlenwasserstoff arbeiten. Precision Extraction Solutions beispielsweise bietet Anlagen mit Butan und Propan an. In ihrer Maschine PX1 wird hochwertiges Butan durch Druck durch einen Behälter mit Pflanzenmaterial gepresst. Dadurch werden die Trichome der Pflanzen (die Drüsen, die die höchste Konzentration an Cannabinoiden enthalten) gelöst und auch andere Bestandteile entfernt, sodass konzentriertes Cannabis-Öl mit einem hohen Gehalt an reinen Cannabinoiden wie etwa THC, dem psychoaktiven Wirkstoff von Cannabis, entsteht. Extraction Tek Solutions zählt ebenfalls zu den Unternehmen, die Maschinen mit Kohlenwasserstoffen als Lösungsmittel anbieten.

Butan ist zwar einer der traditionell meistverwendeten Stoffe für die Cannabis-Extraktion – beim Dabbing beispielsweise wird BHO oder Butan-Hasch-Öl eingeatmet – sowie günstig und effizient, hat aber einige Nachteile gegenüber dem CO_2, wie seine hohe Entzündlichkeit und die Tatsache, dass es als Erdölderivat weniger umweltfreundlich ist. Eden Labs, über die wir vorher bereits gesprochen haben, hat außerdem auch einen Extraktor, der Ethanol als Lösemittel verwendet, um Cannabinoide und Terpene abzutrennen. Eben dieser (in der Cannabisindustrie sonst weniger verbreitete) Alkohol ist das Top-Lösungsmittel von Capna Fabrication, den Entwicklern von Ethos-4. Bei letzterem handelt es sich um einen kryogenen Extraktor, der bei extrem niedrigen Temperaturen Ethanol über Cannabis zerstäubt. Der Firma zufolge ermöglicht dieses Verfahren, 95 % des THC zu extrahieren, so dass ein gereinigtes Extrakt ohne Chlorophyll zurückbleibt.

Andere Unternehmen wiederum setzen auf die Entwicklung noch innovativerer Technologien. So auch Radient Technologies, die ein Mikrowellengerät patentiert haben, mit der nur manche Teile der pflanzlichen Biomasse erhitzt werden können, andere aber unberührt bleiben. Die Firma hat nicht allzu viele Details darüber verraten, wie das genau funktioniert, erklärt aber, man erhalte damit bessere Erträge als mit anderen Methoden. Dass sie gerade einen Vertrag mit dem aus Kanada stammenden Großkonzern Aurora Cannabis unterzeichnet haben, scheint jedoch von der Verlässlichkeit ihres Systems zu zeugen. Aurora wird schließlich nicht umsonst mehrere Millionen in Radient investiert und 17,2 % von dessen Aktien erworben haben. Die kanadische Firma ist sich sicher, dass Cannabisextrakte zunehmend an Bedeutung gewinnen werden und ihre Unterstützung Radient bei der Expansion helfen wird. Firmen wie Hielscher, Sono Mechanics und Sonics & Materials arbeiten zudem an Extraktionsmethoden per Ultraschallbad, bei denen verschiedene Lösungsmittel zum Einsatz kommen. Werden die Flüssigkeiten den hochintensiven Ultraschallwellen ausgesetzt, so kommt zu akustischer Kavitation, wodurch die Pflanzenzellen zerfallen und die Wirkstoffe im Cannabis freigesetzt werden. Zu guter Letzt hat die kanadische Firma Abbatis erst unlängst angekündigt, erfolgreich verschiedene Experimente durchgeführt zu haben, die die Brauchbarkeit von Säulenchromatografie als Extraktionstechnologie unter Beweis stellen. Mithilfe von patentierten Polymeren sollen CBD und THC extrahiert werden können. Die Chromatographie ist ein in ganz unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz kommendes Trennverfahren von Stoffgemischen in zwei Phasen, einer stationären und einer mobilen. Wie ihr also sehen könnt, entwickeln zahlreichen Firmen gerade Geräte, die mittels verschiedenen Lösungsmitteln und Technologien Extrakte auf Marihuana-Basis herstellen und zu den zunehmend beliebten Cannabis-Produkten verhelfen. Einen interessantesten Weg zu bestimmen, ist aber kaum möglich, sind den Innovationen in diesem Feld doch keine Grenzen gesetzt und die Erfahrungen der Konsumenten schlussendlich doch mindestens genauso entscheidend.