CO₂-Extraktion: so entsteht ein CBD-Extrakt

Was CO₂-Extraktion ist

CO₂-Extraktion ist ein Verfahren, das Cannabinoide und Terpene mit Kohlendioxid unter hohem Druck aus getrocknetem Hanf löst. Nach dem Druckabbau entweicht das Gas vollständig, und im Behälter bleibt ein zähes Extrakt zurück.

Der Vergleich mit der Kaffeeindustrie liegt nahe. Koffeinfreier Kaffee wird seit Jahrzehnten mit demselben Prinzip hergestellt. Kohlendioxid ist dort wie hier ein Lösemittel, das keine Rückstände hinterlässt.

Für Verbraucher ist das Verfahren vor allem ein Reinheitsargument. Es sagt nichts darüber aus, wie viel Cannabidiol am Ende in der Flasche steckt.

Was „überkritisch" bedeutet

Oberhalb von etwa 74 bar und 31 Grad Celsius erreicht Kohlendioxid einen Zustand zwischen Gas und Flüssigkeit, den überkritischen Bereich. In diesem Zustand strömt es wie ein Gas durch das Pflanzenmaterial und löst zugleich wie eine Flüssigkeit.

Genau diese Doppelnatur macht das Verfahren so brauchbar für Pflanzenmaterial. Ein reines Gas würde die Cannabinoide nicht aufnehmen. Eine Flüssigkeit würde das Material durchtränken, aber schlechter hindurchströmen.

Über Druck und Temperatur lässt sich zusätzlich steuern, was gelöst wird. Bei niedrigerem Druck lösen sich zuerst die leichtflüchtigen Terpene. Bei höherem Druck folgen die schwereren Cannabinoide (Quelle: Rochfort et al., 2020).

Manche Anlagen nutzen das gezielt und fahren mehrere Druckstufen nacheinander. So entstehen getrennte Fraktionen, die später wieder zusammengeführt werden können.

So läuft der Prozess ab

Ein Extraktionsdurchlauf besteht aus vier Schritten und dauert je nach Charge mehrere Stunden. Die Anlage besteht im Kern aus zwei Druckbehältern und einer Pumpe.

1. Beschicken: gemahlenes, getrocknetes Pflanzenmaterial kommt in den Extraktionsbehälter aus Edelstahl.
2. Durchströmen: Kohlendioxid wird verdichtet und bei etwa 30 bis 60 Grad Celsius durch das Material geleitet.
3. Abscheiden: im zweiten Behälter sinkt der Druck, das Gas trennt sich vom gelösten Material.
4. Ernten: das Extrakt wird abgelassen, das Kohlendioxid wird meist im Kreislauf zurückgeführt.

Das Ergebnis ist ein dunkles, harzartiges Rohextrakt. Bis zum fertigen Produkt fehlen noch die Decarboxylierung, die Reinigung und das Trägeröl.

Vorteile gegenüber anderen Verfahren

Der wichtigste Vorteil liegt darin, dass kein Lösemittel im Produkt zurückbleibt. Kohlendioxid verlässt das Extrakt beim Druckabbau von selbst, ein zusätzlicher Abtrennschritt entfällt.

Niedrige Prozesstemperatur ist der zweite Punkt. Terpene sind leichtflüchtig und verschwinden bei starker Hitze. Ein Verfahren unter etwa 60 Grad Celsius erhält mehr davon, was für Vollspektrum-Produkte und den Entourage-Effekt relevant ist.

Steuerbarkeit ist der dritte Punkt. Über Druckstufen lässt sich das Profil des Extrakts beeinflussen, ohne zusätzliche Chemikalien einzusetzen.

Lebensmitteltauglichkeit kommt hinzu. Kohlendioxid ist in der Lebensmittelverarbeitung seit Langem etabliert und gut untersucht.

Grenzen und Kosten

Die größten Nachteile sind der Anschaffungspreis der Anlage und der nötige Erfahrungsschatz. Eine industrielle Anlage kostet je nach Durchsatz einen sechs- bis siebenstelligen Betrag.

Hinzu kommt der Stromverbrauch für Verdichter und Kühlung. Kleinere Hersteller entscheiden sich deshalb häufig für Ethanol, weil die Ausrüstung deutlich einfacher ausfällt.

Auch die Prozessführung will beherrscht sein. Jede Ernte bringt andere Feuchte- und Cannabinoidwerte mit, und die Parameter müssen daran angepasst werden. Ohne diese Anpassung schwanken Ausbeute und Profil von Charge zu Charge.

Ein Durchlauf dauert außerdem länger als eine Ethanol-Extraktion. Für große Mengen bedeutet das mehr Anlagen oder längere Produktionszeiten.

CO₂ im Vergleich zu Ethanol und Kohlenwasserstoffen

Neben Kohlendioxid sind Ethanol und Kohlenwasserstoffe die bekanntesten Lösemittel in der Hanfverarbeitung. Jedes Verfahren hat ein eigenes Profil.

Ethanol löst Cannabinoide zuverlässig und arbeitet schnell. Es nimmt jedoch auch Chlorophyll und Wachse mit, was einen zusätzlichen Reinigungsschritt nötig macht. Bei sauberer Prozessführung liegt der Restalkohol im Bericht unterhalb der zulässigen Grenze.

Butan oder Propan liefern hohe Ausbeuten, sind aber brennbar und hinterlassen schwerer kontrollierbare Rückstände. Für Verbraucherprodukte in Europa ist das Verfahren unüblich.

Öl-Auszüge mit Oliven- oder MCT-Öl sind einfach und kommen ohne Anlage aus. Die Konzentration bleibt niedrig, und das Ergebnis ist schlechter reproduzierbar.

Was danach mit dem Extrakt passiert

Das Rohextrakt aus der Anlage ist noch kein verkaufsfähiges Produkt. Drei Schritte folgen.

Zuerst die Decarboxylierung, bei der aus CBDA das Cannabidiol entsteht. Danach die Reinigung, die über Vollspektrum, Breitspektrum oder Isolat entscheidet. Zuletzt die Formulierung mit einem Trägeröl auf die gewünschte Konzentration.

Erst danach geht eine Probe ins Labor, und die Charge wird abgefüllt.

Der Nachweis im Laborbericht

Ob sauber extrahiert wurde, zeigt die Zeile mit den Lösemittelresten. Bei einem CO₂-Verfahren steht dort „nicht nachweisbar" oder ein Wert unterhalb der Bestimmungsgrenze.

Manche Labore nennen das Verfahren im Kopf des Berichts, etwa als „supercritical CO2". Fehlt diese Angabe, bleibt die Zeile mit den Rückständen aussagekräftig genug (Quelle: Vandeplas et al., 2020).

Ein Hinweis auf dem Etikett allein ersetzt den Bericht nicht. Wie Sie das Dokument prüfen, steht unter Analysezertifikat lesen.

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Diese Informationen dienen der allgemeinen Aufklärung und ersetzen keine ärztliche Beratung. Bei Fragen zu Ihrer Gesundheit oder zu Medikamenten wenden Sie sich an Ihre Ärztin, Ihren Arzt oder Ihre Apotheke.