Ein Moment, wenn Sie jemals ein Blatt schwarzer Johannisbeere zwischen Ihren Fingern zerdrückt haben, in dem der aufsteigende Geruch so vollkommen, so vielschichtig, so offensichtlich lebendig ist, dass Sie sofort verstehen, warum es bislang keinem Duft schwarzer Johannisbeere gelungen ist, ihn wirklich einzufangen. Die grüne Schärfe, der katzenartige Moschus, die schwach schwefelige Unternote, der süß-säuerliche Saft, der sich anzukündigen droht - all das existiert vielleicht zwei Sekunden lang, bevor sich die flüchtigen Moleküle in der Luft verteilen und der Geruch zu etwas Einfacherem zusammenfällt. Flacher. Tot.
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Dieses Zwei-Sekunden-Fenster ist der heilige Gral der Extraktion. Jede Methode, die die Parfümerie je entwickelt hat, ist im Kern ein Versuch, diesen Moment einzufangen und festzuhalten. Seit fünfhundert Jahren stehen uns dafür zwei Wege offen. Beide scheitern auf lehrreiche Weise. Nun gibt es einen dritten.
Destillation und das, was Hitze zerstört
Die älteste Methode ist die Destillation. Man nimmt Pflanzenmaterial, Blüten, Blätter, Rinde, Wurzeln, und setzt es Dampf aus. Die Hitze lässt die Zellwände aufbrechen. Die flüchtigen aromatischen Moleküle, leichter als Wasser, werden vom Dampf nach oben getragen, kondensieren in einer Kühlschlange und trennen sich in eine Schicht ätherischen Öls, die auf dem Hydrolat schwimmt. Im Prinzip ist das einfach. Ein Kupfer-Alambik, ein Feuer, Geduld. Die Technologie hat sich seit dem achten und neunten Jahrhundert, als der arabische Universalgelehrte Dschābir ibn Hayyān und seine Nachfolger sie verfeinerten, in keiner grundlegenden Weise verändert. Brennblase und Kondensator bilden weiterhin die Grundlage der Rohstoffversorgung von Parfümeuren.
Doch Hitze ist Gewalt. Bei der Wasserdampfdestillation werden Rohstoffe oft stundenlang Temperaturen zwischen 80°C und 100°C ausgesetzt. Bei diesen Temperaturen werden Moleküle nicht einfach freigesetzt. Sie verändern sich. Ester hydrolysieren. Terpene ordnen sich neu. Aldehyde oxidieren. Das ätherische Öl, das sich im Florentiner Kolben sammelt, ist kein getreues Porträt der Pflanze. Es ist eine Übersetzung, und wie jede Übersetzung trägt es den Akzent des Übersetzers. Ätherisches Lavendelöl riecht zweifellos nach Lavendel, aber es riecht nach gekochtem Lavendel, nach der kampferartigen, krautigen, vereinfachten Version einer Blüte, deren lebendiger Duft auch wachsartige, honigartige, beinahe animalische Facetten enthält, die der Dampf zerstört, bevor sie überhaupt den Kondensator erreichen.
Deshalb können bestimmte Materialien überhaupt nicht destilliert werden. Jasmin, Tuberose, Narzisse, Mimose: Ihre entscheidenden Moleküle sind zu empfindlich, zu schwer oder zu reaktiv, um die thermische Gewalt des Dampfes zu überstehen. Für sie entwickelte die Parfümerie ihre zweite Methode: die Lösungsmittelextraktion.
Die Logik der Lösungsmittelextraktion ist eine andere. Statt Hitze verwendet man Chemie. Man wäscht den Rohstoff in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, früher Petrolether, heute fast ausschließlich Hexan, das die aromatischen Verbindungen zusammen mit Wachsen, Pigmenten und anderem lipophilem Material löst. Man verdampft das Lösungsmittel unter Vakuum, und zurück bleibt eine wachsartige, tief gefärbte Paste, Concrete genannt. Man wäscht das Concrete mit Ethanol, um die aromatische Fraktion von den Wachsen zu trennen, kühlt es, filtert es, verdampft das Ethanol, und zurück bleibt ein Absolue: ein konzentriertes aromatisches Material von überwältigender Fülle.
Absolues sind großartige Dinge. Ein Absolue aus Jasmin oder Rose besitzt eine Tiefe und Komplexität, an die das entsprechende ätherische Öl nicht heranreicht. Die Methode bewahrt schwerere Moleküle, jene, die den Blüten ihren Körper und ihre Wärme und ihren indolischen Nachhall verleihen. Doch die Lösungsmittelextraktion bringt ihre eigenen Kosten mit sich, und sie sind nicht unerheblich.
Die erste Kostenart sind Rückstände. Keine Verdampfung ist perfekt. Hexan hat einen Siedepunkt von 69°C und kann unter Vakuum bis auf bemerkenswert niedrige Werte entfernt werden. Die IFRA-Standards erlauben in fertigen Absolues bis zu 50 Teile Lösungsmittel pro Million, doch „bemerkenswert niedrig“ ist nicht null. Jedes Absolue trägt einen Schatten seines Lösungsmittels in sich. Ob dies bei solchen Konzentrationen toxikologisch relevant ist, ist umstritten. Dass es philosophisch relevant ist, steht außer Frage. Der Extrakt ist nicht rein. Er ist ein Artefakt, wenn auch noch so schwach, verunreinigt durch den industriellen Prozess, der ihn hervorgebracht hat.
Die zweite Kostenart ist die Selektivität oder vielmehr ihr Fehlen. Hexan ist kein subtiles Lösungsmittel. Es löst, was man möchte (aromatische Moleküle), und vieles von dem, was man nicht möchte (Wachse, Chlorophyll, bestimmte Pestizidrückstände, falls vorhanden). Die anschließenden Ethanolwäschen sind eine Reinigungsoperation, ein Eingeständnis, dass die anfängliche Extraktion zu aggressiv war. Das Absolue ist zweimal verfeinert, wobei jede Verfeinerung etwas entfernt, das entweder unerwünscht oder Kollateralschaden war.
Die dritte Kostenart ist ökologischer Natur. Hexan ist ein Erdölderivat. Bei beruflicher Exposition ist es neurotoxisch. Es ist entzündlich. Es trägt zu den Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen bei. Seine Herstellung hängt von fossiler Infrastruktur ab. Nichts davon macht seine Verwendung unzulässig (die in der Parfümerie eingesetzten Mengen sind im Vergleich zu industriellen Anwendungen gering), doch die Lösungsmittelextraktion steht damit eindeutig innerhalb eines petrochemischen Paradigmas, das das einundzwanzigste Jahrhundert langsam zu hinterfragen beginnt.
Fünf Jahrhunderte lang waren dies die einzigen Möglichkeiten. Hitze oder Lösungsmittel. Gewalt durch Temperatur oder Gewalt durch Chemie. Jedes natürliche Material in jedem Parfümeursorgan kam durch eine dieser beiden Türen. Die Landkarte der Extraktion war vollständig, so schien es zumindest.
Baron Cagniard de la Tour und der überkritische Zustand
Im Jahr 1822 verschloss Baron Charles Cagniard de la Tour Ether und Alkohol in getrennten Kanonenrohren, erhitzte sie über ihre Siedepunkte hinaus und hielt dabei ausreichend Druck aufrecht, um ein tatsächliches Sieden zu verhindern. Dabei beobachtete er etwas Merkwürdiges. Ab einer bestimmten, für jeden Stoff unterschiedlichen Schwelle von Temperatur und Druck hörten die flüssige und die gasförmige Phase einfach auf, als getrennte Zustände zu existieren. Der Meniskus zwischen Flüssigkeit und Gas verschwand. Zurück blieb ein einziges homogenes Fluid mit den Eigenschaften beider: der Dichte und Lösekraft einer Flüssigkeit sowie der Diffusionsfähigkeit und niedrigen Viskosität eines Gases.
Er hatte den überkritischen Zustand entdeckt und wusste nicht, was er damit anfangen sollte. Das wusste etwa hundertfünfzig Jahre lang auch sonst niemand.
Der kritische Punkt von Kohlendioxid liegt bei 31,1°C und 73,8 bar. Nach industriellen Maßstäben ist das ungewöhnlich praktisch. Einunddreißig Grad liegen kaum über der Raumtemperatur. 74 bar sind ein erheblicher Druck, etwa das Vierundsiebzigfache des Atmosphärendrucks, aber mit standardmäßiger chemischer Verfahrenstechnik gut zu erreichen. Und Kohlendioxid selbst ist günstig, reichlich vorhanden, ungiftig, nicht entzündlich, chemisch inert und unter Umgebungsbedingungen gasförmig. Das bedeutet: Wenn man nach der Extraktion den Druck ablässt, verdampft es einfach. Vollständig. Spurlos. Keine Rückstände. Kein Schatten.
Die Extraktion mit überkritischem CO2 funktioniert folgendermaßen: Man füllt Pflanzenmaterial in einen Hochdruckbehälter. Man pumpt flüssiges CO2 in den Behälter und erhöht dabei Temperatur und Druck über den kritischen Punkt hinaus. Das überkritische Fluid, weder Flüssigkeit noch Gas und mit den Eigenschaften beider, durchdringt das Pflanzenmaterial mit der Leichtigkeit eines Gases und löst aromatische Verbindungen mit der Effizienz einer Flüssigkeit. Das beladene Fluid strömt in einen Abscheidebehälter, in dem der Druck gesenkt wird. Das CO2 wird wieder gasförmig und entweicht, während das extrahierte Material zurückbleibt. Das CO2 wird zurückgewonnen, erneut komprimiert und im Kreislauf geführt. Das System ist geschlossen. Das Lösungsmittel ist die Luft, die Sie bereits atmen.
Die Methode wurde ab den 1970er- und 1980er-Jahren für industrielle Anwendungen entwickelt. Die Entkoffeinierung von Kaffee, die Kurt Zosel am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in den 1960er-Jahren vorantrieb und 1970 patentieren ließ, war die erste bedeutende kommerzielle Anwendung: Das Verfahren, das Koffein aus grünen Kaffeebohnen entfernt, ohne den Geschmack zu entfernen (oder Lösungsmittelrückstände hinzuzufügen), beruht vollständig auf überkritischem CO2. Die Hopfenextraktion folgte: Die bitteren Alpha-Säuren, die dem Bier seinen charakteristischen Biss verleihen, werden heute überwiegend auf diese Weise extrahiert, weil die Alternative, Hexan, Rückstände hinterlässt, die mit den seit der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts deutlich verschärften Lebensmittelstandards nicht vereinbar sind. Pharmaunternehmen übernahmen die Methode zur Extraktion aktiver Verbindungen aus Pflanzenmaterial, ohne thermische Zersetzung zu verursachen.
Die Parfümerie bemerkte es. Die Parfümerie handelte langsam.
Extrakte, die nach der lebenden Pflanze riechen
Die durch Extraktion mit überkritischem CO2 gewonnenen Extrakte unterscheiden sich sowohl von ätherischen Ölen als auch von Absolues, und der Unterschied ist nicht subtil. Öffnen Sie ein Fläschchen mit überkritischem Ingwer-CO2-Extrakt neben einem Fläschchen Ingweröl, und Sie werden es sofort verstehen. Das ätherische Öl riecht nach Ingwer, hell, scharf, zitrisch, warm. Der CO2-Extrakt riecht nach Ingwerwurzel, erdig, kräftig, harzig, mit einer rohen Würze, die sich beinahe eher als Textur denn als Duft bemerkbar macht. Das ätherische Öl ist übersetzt worden. Der CO2-Extrakt ist abgeschrieben.
Diese Genauigkeit beruht auf mehreren Faktoren. Erstens: die Temperatur. Die Extraktion mit überkritischem CO2 findet bei etwa 31°C statt, also im Wesentlichen bei Umgebungstemperatur. Bei diesen Temperaturen bleiben hitzeempfindliche Moleküle intakt. Die zarten Kopfnoten, die flüchtigen Aldehyde und Ester, die bei der Wasserdampfdestillation verdampfen oder zerfallen, werden eingefangen statt zerstört. Zweitens: die Selektivität. Durch die Anpassung von Druck und Temperatur kann der Bediener die Lösekraft des überkritischen CO2 mit großer Präzision steuern. Niedrigere Drücke extrahieren leichtere, flüchtigere Moleküle. Höhere Drücke lösen schwerere Verbindungen, Wachse, Diterpene und Pigmente heraus. Diese Einstellbarkeit bedeutet, dass die Extraktion so konzipiert werden kann, dass sie dem Molekülprofil des Rohstoffs entspricht, statt ihm eine einheitliche Lösekraft aufzuzwingen. Drittens: die Reinheit. Da das CO2 keine Rückstände hinterlässt, ist der Extrakt genau und ausschließlich das, was in der Pflanze enthalten war. Nichts hinzugefügt. Nichts vom Prozess zurückgeblieben.
Die olfaktorische Folge ist ein Extrakt, der der lebenden Pflanze näher riecht als alles, was Destillation oder Lösungsmittelextraktion hervorbringen können. Parfümeure, die mit CO2-Extrakten arbeiten, beschreiben sie in einer Sprache, die beinahe spirituell anmutet: „transparent“, „dreidimensional“, „lebendig“. Der CO2-Extrakt aus Boronia etwa fängt neben der fruchtigen, fast tropischen Süße auch die iononartige Veilchenfacette der australischen Blüte ein - eine Komplexität, die weder durch Destillation (die die schweren Moleküle verfehlt) noch durch Hexanextraktion (die die hellen Moleküle abflacht) reproduziert werden kann.
Warum überkritisches CO2 noch nicht universell eingesetzt wird
Wenn die Extraktion mit überkritischem CO2 überlegen ist, warum wird sie dann nicht überall eingesetzt? Die Antwort lautet: Wirtschaftlichkeit, Trägheit und eine besondere Form industriellen Konservatismus, die die Duftstofflieferkette bestimmt.
Die Ausrüstung ist teuer. Eine überkritische Extraktionsanlage für die Produktion - die Hochdruckbehälter, CO2-Kompressoren sowie die Infrastruktur für Abscheidung und Rückführung - stellt eine Kapitalinvestition dar, die um ein Mehrfaches höher ist als bei einer Destillationsanlage oder Extraktionslinie mit vergleichbarer Kapazität. Der Durchsatz ist oft geringer, weil die Extraktionsbehälter kleiner sind (Hochdrucktechnik setzt den Abmessungen Grenzen) und die Prozesszeiten länger sein können. Das Bedienpersonal benötigt eine speziellere Ausbildung. Die Wartung ist kostspieliger.
Für ein Parfümhaus im Massenmarkt, das jährlich Tausende Tonnen aromatischer Materialien herstellt, sind diese wirtschaftlichen Bedingungen prohibitiv oder besser gesagt: Sie sind angesichts der Preisstruktur des Massenmarkts prohibitiv. Dieser verlangt Rohstoffkosten von einigen Dutzend Euro pro Kilogramm statt einigen Hundert. Wenn man ein Duschgel formuliert, das für vier Euro im Einzelhandel verkauft wird, ist der Unterschied zwischen einem mit Hexan extrahierten Vanille-Absolue und einem überkritischen Vanille-CO2-Extrakt keine olfaktorische Diskussion. Es ist eine Margendiskussion, und die Marge gewinnt.
Hinzu kommt die Frage der Formulierungstradition. Parfümeure erlernen ihr Handwerk mit einer Palette von Materialien, die seit Jahrzehnten stabil ist. Die ätherischen Öle und Absolues, mit denen sie ausgebildet werden, weisen bekannte Eigenschaften in Formulierungen auf, vorhersehbare Wechselwirkungen mit anderen Formelbestandteilen, vorhersehbare Leistung auf der Haut, vorhersehbare Entwicklung in einer alkoholischen Lösung. CO2-Extrakte verhalten sich anders. Ihre Molekülprofile sind anders, was bedeutet, dass auch ihre Wechselwirkungen mit anderen Formelbestandteilen anders sind, ebenso ihre Haftung und Diffusion sowie ihre Alterungseigenschaften. Ein Parfümeur, der von einem Jasmin-Absolue zu einem Jasmin-CO2-Extrakt wechselt, kann das eine nicht einfach in derselben Konzentration durch das andere ersetzen. Die Formel muss neu gedacht werden. Das ist zweifellos eine kreative Chance, aber auch zusätzlicher Zeitaufwand, zusätzliche Versuche und zusätzliche Kosten.
Und dann ist da noch die tief verwurzelte institutionelle Trägheit der Lieferkette. Die großen Parfümhäuser in Grasse, Genf und New York verfügen über Lieferbeziehungen und Extraktionsinfrastrukturen, die über Generationen aufgebaut wurden. Der Wechsel zu überkritischem CO2 bedeutet nicht einfach, neue Ausrüstung zu kaufen. Er bedeutet, die Beschaffung neu zu strukturieren, Materialien erneut zu qualifizieren, Produkte neu zu formulieren und Parfümeure neu zu schulen. Es bedeutet, in einem echten Sinn anzuerkennen, dass die Methoden, auf denen die Branche aufgebaut wurde, immer Kompromisse und keine Ideale waren.
Die noble Lüge, die Natur getreu einzufangen
Die philosophische Dimension der Extraktion mit überkritischem CO2 ist für jeden, der ernsthaft darüber nachdenkt, was Parfümerie ist und was sie zu leisten vorgibt, die interessanteste.
Die Parfümerie präsentiert sich als Kunst des Einfangens der Natur, der Übersetzung des Duftes einer Blume, eines Waldes oder eines Regenschauers in eine tragbare flüssige Form. Das ist bis zu einem gewissen Grad eine noble Lüge. Die Destillation fängt nicht die Rose ein. Sie fängt das ein, was die Begegnung der Rose mit dem Dampf übersteht. Die Lösungsmittelextraktion fängt nicht den Jasmin ein. Sie fängt das ein, was Hexan zufällig löst, abzüglich dessen, was die Ethanolwäsche zufällig entfernt, zuzüglich einiger Teile Hexan pro Million. Jedes „natürliche“ Material im Organ eines Parfümeurs ist ein Artefakt, ein Produkt industrieller Verarbeitung, das nicht mehr „die Pflanze“ ist als eine zwischen den Seiten eines Buches gepresste Blume „die Blume“ ist.
Die Extraktion mit überkritischem CO2 löst dieses Problem nicht vollständig. Der Extrakt ist weiterhin nur ein Teil der gesamten Chemie der Pflanze, isoliert von dem lebendigen Kontext, der ihm seine Bedeutung verliehen hat. Aber es ist der am wenigsten invasive Teil. Es ist die Methode, die das Material am behutsamsten berührt und ihm am wenigsten von sich selbst aufzwingt. Das CO2 kommt an, löst, trägt, gibt frei und verschwindet. Es ist ein Kurier, der das Paket zustellt, ohne es zu öffnen.
Eine philosophische, vielleicht sogar ethische Befriedigung liegt in einer Extraktionsmethode, deren Lösungsmittel dasselbe Molekül ist, das die Pflanze selbst während der Photosynthese verwendet hat, um genau jene Verbindungen aufzubauen, die extrahiert werden. Kohlendioxid gelangt als Rohstoff in das Blatt; die Pflanze verwandelt es in Terpene, Ester, Aldehyde, in das gesamte Vokabular des Duftes; die Extraktion mit überkritischem CO2 verwendet dasselbe Molekül, um zurückzugewinnen, was daraus hergestellt wurde. Dieser Kreislauf ist auf eine Weise elegant, die Hexan, eine Erdölfraktion ohne biologische Beziehung zur Pflanze, niemals sein kann.
Handwerkliche Extrakteure, die sich dem dritten Weg verschrieben haben
Eine Handvoll Extrakteure, handwerkliche Betriebe in Grasse, spezialisierte Unternehmen in Deutschland und einige wegweisende Produzenten in Indien und Madagaskar haben sich dem überkritischen CO2 als primärer oder exklusiver Methode verschrieben. Ihre Kataloge sind klein. Ihre Preise sind hoch. Ihre Kunden sind notgedrungen jene Häuser, die bereit sind, für Genauigkeit statt für Volumen zu bezahlen.
Dies ist keine Technologie, die darauf wartet, entdeckt zu werden. Es ist eine Technologie, die darauf wartet, gewählt zu werden. Die Technik ist ausgereift. Die Wissenschaft ist geklärt. Die olfaktorische Überlegenheit wird von praktisch jedem Parfümeur anerkannt, der sowohl mit CO2-Extrakten als auch mit deren konventionellen Entsprechungen gearbeitet hat. Was bleibt, ist eine Frage der Werte: ob die Duftstoffindustrie und die Verbraucher, die sie tragen, bereit sind, die tatsächlichen Kosten dafür zu bezahlen, einzufangen, wonach eine Pflanze tatsächlich riecht.
Der Massenmarkt wird diesen Wandel nicht anführen. Er führt niemals irgendeinen Wandel an. Wenn er kommt, wird der Wandel von den Rändern ausgehen, von kleinen Häusern und unabhängigen Parfümeuren, die Genauigkeit der Wirtschaftlichkeit vorziehen, von denselben Häusern, die dazu neigen, Reformulierungen ehrlich offenzulegen, die Rohstoffe nicht als austauschbare Wareneinsatzstoffe betrachten, sondern als Partner in einem Akt der Übersetzung. Von jenen, die verstehen, dass die Distanz zwischen einer lebenden Pflanze und ihrem Extrakt nicht das Maß für den Widerstand der Natur ist, sondern für unsere eigene Bereitschaft, sorgfältig vorzugehen.
Einunddreißig Grad. 74 bar. Ein Molekül, das alles berührt und nichts zurücklässt. Der dritte Weg ist seit Jahrzehnten da. Die Frage war nie, ob er funktioniert. Die Frage ist, ob es uns wichtig genug ist, ihn zu nutzen.
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