CO2-Extraktion: Die Zukunft nachhaltiger Parfümherstellung
3. Januar 2026Reading time: 11 min
Die überkritische CO₂ — Extraktion revolutioniert die Parfümherstellung, indem sie eine reinere und effiziente Methode zur Gewinnung von Duftstoffen ohne schädliche Chemikalien bietet. Im Gegensatz zu älteren Techniken wie der Wasserdampfdestillation oder Hexanextraktion verwendet dieses Verfahren unter Druck gesetztes CO₂, um hochwertige aromatische Öle zu extrahieren und dabei empfindliche Duftmoleküle zu bewahren. Die wichtigsten Vorteile umfassen:
Reinheit: Hinterlässt keine chemischen Rückstände und garantiert so sichere, reine Extrakte.
Effizienz: Liefert höhere Ölerträge (z. B. 12,41 % bei Patchouli gegenüber 2,8 % durch Wasserdampfdestillation).
Umweltfreundlichkeit: CO₂ ist wiederverwendbar, reduziert Abfälle und den Einsatz von petrochemischen Lösungsmitteln.
Geringe Hitzeeinwirkung: Arbeitet bei ca. 31,1 °C (88 °F) und verhindert so Schäden an hitzeempfindlichen Verbindungen.
Diese Methode gewinnt zunehmend an Bedeutung, da sie in der Lage ist, authentische Duftprofile zu bewahren, seltene Pflanzen zu verarbeiten und mit umweltfreundlichen Praktiken im Einklang steht. Da die Ausrüstung immer zugänglicher wird, steht die Parfümindustrie kurz davor, diese Technik umfassend zu übernehmen und die Duftkreation neu zu gestalten.
Was ist die überkritische CO₂ — Extraktion?
Die überkritische CO₂ — Extraktion verwandelt Kohlendioxid durch Bedingungen über seinem kritischen Punkt – 31,1°C (≈88°F) und 7,38 MPa (≈73 Atmosphären) – in ein kraftvolles Lösungsmittel. In diesem Zustand besitzt CO₂ die Dichte einer Flüssigkeit und die Diffusionsfähigkeit eines Gases. Diese einzigartige Kombination macht es besonders wirkungsvoll in der Parfümherstellung. Die gasähnlichen Eigenschaften ermöglichen das tiefe Eindringen in Pflanzenmaterialien bis in die kleinsten Zellstrukturen, während die flüssigkeitsähnliche Dichte aromatische Verbindungen effizient löst und transportiert. Dieses Gleichgewicht macht die überkritische CO₂ — Extraktion so erfolgreich bei der Gewinnung empfindlicher Duftstoffe.
Nach Druckentlastung wandelt sich das CO₂ wieder in den gasförmigen Zustand zurück und hinterlässt einen reinen, lösungsmittelfreien Extrakt. Dieser Prozess gewährleistet nicht nur eine vollständige Gewinnung, sondern erhält auch die Integrität des Duftstoffes – ein zentrales Kriterium für hochwertige Parfums.
Warum CO₂ für eine reine Extraktion ideal ist
CO₂ ragt als ideales Lösungsmittel zur Wahrung des Duftes hervor – dank seiner besonderen Eigenschaften und ökologischen Unbedenklichkeit. Es ist ungiftig, nicht brennbar und chemisch inert, sodass es die empfindliche Molekularstruktur der extrahierten Duftverbindungen nicht verändert. CO₂ ist von der US-amerikanischen FDA als “Allgemein als sicher anerkannt” (GRAS) eingestuft und für kosmetische wie lebensmitteltaugliche Anwendungen hoch akzeptiert. Deshalb wird es bei über 90 % aller überkritischen Fluidextraktionen weltweit eingesetzt.
Ein weiterer Vorteil von CO₂ ist seine Wiederverwendbarkeit. Industrielle Systeme fangen das CO₂ nach jeder Extraktion auf und recyceln es. Dadurch ist dieses Verfahren weit weniger verschwenderisch als herkömmliche Methoden mit petrochemischen Lösungsmitteln, die meist entsorgt werden müssen. Das geschlossene Kreislaufsystem minimiert nicht nur Abfälle, sondern unterstützt auch den Wandel der Branche hin zu Nachhaltigkeit und Umweltbewusstsein. Wie Fanlin Zhou von der Guangzhou Xinhua Universität erklärt:
“Die SC — CO₂ — Extraktion entspricht den Prinzipien der grünen Chemie und erfüllt gleichzeitig die industriellen Anforderungen an Sicherheit, Nachhaltigkeit und hohe sensorische Qualität.”
Wie funktioniert die überkritische CO₂ — Extraktion in der Parfümerie?
Der Extraktionsprozess
Die überkritische CO₂ — Extraktion ist ein mehrstufiger Prozess aus Kompression, Extraktion, Trennung und Recycling. Zunächst wird das Kohlendioxid auf über seinen kritischen Punkt – 31,1°C und 7,38 MPa – erhitzt und unter Druck gesetzt, wo es in einen überkritischen Fluidzustand übergeht. In diesem Zustand vereint CO₂ die Eigenschaften von Gas und Flüssigkeit: Es dringt wie ein Gas in Pflanzenzellen ein, löst aber essentielle Öle und Terpene wie eine Flüssigkeit. Das überkritische CO₂ wird dann in einen Extraktionsbehälter mit Pflanzenmaterial gepumpt und extrahiert dort die aromatischen Verbindungen. Nach Abschluss der Extraktion wird der Druck im Separator gesenkt, was das Ausfallen des aromatischen Extrakts bewirkt. Das CO₂ wird abschließend wiederverwertet, was den Prozess effizient und ressourcenschonend macht.
Im September 2022 demonstrierten die Forscher Syaifullah Muhammad und Abdul Khalil von der Universitas Syiah Kuala und der Universiti Sains Malaysia die Effizienz dieser Methode durch Extraktion von Patchouli bei 20 MPa und 80°C (176°F). Sie erreichten eine beeindruckende Rohölausbeute von 12,41 % – deutlich mehr als die typischen 1–3 % durch Wasserdampfdestillation. Darüber hinaus bewahrten sie Patchouli — Alkohole in Konzentrationen bis zu 53,66 %, im Vergleich zu nur 22,70 % bei dampfdestillierten Extrakten.
Dieser moderne Ansatz steigert nicht nur den Ertrag, sondern schützt das empfindliche Gleichgewicht aromatischer Verbindungen und sichert die Erhaltung authentischer Duftprofile.
Bewahrung natürlicher Duftprofile
Eine der herausragenden Eigenschaften der überkritischen CO₂ — Extraktion ist ihre Fähigkeit, das echte Aroma botanischer Rohstoffe zu erhalten. Bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen – meist zwischen 31°C und 40°C (88°F bis 104°F) – verhindert der Prozess die thermische Zersetzung, die bei der Wasserdampfdestillation (über 100°C/212°F) häufig auftritt. Diese Sorgfalt schützt hitzeempfindliche Verbindungen wie Monoterpene, die für die Kopfnote eines Duftes entscheidend sind.
Diese Präzision ist besonders bei seltenen oder sensiblen Pflanzenstoffen von Bedeutung. So enthält Myrrhe Furanodiene, die bei hoher Temperatur äußerst instabil sind. Die konventionelle Wasserdampfdestillation zerstört diese, doch die überkritische CO₂ — Extraktion bewahrt sie – mit einem standardisierten Furanodiengehalt von 4 % und damit sowohl Potenz als auch Duftintensität.
Auch die Selektivität lässt sich anpassen: Durch Feinjustierung von Druck und Temperatur können gezielt bestimmte Duftmoleküle extrahiert und unerwünschte Komponenten wie Wachse oder schwere Lipide ausgeschlossen werden. Im April 2024 entwickelte ein Forscherteam der Karls — Universität Prag unter Leitung von Veronika Pilařová ein zweistufiges Verfahren, das diese Präzision belegt. Sie nutzten CO₂ mit nur 2 % Ethanol als Koflößungsmittel für 20 Minuten, um unpolare, flüchtige Terpene zu isolieren und extrahierten anschließend polare Verbindungen. Dieses Verfahren wurde erfolgreich an sieben verschiedenen Pflanzenarten getestet und unterstreicht Vielseitigkeit und Effizienz.
Vorteile der überkritischen CO₂ — Extraktion gegenüber konventionellen Methoden
Vergleich CO₂ — Extraktion vs. traditionelle Methoden zur Parfümgewinnung
Geringere Umweltbelastung
Die überkritische CO₂ — Extraktion überzeugt durch ihren umweltfreundlichen Ansatz, da sie komplett auf gefährliche petrochemische Lösungsmittel wie Hexan, Ethanol oder Aceton verzichtet, welche Mensch und Umwelt schaden. Dieses Verfahren funktioniert im geschlossenen Kreislaufsystem, sodass das CO₂ kontinuierlich zurückgewonnen und wiederverwendet wird. Häufig stammt das dafür genutzte CO₂ sogar als Nebenprodukt aus anderen Industrieprozessen – was die Nachhaltigkeit weiter erhöht. Im Gegensatz zu lösungsmittelbasierten Methoden entstehen dabei keine toxischen Abfälle oder schädlichen Nebenprodukte.
Ein weiterer bedeutender Vorteil ist der geringe Energieverbrauch. Da der kritische Punkt von CO₂ bei etwa 31,1°C (88°F) liegt, benötigt der Prozess deutlich weniger Energie als z. B. die energieintensive Wasserdampfdestillation. Die so gewonnene Energieeffizienz reduziert nicht nur den Abfall, sondern garantiert auch einen sauberen, reinen Extrakt.
Höhere Reinheit und Duftqualität
Ein besonderes Merkmal der überkritischen CO₂ — Extraktion ist, dass sie einen völlig reinen Extrakt hinterlässt – frei von jeglichen chemischen Rückständen. Zum Vergleich: Bei der Hexanextraktion müssen Rückstände auf weniger als ein Millionstel Teil reduziert werden, um Kontaminationen zu vermeiden.
Der Prozess schafft zudem eine schonende, sauerstofffreie Umgebung, die entscheidend zur Bewahrung des natürlichen Aromas der Pflanzen beiträgt. Das verstärkt nicht nur die Tiefe und Authentizität des Duftes, sondern verlängert auch die Haltbarkeit des Extrakts. So zeigte eine Studie über Patchouli, dass mittels überkritischer CO₂ — Extraktion ein Patchouli — Alkohol — Gehalt von beeindruckenden 38,70 % erhalten blieb, während die Wasserdampfdestillation nur 22,70 % lieferte. Dies unterstreicht die Fähigkeit, ein reichhaltigeres und lebendigeres Duftprofil zu erzeugen.
Vergleichstabelle: CO₂ vs. konventionelle Methoden
Hier sehen Sie, wie sich die überkritische CO₂ — Extraktion im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren behauptet:
Faktor
Überkritisches CO₂
Hexanextraktion
Ethanolextraktion
Wasserdampfdestillation
Lösungsmittelart
Naturliches CO₂ (ungiftig)
Petrochemisch (toxisch)
Organischer Alkohol (brennbar)
Wasser/Dampf
Temperatureinfluss
Niedrig (ca. 31,1°C/88°F); bewahrt Flüchtiges
Mittel; erfordert Lösungsmittelrückgewinnung
Mittel; erfordert Verdampfung
Hoch; schädigt hitzeempfindliche Duftstoffe
Rückstand
Keiner (CO₂ verdampft)
Mögliche chemische Spuren
Mögliche Spuren
Keiner (wasserbasiert)
Ökobilanz
Niedrig; CO₂ wird recycelt
Hoch; erzeugt gefährlichen Abfall
Mittel; VOC — Emissionen
Niedrig/Mittel; hoher Energieaufwand
Extrakt — Reinheit
Sehr hoch
Variabel; ggf. weitere Reinigung nötig
Variabel
Hoch (doch fehlen ggf. schwerere Moleküle)
Selektivität
Hoch (über Druck steuerbar)
Niedrig
Mittel
Niedrig
Diese Tabelle hebt die überlegene Leistung der überkritischen CO₂ — Extraktion in zahlreichen Punkten hervor – von Umweltaspekten bis zur Extraktqualität und Reinheit.
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Forschung und industrielle Anwendungen in der Parfümerie
Aktuelle Studien zur CO₂ — Extraktion
Wissenschaftliche Fortschritte unterstreichen immer wieder die Vorteile der überkritischen CO₂ — Extraktion bei der Bewahrung des wahren Wesens natürlicher Düfte. So zeigte eine im September 2022 veröffentlichte Studie von Forschern der Universitas Syiah Kuala und der Universiti Sains Malaysia, dass die CO₂ — Extraktion eine höhere Ausbeute und Reinheit von Patchouliöl als die Wasserdampfdestillation liefert. Besonders bei der Konservierung des Patchouli — Alkohols – jener Verbindung, die Patchouli sein edles, erdiges Aroma verleiht – ist sie überlegen.
Ein weiterer Meilenstein gelang Forschern der Karls — Universität Prag, die im April 2024 eine zweistufige Methode für die überkritische Fluidextraktion (SFE) vorstellten. In einem ersten Schritt isolierten sie flüchtige Terpene, anschließend polare Verbindungen wie Flavonoide. Die gezielte Erfassung aromatischer Moleküle unterstreicht Effizienz und Vielseitigkeit der CO₂ — Extraktion und ebnet den Weg für praktische Industrieanwendungen.
Industrielle Beispiele und Anwendungen
Diese wissenschaftlichen Durchbrüche finden bereits praktische Anwendung, da Branchenführer die überkritische CO₂ — Extraktion übernehmen. Ein bemerkenswertes Beispiel ist SFE Process, ein französisches Technologieunternehmen, das einen tragbaren CO₂ — Extraktor namens “SIY” (Scent It Yourself) entwickelt hat. Mit dieser mobilen Einheit können Parfümeure die Essenz frischer Pflanzen direkt vor Ort gewinnen und so den Abbau verhindern, der häufig während des Transports auftritt. Laut Unternehmen bleiben die olfaktorischen Eigenschaften der Rohmaterialien “dem natürlichen Quellprodukt so nah wie möglich”.
Gerade bei empfindlichen Blüten wie Jasmin, Flieder, Holunder oder Ringelblume – die sich durch Wasserdampfdestillation kaum extrahieren lassen – zeigt die Technologie ihre Stärke: Die authentischen Duftprofile bleiben erhalten, ohne sie schädlicher Hitze auszusetzen.
Neben ätherischen Ölen wird CO₂ — Extraktion auch für Fixiermittel wie Myrrhe genutzt. Diese auf 4 % Furanodiene standardisierten Extrakte helfen, Verdunstungsverluste zu verringern und die Stabilität eines Parfums zu erhöhen. Gleichzeitig trägt dies zum übergeordneten Ziel der Branche bei: nachhaltigere Lösungen und den Verzicht auf petrochemische Lösungsmittel. Mit inzwischen über 150 industriellen SFE — Anlagen weltweit ist die überkritische CO₂ — Extraktion längst keine experimentelle Nische mehr – sie avanciert zum neuen Standard der Parfümproduktion.
Zukünftige Entwicklungen und Auswirkungen auf die Branche
CO₂ — Technologie für mehr Parfümerien zugänglich machen
Die überkritische CO₂ — Extraktion war traditionell großen Unternehmen vorbehalten, da die Ausstattung sehr teuer ist. Das beginnt sich zu ändern: Hersteller entwickeln effizientere Systeme wie den tragbaren SIY — Extraktor von SFE Process, mit dem Parfümeure frische Botanicals direkt vor Ort erschließen können – dauerhaft installierte Fabriken werden so unnötig.
Auch Fortschritte in der mathematischen Modellierung tragen zur Vereinfachung bei. Mit präzisen Berechnungen für optimale Erträge entfallen aufwändige Pilotversuche. Im Oktober 2025 etwa nutzten Wissenschaftler die Response — Surface — Methodology zur Optimierung der Bedingungen (25 MPa, 50 °C, 8 L/h Fließrate) und erreichten eine Ausbeute von 1,12 % Phoenix Dancong Teeöl bei geringerem Energieverbrauch. Solche Durchbrüche machen die Technologie zugänglicher und energieeffizienter und ebnen zugleich den Weg für weitere Umweltanwendungen, auf die wir im nächsten Abschnitt näher eingehen.
Reduzierung des Einsatzes petrochemischer Lösungsmittel
Ein zentraler Vorteil der überkritischen CO₂ — Extraktion ist die Verringerung des Bedarfs an petrochemischen Lösungsmitteln wie Hexan. Herkömmliche Lösungsmittel verlangen aufwändige Trennverfahren und können Rückstände hinterlassen. CO₂ hingegen kehrt nach der Extraktion einfach in den gasförmigen Zustand zurück – chemische Rückstände und hoher Energiebedarf entfallen.
Der Trend zur “Grünen Analytischen Chemie” beschleunigt diese Entwicklung. Neue Protokolle optimieren den Anteil von Koflößungsmitteln, sodass eine größere Bandbreite an Verbindungen in nur einem Durchgang extrahiert wird. Das spart Zeit und Ressourcen – besonders beim Umgang mit seltenen und empfindlichen Pflanzen, die besondere Sorgfalt benötigen.
Extraktion seltener und empfindlicher Botanicals
Die überkritische CO₂ — Extraktion eröffnet neue Möglichkeiten zur schonenden Gewinnung hitzesensibler Botanicals. Temperaturen zwischen 35–55 °C (95–131 °F) vermeiden die thermische Zersetzung, die bei der herkömmlichen Wasserdampfdestillation (meist ≥100 °C/212 °F) auftritt. Blüten wie Jasmin, Flieder, Holunder oder Tuberose, deren einzigartige Duftprofile unter Hitze oft verloren gehen, lassen sich mit diesem schonenden Verfahren bewahren. Wie Kershen Teo von Prosody London betont:
“Der Unterschied bei CO₂ — Extrakten ist immer nahezu dreidimensionaler und beinahe 100 % wahrheitsgetreu zur echten Blüte.”
Gerade bei seltenen Harzen und botanischen Stoffen mit fragilen Verbindungen ist diese Präzision unbezahlbar: Standardisierte Extrakte von Myrrhe mit bioaktiven Profilen – zum Beispiel 4 % Furanodiene – wären bei herkömmlichen Hitzeverfahren undenkbar. Durch diese Bewahrung gewinnen Parfümeure Zugang zu einer wesentlich breiteren und authentischeren Palette an Naturstoffen, was die Kreation vielschichtiger, nuancierter Düfte ermöglicht.
All diese Fortschritte unterstreichen die bahnbrechende Rolle der überkritischen CO₂ — Extraktion beim Wandel hin zur ökologisch-nachhaltigen Parfümerie – verbunden mit neuen kreativen Möglichkeiten.
Fazit
Die überkritische CO₂ — Extraktion verändert die Art und Weise, wie Parfums entstehen – durch eine Methode, die Umweltbewusstsein mit exzellenter Duftqualität kombiniert. Sie erschließt empfindliche aromatische Verbindungen, die bei traditionellen Techniken verloren gehen könnten, und schafft Düfte mit außergewöhnlicher Tiefe und Authentizität.
Neben ihren technischen Vorteilen punktet die Methode auch in Umwelt- und Wirtschaftsfragen. Durch den Verzicht auf petrochemische Lösungsmittel wie Hexan bleiben keinerlei chemische Rückstände zurück. Da CO₂ nach Abschluss der Extraktion in den Gaszustand zurückkehrt, kann es effizient im System recycelt werden – was Abfall und Energiebedarf minimiert. In der “Clean Beauty” — Bewegung, wo Transparenz und Nachhaltigkeit zentrale Werte sind, ist sie Wegbereiterin. Wirtschaftlich führen höhere Ausbeuten und reinere Extrakte zu exzellenten Ergebnissen bei geringerem Rohstoffeinsatz – die Effizienz und Einsparung steigen.
Da tragbare Systeme und ausgefeilte Protokolle leichter verfügbar werden, ist der Einsatz der Technologie unkomplizierter denn je. Parfümeure können nun seltene und hitzeempfindliche Botanicals erforschen, schöpferische Chancen nutzen und dabei nachhaltigen Prinzipien treu bleiben.
FAQs
Warum ist die überkritische CO₂ — Extraktion ein Wendepunkt für die Parfümherstellung?
Die überkritische CO₂ — Extraktion hat die Parfümerie grundlegend erneuert, da sie eine sanfte und zugleich effiziente Methode zur Gewinnung von Duftölen bietet. Durch niedrige Temperaturen werden keinerlei Lösungsmittelrückstände hinterlassen – was die Reinheit des Endprodukts garantiert. Besonders beeindruckend ist, wie empfindliche flüchtige Verbindungen bewahrt werden, sodass die Extrakte dem natürlichen Duft der Ausgangspflanze treu bleiben.
Doch nicht nur die Reinheit, sondern auch die größere Vielfalt eingefangener Duftmoleküle sorgt für tiefergehende und vielschichtigere Duftprofile. Gleichzeitig verbinden sich Nachhaltigkeit und höchste Duftqualität – für Parfums, die das Wesen naturbelassener Inhaltsstoffe würdigen.
Warum gilt die CO₂ — Extraktion als umweltfreundlicher als herkömmliche Methoden?
Die CO₂ — Extraktion wird als besonders sauber angesehen, weil sie ein geschlossenes Kreislaufsystem verwendet. CO₂ wird zurückgewonnen und wiederverwendet, Abfall und giftige organische Lösungsmittel werden vermieden. So trägt das Verfahren dazu bei, Umweltverschmutzung und gefährliche Nebenprodukte deutlich zu reduzieren.
Hinzu kommt, dass das verwendete CO₂ häufig der Atmosphäre entnommen wird. Somit erhöht das Verfahren nicht die globale Treibhausgasbilanz und ist eine besonders nachhaltige Wahl. Gerade in der Parfümindustrie ist das ein klarer Schritt zur Senkung der ökologischen Belastung.
Ist die überkritische CO₂ — Extraktion für alle botanischen Rohstoffe in der Parfümerie geeignet?
Die überkritische CO₂ — Extraktion ist ein vielseitiges Verfahren, das sich besonders für robuste botanische Verbindungen eignet. Allerdings gibt es auch Einschränkungen: Bei sehr hitzeempfindlichen Stoffen können Veränderungen oder Verluste von Komponenten auftreten, weshalb das Verfahren nicht für jede Rohzutat optimal geeignet ist.
Trotzdem besticht diese Methode durch reine, hochwertige Extrakte und ihre Umweltfreundlichkeit. Sie hat maßgeblich zur Weiterentwicklung nachhaltiger Praktiken in der Duftstoffherstellung beigetragen und ist aus der modernen Parfümerie kaum mehr wegzudenken.
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