{"id":116387,"date":"2022-09-30T07:32:00","date_gmt":"2022-09-30T05:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=116387"},"modified":"2022-09-27T13:01:24","modified_gmt":"2022-09-27T11:01:24","slug":"mikroalgen-mogliche-perspektiven-fur-die-landwirtschaft","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/mikroalgen-mogliche-perspektiven-fur-die-landwirtschaft\/","title":{"rendered":"Mikroalgen: M\u00f6gliche Perspektiven f\u00fcr die Landwirtschaft"},"content":{"rendered":"\n

<\/h2>\n\n\n\n\n\n
\"Im<\/a>
Im Projekt FuTuReS wurde untersucht, unter welchen Bedingungen und f\u00fcr welche Zwecke sich die Algenkultivierung in Photobioreaktoren lohnt. \u00a9 Fraunhofer IGB<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Setzt die deutsche Landwirtschaft zuk\u00fcnftig auf Mikroalgen? Mit den einzelligen Wasserpflanzen lassen sich jedenfalls zahlreiche Wertstoffe produzieren \u2013 somit haben sie ein gro\u00dfes Potenzial als nachwachsender Rohstoff und Biomassequelle f\u00fcr die Bio\u00f6konomie. Im Verbundprojekt \u00bbFuTuReS\u00ab untersuchten Forschende des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen- und Bioverfahrenstechnik IGB, der Universit\u00e4t Hohenheim in Stuttgart und des Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie (KIT), unter welchen Bedingungen und f\u00fcr welche Zwecke sich die Algenkultivierung lohnt. Nach zwei Projektjahren zieht das Forschungsteam eine positive Bilanz: Der Schl\u00fcssel liegt in der richtigen Auswahl der Wertstoffe und der Nutzung von k\u00fcnstlichem Licht.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Mikroalgen sind gen\u00fcgsam und gleichzeitig produktiv: Sie ben\u00f6tigen nur Licht, Kohlenstoffdioxid (CO2<\/sub>) und ein paar N\u00e4hrstoffe \u2013 und schon starten sie mit der Herstellung von Wertstoffen. Je nach spezifischer Algenart k\u00f6nnen die Einzeller etwa Farbstoffe, Omega-3-Fetts\u00e4uren oder Proteine produzieren, die beispielsweise f\u00fcr den Einsatz in der Lebensmittel- oder Kosmetikindustrie geeignet sind. Dar\u00fcber hinaus stellen sie auch eine ideale Quelle f\u00fcr Biomasse dar, die sich als hochwertiges Futtermittel nutzen l\u00e4sst. Eine Algenkultivierung k\u00f6nnte Landwirten somit potenziell vielversprechende Gesch\u00e4ftsfelder er\u00f6ffnen.<\/p>\n\n\n\n

Transdisziplin\u00e4rer Ansatz: Pilotierung, Bilanzierung, Stakeholderbeteiligung<\/h3>\n\n\n\n
\"F\u00fcr<\/a>
F\u00fcr die Herstellung des Carotinoids Fucoxanthin mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum<\/em> rechnet sich die Algenkultivierung mit k\u00fcnstlicher LED-Beleuchtung.\u00a0\u00a9 Fraunhofer IGB<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Um dieses Potenzial f\u00fcr die Landwirtschaft zu erschlie\u00dfen, besch\u00e4ftigte sich das vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) gef\u00f6rderte Verbundprojekt \u00bbFuTuReS\u00ab mit der Frage, wie die Algenkultivierung konkret gestaltet werden muss, damit sie sich wirtschaftlich lohnt und gleichzeitig auch \u00f6kologisch sinnvoll ist. Parallel untersuchte das Projekt die Interessen und Erwartungen von Praxisakteuren und Technologieentwicklern in der Landwirtschaft und dem Ern\u00e4hrungssektor. Als Ergebnis dieses partizipativen Prozesses entwickelte FuTuReS konkrete Szenarien und Handlungsempfehlungen, wie Mikroalgen zuk\u00fcnftig in landwirtschaftliche Produktionskreisl\u00e4ufe integriert werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Prozessdaten aus Mikroalgenproduktion und Wertstoffextraktion<\/h3>\n\n\n\n

F\u00fcr das Projekt spielte das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen- und Bioverfahrenstechnik IGB erstmals verschiedene Kultivierungsszenarien im Pilotma\u00dfstab durch: Die Algenzucht in Photobioreaktoren einerseits bei Sonnenlicht in Freilandanlagen oder Gew\u00e4chsh\u00e4usern und anderseits mit k\u00fcnstlicher Beleuchtung in geschlossenen Indoor-Anlagen. Die Forschenden setzten dabei die einzellige Kieselalge Phaeodactylum tricornutum<\/em> ein, welche sich auch unter den Bedingungen des mitteleurop\u00e4ischen Klimas gut z\u00fcchten l\u00e4sst. Der Fokus der Untersuchungen richtete sich auf die Produktion des Farbstoffs Fucoxanthin, von Eicosapentaens\u00e4ure (eine Omega-3-Fetts\u00e4ure, kurz EPA) und von Proteinen sowie die hierbei generierte Wertsch\u00f6pfung.<\/p>\n\n\n\n

\u00bbUm die Wirtschaftlichkeit der Algenkultivierung zu erh\u00f6hen, haben wir in FuTuReS zudem die verschiedenen Wertstoffe nach dem Prinzip einer Bioraffinerie nacheinander aus derselben Biomasse extrahiert\u00ab, erl\u00e4utert Dr. Ulrike Schmid-Staiger<\/strong>, Projektkoordinatorin am Fraunhofer IGB<\/strong> und Leiterin der Algenbiotechnologie-Forschungsgruppe des Instituts. Farbstoffe, Fetts\u00e4uren, Proteine und Kohlenhydrate k\u00f6nnen so als einzelne Fraktionen gewonnen werden.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

H\u00f6herer Biomasse-Ertrag dank kontinuierlicher k\u00fcnstlicher Beleuchtung<\/h3>\n\n\n\n

Die generierten Prozessdaten wurden im n\u00e4chsten Schritt an der Universit\u00e4t Hohenheim ausgewertet. Die Bilanzierungen brachten zutage, dass die durchgehende Beleuchtung mit k\u00fcnstlichem Licht aus energiesparenden LED-Lampen Vorteile gegen\u00fcber der (nat\u00fcrlicherweise nicht durchgehenden) Nutzung von Sonnen- bzw. Tageslicht im Freilandbetrieb hat. Durch die unterbrechungsfreie Lichtversorgung tags und nachts konnten die produzierte Mikroalgen-Biomasse von 14 auf 123 Tonnen pro Hektar gesteigert und gleichzeitig die Kosten f\u00fcr die Herstellung eines Kilogramms Biomasse erheblich gesenkt werden \u2013 um ganze 70 Prozent. Zwar f\u00e4llt der Strombedarf um etwas mehr als die H\u00e4lfte h\u00f6her aus (54 Prozent), daf\u00fcr werden deutlich weniger Wasser und Fl\u00e4che ben\u00f6tigt (80 bzw. 86 Prozent). <\/p>\n\n\n\n

\u00bbDer gesteigerte Biomasse-Ertrag kompensiert die h\u00f6heren Kosten der k\u00fcnstlichen Beleuchtung\u00ab, so das positive Fazit von Sebastian Weickert<\/strong>, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet \u00bbNachwachsende Rohstoffe in der Bio\u00f6konomie\u00ab an der Universit\u00e4t Hohenheim<\/strong>.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Mit Blick auf die Ausbeute der dabei produzierten Wertstoffe bietet sich dagegen ein differenziertes Bild: \u00bbErfolgreich waren unsere Untersuchungen mit Blick auf Fucoxanthin und EPA \u2013 bei diesen hochpreisigen Produkten sehen wir, dass sich der Produktionsaufwand wirtschaftlich rechnet\u00ab, sagt Schmid-Staiger. Die dar\u00fcber hinausgehende Gewinnung von Proteinen erh\u00f6ht die Profitabilit\u00e4t allerdings nicht mehr, da Proteine global aktuell zu recht g\u00fcnstigen Preisen erh\u00e4ltlich sind. <\/p>\n\n\n\n

\u00bbF\u00fcr die Erzeugung der Biomasse mit k\u00fcnstlichem Licht ben\u00f6tigt man keine Agrarfl\u00e4chen oder kann stillgelegte landwirtschaftliche Infrastruktur nutzen, z.B. leerstehende St\u00e4lle. Dies und die hohen Ausbeuten bei wertvollen Stoffen machen die Algenkultivierung zu einem potenziell lohnenden Gesch\u00e4ft \u2212 es kommt darauf an, welche Produkte man herstellen m\u00f6chte und f\u00fcr welche Branche diese bestimmt sind\u00ab, res\u00fcmiert Weickert<\/strong>.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Landwirtschaftliche Betriebe f\u00fcr Algenkultivierung aufgeschlossen<\/h3>\n\n\n\n

\u00dcber die naturwissenschaftlichen Resultate hinaus liefert das Projekt ein weiteres wichtiges Ergebnis: Landwirtschaftliche Betriebe sind der Algenkultivierung gegen\u00fcber grunds\u00e4tzlich aufgeschlossen, verweisen aber auf weiteren Forschungs- und F\u00f6rderbedarf. <\/p>\n\n\n\n

\u00bbUnter g\u00fcnstigen Rahmenbedingungen k\u00f6nnte die Mikroalgenkultivierung f\u00fcr einige Akteure in der Landwirtschaft ein neues Gesch\u00e4ftsfeld werden, um regional hochwertige Produkte zu erzeugen \u2013 das Potenzial ist auf jeden Fall da. Das haben unsere Forschungsarbeiten eindeutig gezeigt\u00ab, bilanziert Dr. Christine R\u00f6sch<\/strong>, Leiterin der Forschungsgruppe \u00bbNachhaltige Bio\u00f6konomie\u00ab des Instituts f\u00fcr Technikfolgenabsch\u00e4tzung und Systemanalyse (ITAS) am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT)<\/strong>.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Sie empfiehlt eine konsequente Weiterentwicklung der Mikroalgentechnologie, vor allem mit Blick auf Steuerung und Automatisierung, sowie die F\u00f6rderung von Investitionen und genossenschaftlichen Kooperationen. \u00bbWir haben im Projekt FuTuReS gro\u00dfen Wert darauf gelegt, von Anfang an mit den Stakeholdern ins Gespr\u00e4ch zu kommen und diese in die Forschung einzubeziehen\u00ab, erl\u00e4utert die Wissenschaftlerin. So konnten deren Erfahrungen, ihr Wissen sowie ihre Erwartungen und Bef\u00fcrchtungen direkt ber\u00fccksichtigt werden. Das Projektteam war dadurch in der Lage, Kriterien und Szenarien zu entwickeln, die nicht allein auf dem Wissen und den Visionen der beteiligten Forschenden beruhen, sondern n\u00e4her an den Vorstellungen m\u00f6glicher Anwender und Nutzer der Algentechnologie sind.<\/p>\n\n\n\n

FuTuReS: F\u00f6rderung<\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Die Partner des Verbundprojektes \u00bbFuTuReS \u2013 \u00d6konomische und \u00f6kologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotma\u00dfstab und transdisziplin\u00e4r entwickelter Szenarien im Industriema\u00dfstab in Deutschland\u00ab (FKZ: 22017218, 2219NR180 und 2219NR178) bedanken sich beim Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) und der Fachagentur f\u00fcr Nachwachsende Rohstoffe e.V. f\u00fcr die F\u00f6rderung.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Setzt die deutsche Landwirtschaft zuk\u00fcnftig auf Mikroalgen? Mit den einzelligen Wasserpflanzen lassen sich jedenfalls zahlreiche Wertstoffe produzieren \u2013 somit haben sie ein gro\u00dfes Potenzial als nachwachsender Rohstoff und Biomassequelle f\u00fcr die Bio\u00f6konomie. Im Verbundprojekt \u00bbFuTuReS\u00ab untersuchten Forschende des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen- und Bioverfahrenstechnik IGB, der Universit\u00e4t Hohenheim in Stuttgart und des Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"Im Projekt FuTuReS wurde untersucht, unter welchen Bedingungen und f\u00fcr welche Zwecke sich die Algenkultivierung in Photobioreaktoren lohnt","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[10681,11860,11229,15733,12421,14272,12401],"supplier":[6286,19232,649,1563,282],"class_list":["post-116387","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-biomasse","tag-bioraffinerie","tag-biotechnologie","tag-farbstoff","tag-mikroalgen","tag-photosynthese","tag-proteine","supplier-bundesministerium-ernahrung-landwirtschaft","supplier-fachagentur-nachwachsende-rohstoffe-e-v-fnr","supplier-fraunhofer-institut-fuer-grenzflaechen-und-bioverfahrenstechnik-igb","supplier-karlsruher-institut-fuer-technologie-kit","supplier-universitaet-hohenheim"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/116387","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=116387"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/116387\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=116387"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=116387"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=116387"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=116387"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}