Sie sind klein, unscheinbar und f\u00fchrten bisher eher ein Schattendasein in der Biotechnologie-Forschung \u2013 und doch k\u00f6nnten die nur vier bis zehn Mikrometer gro\u00dfen Mikroalgen in Zukunft Gro\u00dfes bewirken. Auf dem vierten Bundesalgenstammtisch in Hamburg diskutierten vom 3. bis 4. Mai etwa 150 Experten aus ganz Deutschland, welche Rolle Algen in einer biobasierten \u00d6konomie spielen k\u00f6nnten. Am Ende war klar: Die Wirtschaft hat gro\u00dfes Interesse, doch noch sind viele grunds\u00e4tzliche Fragen zu kl\u00e4ren.<\/b><\/p>\n
Anders als der Name der vom Wissenschaftsverband Dechema organisierten Veranstaltung vermuten l\u00e4sst, handelte es sich beim “Vierten Bundesalgenstammtisch” nicht um einen ungezwungenen Plausch in gem\u00fctlicher Runde. Vielmehr fand in der gediegenen Atmosph\u00e4re der alten B\u00f6rse ein veritabler zweit\u00e4giger Wissenschaftskongress statt. Thematisch drehte sich dabei zun\u00e4chst alles um die Frage, wie sich die Mikroalgen kosteng\u00fcnstig z\u00fcchten und effizient verarbeiten lassen. Sobald das gelungen sei, so die einhellige Meinung der Kongressteilnehmer, lie\u00dfen sich aus den kleinen Organismen wertvolle Ausgangsstoffe f\u00fcr die Industrie gewinnen. Als Biomasse k\u00f6nnten sie dar\u00fcber hinaus auch zur Energiegewinnung eingesetzt werden.<\/p>\n
Das optimale Design ist entscheidend<\/b>
“Die Mikroalgenforschung steht noch am Anfang”, gab Kongressorganisator Rainer Buchholz am Rande der Veranstaltung zu Bedenken und senkte damit zu hohe Erwartungen. Noch diskutieren die Experten n\u00e4mlich \u00fcber viele grunds\u00e4tzliche Fragen – etwa den idealen Aufbau von Zuchtanlagen. Klar ist: Damit Mikroalgen wachsen k\u00f6nnen, brauchen sie Sonnenlicht. In der Vergangenheit haben sich dabei zwei prinzipielle Zuchtmethoden herausgebildet: Zum einen die Vermehrung in offenen Becken, zum anderen die Kultivierung in Reaktoren aus langen Glas- oder Plastikr\u00f6hren.
Wie genau solche R\u00f6hren optimal angeordnet werden k\u00f6nnen, ist aber wissenschaftlich bisher kaum systematisch untersucht worden. Rosa Rosello vom Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie will diese Frage nun in einem internationalen Projekt angehen. In Zusammenarbeit mit der Universit\u00e4t von Queensland entsteht in Brisbane, Australien, derzeit ein Forschungsanlage. “Auf Standfl\u00e4chen von einem bis hundert Quadratmetern werden wir sowohl kommerziell verf\u00fcgbare Reaktormodelle als auch Eigenentwicklungen betreiben”, k\u00fcndigte Rosello in ihrem Vortrag an. Durch den Vergleich der verschiedenen Reaktorgestaltungen soll das bestm\u00f6gliche Design entwickelt werden. Aber auch an anderen Stellschrauben kann gedreht werden: Temperatur und pH-Wert des Wassers, Flie\u00dfgeschwindigkeit und Begasung der Fl\u00fcsigkeit sind da nur einige Beispiele.<\/p>\n
Tannenbaumreaktor als L\u00f6sungsvorschlag<\/b>
Heutige Reaktoren bestehen h\u00e4ufig aus Paneelen einzeln \u00fcbereinander geschichteter R\u00f6hren. Je h\u00f6her so ein Paneel ist, umso gr\u00f6\u00dfer muss der Abstand zum Nachbarpaneel sein, damit sich die Systeme nicht gegenseitig beschatten und so die Produktivit\u00e4t der Mikroalgen vermindern. M\u00fcssen nun aber auf einer Fl\u00e4che wenige, m\u00f6glichst hohe oder viele, m\u00f6glichst niedrige Paneele aufgestellt werden? F\u00fcr den Ingenieur Fritz Cotta von der Gicon GmbH in Dresden lautet die richtige Antwort “weder noch”. Gemeinsam mit Kooperationspartnern von der Hochschule Anhalt testet er ein ganz anderes System, den sogenannten Tannenbaum-Reaktor. Dort sind die R\u00f6hren in Form einer spitz zulaufenden Pyramide angeordnet und erinnern auf diese Weise ein wenig an die weihnachtlichen Koniferen. Und das aus gutem Grund. “Die Form der Nadelb\u00e4ume sorgt daf\u00fcr, dass alle Teile des Baums m\u00f6glichst viel Licht bekommen und sich nicht gegenseitig beschatten”, erkl\u00e4rte Cotta bei der Pr\u00e4sentation des Konzepts. Sein Credo: Die Natur hat diese Form in Millionen Jahren optimiert, so schlecht kann die Idee also nicht sein.<\/p>\n
Nur Koppelproduktion ist sinnvoll<\/b>
In den vergangenen Jahren gab es schon viele Verbesserungen bei der Algenzucht. Trotzdem ist die wirtschaftliche Bedeutung der Algen insgesamt noch gering. So ist die Produktion von Algen-Biodiesel oder \u2013Bioethanol zwar technisch m\u00f6glich, aber aus Expertensicht wirtschaftlich uninteressant. “Bisher verbrauchen Photoreaktoren mehr Energie als sich durch die Biomassenproduktion gewinnen l\u00e4sst”, lautet das Fazit von Annika Weiss, die am Karlruher Institut f\u00fcr Technologie eine \u00d6kobilanz f\u00fcr die Technik erstellt. Nicht zuletzt aus diesem Grund k\u00f6nnten sich k\u00fcnftig vor allem Kombinationsstrategien durchsetzen. “In Deutschland ist nur die Koppelproduktion von Wertstoff und Energie aus Algen \u00f6konomisch sinnvoll”, postulierte Walter Tr\u00f6sch vom Fraunhofer-Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen und Bioverfahrenstechnik in Hamburg. Dabei werden in einem ersten Schritt Wertstoffe aus den Algen – wie zum Beispiel Fette oder Proteine – f\u00fcr die Pharma- und Chemieindustrie entfernt. Erst anschlie\u00dfend werden sie beispielsweise zur Herstellung von Biogas vergoren. Aus der restlichen Masse lie\u00dfen sich zum Schluss noch Stickstoff und Phosphor entfernen, um damit neue Mikroalgen zu d\u00fcngen, so Tr\u00f6sch.<\/p>\n
Visionen wie diese sind es, die auch bei der Wirtschaft immer mehr Interesse f\u00fcr Algen wecken. Ob RWE in Niederau\u00dfem oder Vattenfall am Kraftwerk Senftenberg – seit Jahren sind vor allem Energieunternehmen an den unscheinbaren Winzlingen interessiert. Sie sehen hierin vor allem einen Weg, um die CO2<\/sub>-Bilanz ihrer Kraftwerke zu verbessern. Seit 2008 ist auch E.on Hanse in der Algenforschung aktiv. Gemeinsam mit der Subitec GmbH, der Strategic Science Consult, dem Fraunhofer-Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen- und Bioverfahrenstechnik und der Universit\u00e4t Hamburg sowie weiteren Partnern wird der Einsatz von Mikroalgen-Reaktoren im Freiland erprobt. Das Kohlenstoffdioxid, das die Algen zum Wachsen brauchen, stammt aus den Abgasen eines benachbarten Blockheizkraftwerks. In zwei gro\u00dfen Photobioreaktoren mit einem Volumen von 180 Litern wird das Sonnenlicht dabei nicht nur in die wertvolle Algenbiomasse umgesetzt, sondern \u2013 wie bei der Solarthermie \u2013 in W\u00e4rme umgewandelt. Auch wenn die sich st\u00e4ndig ver\u00e4ndernden Licht- und Temperaturverh\u00e4ltnisse die Zucht der gr\u00fcnen Winzlinge besonders schwierig machen, kann die Umweltwissenschaftlerin Sabine Koch inzwischen erste Erfolge vermelden. “Mit unserer Produktivit\u00e4t liegen wir im oberen Bereich dessen, was bisher in Freilandanlagen erreicht wurde”, berichtete sie auf dem Kongress. Dass sich mit dieser Methode sogar H\u00e4user beheizen lassen, wollen die Hamburger nun im kommenden Jahr auf der Internationalen Bauausstellung beweisen: Dort entsteht das erste Plus-Energie-Haus mit einer integrierten Mikroalgenfassade. Bewundern k\u00f6nnen es die Experten dann vielleicht schon beim f\u00fcnften Bundesalgenstammtisch.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Sie sind klein, unscheinbar und führten bisher eher ein Schattendasein in der Biotechnologie-Forschung – und doch könnten die nur vier bis zehn Mikrometer großen Mikroalgen<\/b><\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[],"supplier":[331,514,649,2602,191,1563,839,2702,518,1299,1062],"class_list":["post-12541","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","supplier-dechema-gesellschaft-fuer-chemische-technik-und-biotechnologie-ev","supplier-eon-hanse-ag","supplier-fraunhofer-institut-fuer-grenzflaechen-und-bioverfahrenstechnik-igb","supplier-gicon-gmbh","supplier-hochschule-anhalt","supplier-karlsruher-institut-fuer-technologie-kit","supplier-rwe-ag","supplier-ssc-strategic-science-consult-gmbh","supplier-subitec-gmbh","supplier-university-of-queensland-australien","supplier-vattenfall"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12541","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\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12541"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12541\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12541"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12541"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12541"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=12541"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}