{"id":169646,"date":"2025-10-30T07:35:00","date_gmt":"2025-10-30T06:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=169646"},"modified":"2025-10-27T10:55:16","modified_gmt":"2025-10-27T09:55:16","slug":"mikroalgen-wandeln-co2-in-nutzliche-basischemikalie-um","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/mikroalgen-wandeln-co2-in-nutzliche-basischemikalie-um\/","title":{"rendered":"Mikroalgen wandeln CO2\u00a0in n\u00fctzliche Basischemikalie um"},"content":{"rendered":"\n\n
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\"Fl\u00fcssigkultur<\/a>
Fl\u00fcssigkultur von Chlamydomonas reinhardtii<\/em> \u00a9 Fraunhofer FEP, Finn Hoyer<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

S\u00e4chsische Forschende entwickeln biotechnologische Zellfabriken, die ohne landwirtschaftliche Anbaufl\u00e4chen und fossile Rohstoffe auskommen. Die TU Chemnitz, die Universit\u00e4t Leipzig und das Fraunhofer FEP nutzen Mikroalgen, um aus Kohlendioxid und Sonnenlicht die wichtige Grundchemikalie Glykolat zu produzieren \u2013 einen Baustein f\u00fcr Medikamente, Konservierungsstoffe und Polymere, der heute noch aus teils giftigen fossilen Ausgangsstoffen hergestellt wird.<\/strong><\/p>\n\n\n

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\"Lichtmikroskopische<\/a>
Lichtmikroskopische Aufnahme von Chlamydomonas reinhardtii<\/em> \u00a9 Fraunhofer FEP<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Das interdisziplin\u00e4re Kooperationsprojekt PhotoKon k\u00f6nnte einen wichtigen Beitrag zur regionalen Bio\u00f6konomie leisten: Statt auf knappe Agrarfl\u00e4chen oder fossile Rohstoffe angewiesen zu sein, entstehen wertvolle Chemikalien direkt aus CO2<\/sub> und Licht. Die Forschenden setzen auf die Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii<\/em>, die sie mit neuartigen Mutationsmethoden und KI-basiertem Screening f\u00fcr die industrielle Nutzung optimieren.

Die drei Projektpartner haben bereits wichtige Fortschritte erzielt und arbeiten mit innovativen Ans\u00e4tzen. PhotoKon erarbeitet die wissenschaftlichen Grundlagen zur Nutzung ionisierender Strahlung als neues Verfahren zur gezielten Z\u00fcchtung und Optimierung von photosynthetisch aktiven Zellen. 

Das Fraunhofer FEP in Dresden hat eine neuartige Mutationsmethode auf Basis niederenergetischer Elektronenstrahlung (< 300 keV) entwickelt. <\/p>\n\n\n\n

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Prof. Simone Schopf vom Fraunhofer FEP<\/strong> betont: \u201eBegleitende Dosimetrie-Experimente mit kommerziellen Filmdosimetern und hauseigenen Dosismessverfahren erm\u00f6glichen uns dabei die pr\u00e4zise Kontrolle der mutagenen Wirkung.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die Universit\u00e4t Leipzig konnte bereits die grunds\u00e4tzliche Machbarkeit zur photokatalytischen Glykolatproduktion demonstrieren und entwickelt ein innovatives pH-basiertes Screening-Verfahren. Dieses nutzt Farbindikatoren auf Agarplatten, die sich durch die Glykolatausscheidung der Algenzellen ver\u00e4ndern. Diese Vorgehensweise basiert auf der experimentellen Beobachtung, dass die Anreicherung des Glykolats im umgebenden Medium mit einer Verringerung des pH-Wertes korreliert.

Die TU Chemnitz erzielte bedeutende Fortschritte bei einem robotikgest\u00fctzten Mutantenscreening mit KI-basierter Bildanalyse. Das Team entwickelt automatisierte Screening-Routinen, die eigenst\u00e4ndig tausende von Algenkolonien analysieren und vielversprechende Mutanten identifizieren k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

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\u201eDiese interdisziplin\u00e4re Herangehensweise erm\u00f6glicht es uns, die nat\u00fcrliche Photorespiration der Algen \u2013 normalerweise ein unerw\u00fcnschter Nebeneffekt \u2013 gezielt f\u00fcr die Glykolatproduktion zu nutzen\u201d, erl\u00e4utert Prof. Severin Sasso von der Universit\u00e4t Leipzig.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

KI-basierte Technologie und intelligente Prozesssteuerung<\/h3>\n\n\n\n

Das Screening und die Isolation positiver Mutanten erfolgt durch ein KI-basiertes Bilderkennungsverfahren mit Transfer Learning-Ans\u00e4tzen. Durch die Isolation vielversprechender Zellfabriken k\u00f6nnen sowohl die biologischen Grundlagen zur Wirkung ionisierender Strahlung auf die Zellen untersucht als auch die Skalierung in technischen Bioprozessen umgesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

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\u201eDabei streben wir einen sowohl biologisch als auch technologisch verbesserten Prozess an, der im Laborma\u00dfstab des neuen Controlled Environment Agriculture Labs der TU Chemnitz validiert werden soll\u201d, berichtet Dr. Felix Krujatz<\/strong>. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Durch eine intelligente Regelungstechnik zur effizienten Produktion von Glykolat im Laborma\u00dfstab er\u00f6ffnet die PhotoKon-Technologie eine M\u00f6glichkeit zur nachhaltigen und biobasierten Konversion von CO2<\/sub> in die Basischemikalie.<\/p>\n\n\n\n

Kontakte<\/h3>\n\n\n\n

Fraunhofer FEP
Prof. Dr. Simone Schopf
Tel.: +49 351 2586-205
E-Mail: simone.schopf@fep.fraunhofer.de<\/a>

TU Chemnitz
Dr. Felix Krujatz
Tel.: +49 371 531-34368
E-Mail: felix.krujatz@etit.tu-chemnitz.de<\/a>

Universit\u00e4t Leipzig
Prof. Dr. Severin Sasso
Tel.: +49341 97-36893
E-Mail: severin.sasso@uni-leipzig.de<\/a><\/p>\n\n\n\n

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\u00dcber das Projekt<\/h3>\n\n\n\n

PhotoKon \u2013 Photokatalytische Konversion von CO2<\/sub>\u00a0in Glykolat durch mikrobielle Zellfabriken unter Nutzung von Zufallsmutagenese und k\u00fcnstlicher Intelligenz

Diese Ma\u00dfnahme wird mitfinanziert mit Steuermitteln auf Grundlage des vom S\u00e4chsischen Landtag beschlossenen Haushaltes. F\u00f6rderzeitraum: 01.06.2024 bis 31.05.2027.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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Lichtmikroskopische Videoaufnahme von Chlamydomonas reinhardtii<\/em><\/h3>\n\n\n\n
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