Hochschulprojekt „ALGROW“ erforscht nachhaltige Möglichkeiten der Mikroalgenproduktion

Neue Technologien könnten CO2-Ausstoß im Industriesektor verringern

31.07.2023 - Deutschland
Antonio Gavalas Olea

Versuchsaufbau ALGROW

Sie gelten als vielversprechender Rohstoff für die Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie und werden seit Jahren in verschiedenen Bereichen eingesetzt: Mikroalgen. Ihre Produktion ist derzeit jedoch zum Teil recht kostenintensiv. Wissenschaftler:innen an der Hochschule Bremerhaven beschäftigen sich im Forschungsprojekt „Algae Growth“, kurz „ALGROW“, mit der Frage, wie sich industrielle Abgase und Abwärme für die Kultivierung von Mikroalgen nutzen lassen. Dies könnte nicht nur die Produktionskosten, sondern auch die Treibhausgasemissionen von Unternehmen reduzieren. Dafür kooperieren sie mit dem Bremerhavener Fliesenhersteller Nordceram GmbH.

Antonio Gavalas Olea

Versuchsaufbau ALGROW

Mehr als 20 Prozent der Treibhausgasemissionen in Deutschland wurden im Jahr 2022 von der Industrie produziert. Eine Lösung könnte sein, die dort entstehenden Abgase für die Produktion von Algen zu nutzen. Denn: Für ihr Wachstum benötigen Mikroalgen unter anderem CO2. Dieses kann auch aus industriellem Abgas gewonnen werden. „Studien zeigen, dass Mikroalgen den Gehalt an toxischen Gasen in Abgasen um bis zu 75 Prozent verringern und somit die Freisetzung von Treibhausgasen reduzieren können“, sagt Projektleiterin Prof. Dr. Imke Lang. Mikroalgen könnten somit eine Möglichkeit sein, die Industrie klimaneutraler zu gestalten. Davon würden auch die Unternehmen profitieren, die Algen produzieren. „Der Einsatz von CO2 erhöht das Zellwachstum signifikant und somit den Ertrag. Das Gas ist jedoch eine kostspielige Ressource. Industrielle Abgase wären eine kostengünstigere Alternative“, sagt Prof. Lang. Im Projekt soll außerdem untersucht werden, ob auch warme Abgase für die Algenproduktion verwendet werden können. Dann könnte man diese direkt in den Reaktor leiten, in denen die Mikroalgen kultiviert werden.

Eine besondere wirtschaftliche Herausforderung ist die Ernte und Trocknung der Mikroalgen. Hier sind die Betriebskosten derzeit sehr hoch. „Die Trocknung erfolgt mittels Trommel-, Sprüh-, Gefrier- oder Sonnentrocknung. Die ersten drei Verfahren werden eingesetzt, wenn hochwertige Produkte gewonnen werden sollen. Sie sind jedoch mit hohen Kosten verbunden, die bis zu 20-30 Prozent der gesamten Produktion betragen können. Bei der letztgenannten Trocknungsmethode ist mit Qualitätsmängeln des Produkts durch Kontamination und Oxidation zu rechnen. Daher wird sie nur eingesetzt, wenn die Unversehrtheit und Qualität keine Rolle spielt“, sagt Prof. Lang. Die Forschenden möchten mittels industrieller Abwärme eine kosteneffiziente und produktschonende Trocknungsmethode entwickeln, die gleichzeitig eine hohe Qualität des Produkts gewährleistet.

Im Projekt sollen nicht nur Fragen zum nachhaltigen und wirtschaftlichen Mikroalgenanbau beantwortet, sondern auch eine Empfehlung für die kommerzielle Mikroalgenproduktion in Bremerhaven erarbeitet werden. „In Bremerhaven und Bremen gibt es derzeit keine kommerzielle Mikroalgen-Produktionsanlage, obwohl wir Lebens- und Futtermittelhersteller und weitere Unternehmen mit verschiedenen wertvollen Restströmen vorfinden. Die Verringerung der Abgasfreisetzung in die Atmosphäre und die geringeren Produktionskosten von Mikroalgen bei gleichzeitiger Ertragssteigerung machen die Algenproduktion für die Region attraktiv. Gleichzeitig kann die Lebensmittelindustrie die aus Algen gewonnenen Wertstoffe nutzen. Denkbar sind unter anderem Substanzen, die als Beschichtungen und Geliermittel verwendet werden, Pigmente als Farbstoffe oder Antioxidantien“, so Prof. Lang.

Das zweijährige Projekt „Algae Growth“ wird gefördert von der Bremerhavener Gesellschaft für Investitionsförderung und Stadtentwicklung mbH (BIS) im Förderprogramm PFAU.

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