Biomasse: Plattenreaktoren züchten Algen im kommerziellen Maßstab

Biomasse: Plattenreaktoren züchten Algen im kommerziellen Maßstab

von Wolfgang Kempkens

Die richtigen Algen können eine Menge. Nur ließen sie sich nicht im industriellen Maßstab gewinnen - bis jetzt.

Mikroalgen sind wahre Alleskönner. Gesunde Omega-3-Fettsäuren - kein Problem. Lipide für die Anti-Aging-Creme? Auch drin. Öl, das sich in Biodiesel umwandeln lässt, produzieren die Algen ebenfalls.

Das Problem: Die Algenzucht lohnte sich bislang nicht. Sie wachsen zu lassen, zu ernten und die Wertstoffe zu gewinnen ist zu teuer.

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Mit einem neuen Reaktorkonzept, das am Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) in Leuna entwickelt wurde, könnte sich das ändern. Dass die Algen relativ lange brauchen, bis sie geerntet werden können, liegt nämlich vor allem am Lichtmangel. In sonnenreichen Regionen fällt das natürlich weniger ins Gewicht  - im sonnenarmen Deutschland schon.

„Wir erreichen Algenkonzentrationen, die bis zu fünfmal so hoch sind wie in anderen geschlossenen Reaktoren“, sagt Ulrike Schmid-Staiger, Gruppenleiterin am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart, die an der Reaktorentwicklung beteiligt war. Das Sulzbacher Unternehmen Subitec, spezialisiert auf Bioreaktoren, baute die Großversuchsanlage auf.

In gängigen Bioreaktoren bekommen nur die Mikroalgen, die sich direkt hinter den transparenten Wänden befinden, genügend Licht ab. Die übrigen kümmern eher dahin. Die Reaktoren in Leuna bestehen jeweils aus einem schmalen aufrecht stehenden Glaskasten. Eine perforierte Leiste schließt ihn nach unten ab.

Durch die feinen Löcher strömt ständig Luft, die mit Kohlendioxid angereichert ist, welches das Algenwachstum beschleunigt. Während die feinen Perlen nach oben steigen, wirbeln sie das Gemisch aus Wasser und Algen durcheinander, sodass alle mal ans Licht gespült werden.

Alle Algen wollen individuell behandelt werdenDie Versuche begannen mit mehreren Sechs-Liter-Reaktoren, die miteinander gekoppelt wurden. Im nächsten Schritt waren es Anlagen mit einem Volumen von bis zu 180 Litern. Mittlerweile wachsen in 110 Reaktoren mit einem Gesamtvolumen von 11.700 Litern Mikroalgen heran.

65 dieser Anlagen stehen in einer Halle, der Rest auf einer Freifläche. Jede der vielen 1000 Mikroalgenarten produziert bevorzugt einen Wertstoff. Alle verlangen eine individuelle Behandlung, um einen größtmöglichen Ertrag zu erzielen. Wie sie am besten aufgepäppelt werden ermitteln die IGB-Forscher jeweils im Labor.

Einen Teil der Algen verwerten die Fraunhofer-Forscher selbst. Sie extrahieren beispielsweise Omega-3-Fettsäuren. Der größte Teil geht allerdings an Partner und Kunden, die mit der Herstellung von Biodiesel experimentieren oder Farbstoffe herauslösen, die in der Lebensmittelindustrie verwendet werden, wie der rote Farbstoff Astaxanthin.

Manche Algen glänzen mit besonders originellen Eigenschaften. Ihr Geruch vertreibt beispielsweise Schadinsekten wie Kohlfliegen. Das nutzen Biobauern aus. Wenn sie Dünger, vermischt mit Algenpulver, auf ihren Feldern ausbringen nehmen die Fliegen Reißaus und legen ihre Eier lieber ins Feld des Nachbarn.

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