Wenn Trauben vergären, entweicht Kohlendioxid. Gleichzeitig fallen in Weinkellereien flüssige Rückstände an. Das EU-Projekt REDWine hat beide Ströme als Rohstoffquelle für Mikroalgen genutzt. Am Demonstrationsstandort in Palmela in Portugal wurde CO₂ aus der Weinfermentation aufgefangen, gereinigt, verflüssigt und gelagert. Anschließend diente es als Kohlenstoffquelle für die Kultivierung von Chlorella vulgaris. Auch das Kellereiabwasser wurde in das Nährmedium eingebunden. Die Europäische Forschungsdatenbank CORDIS stellt dazu die Ergebnisse des Ende 2025 abgeschlossenen Vorhabens vor.

Aus Restströmen wird Algennahrung

Im Pilotmaßstab verband REDWine zwei Aufgaben, die für viele Weinregionen relevant sind. Gärgas soll nicht ungenutzt entweichen, und nährstoffreiche Prozesswässer sollen nicht nur als Entsorgungsproblem gelten. Nach Angaben von CORDIS konnte die Anlage unter realen Betriebsbedingungen jährlich zwei Tonnen CO₂ zurückgewinnen. Die Mikroalgen wurden in verschiedenen Photobioreaktor-Systemen kultiviert, darunter Flachplatten-, Röhren- und automatisiert gesteuerte Anlagen. Das Projektziel war, die Treibhausgasbilanz der Wein-Wertschöpfungskette um mindestens 31 % zu senken.

Entscheidend ist dabei die Zusammensetzung der Abwässer. Eine im Projektumfeld veröffentlichte Studie zur Kultivierung von Chlorella vulgaris zeigt, dass die Rückstände aus Rotweinkellereien stark schwanken. Sie enthalten Zucker, organische Stoffe und Spurenelemente, aber auch Polyphenole und andere Bestandteile, die das Algenwachstum beeinflussen. In Versuchen erhöhte ein Anteil von 10 % Kellereiabwasser die Produktivität deutlich, während hohe Polyphenolgehalte und ein Anteil von 30 % das Wachstum in einzelnen Ansätzen bremsten. Für eine spätere Anwendung spricht daher nicht nur die technische Kopplung von CO₂ und Algenkultivierung, sondern auch eine genaue Kontrolle der Abwasserqualität.

Bio-Hubs für Weinregionen

Die geerntete Mikroalgenbiomasse kann Proteine, Lipide, Pigmente und bioaktive Stoffe liefern. REDWine nennt Anwendungen in Lebensmitteln, Kosmetik, Landwirtschaft und im Weinbau selbst. Algenbasierte Inhaltsstoffe wurden unter anderem als mögliche Biostimulanzien für Reben und als Hilfsstoffe für die Weinherstellung untersucht. Damit geht es nicht nur um Klimaschutz in Kellereien, sondern auch um zusätzliche biobasierte Produkte aus regionalen Restströmen.

Für die Umsetzung hat das Konsortium drei Geschäftsmodelle entwickelt. Eine einzelne Kellerei könnte die Technik direkt vor Ort betreiben. Alternativ könnten mehrere Betriebe Biomasse erzeugen und die Aufarbeitung in einer regionalen Bioraffinerie bündeln. Als dritte Option beschreibt REDWine kooperative Bio-Hubs, die Algenkultivierung und Verarbeitung gemeinsam übernehmen. Dieser Ansatz könnte vor allem für kleinere Betriebe interessant sein, weil nicht jede Kellerei eine vollständige Anlage finanzieren und betreiben müsste.

Koordiniert wurde REDWine von der portugiesischen Weinbauvereinigung AVIPE. Gefördert wurde das Projekt über das EU-Programm Horizon 2020 und die Bio-based Industries Joint Undertaking mit rund 5,68 Mio. Euro bei Gesamtkosten von rund 7,67 Mio. Euro. Der nächste Schritt liegt nun in der Skalierung über den Demonstrationsmaßstab hinaus. Dafür muss sich zeigen, wie stabil die Algenproduktion in unterschiedlichen Weinregionen funktioniert und welche Produkte die aufbereitete Biomasse wirtschaftlich tragen können.

ag