Mikroalgen enthalten kostbare Wertstoffe und sind daher ein Hoffnungsträger der Bioökonomie. Doch nicht nur Proteine, ungesättigte Fettsäuren oder Farbstoffe machen sie für die Industrie interessant. Mikroalgen benötigen zum Wachsen Kohlendioxid und können dieses in Biomasse umwandeln, die wiederum als alternative Energiequelle zur Erzeugung von Biogas genutzt werden kann. Obwohl Mikroalgen bereits vielfältig genutzt werden – vor allem in der Lebens- und Futtermittelindustrie – ist ihr Potenzial noch lange nicht ausgeschöpft. Ein Grund: Die Produktion des vielversprechenden Rohstoffs ist zum Teil noch sehr energie- und kostenintensiv.

Industrieabgase als kostengünstige Alternative

Forschende der Hochschule Bremerhaven wollen das ändern. Im Projekt Algae Growth, kurz „ALGROW“, wird untersucht, inwieweit sich industrielle Abgase und Abwärme für die Kultivierung von Mikroalgen nutzen lassen. „Studien zeigen, dass Mikroalgen den Gehalt an toxischen Gasen in Abgasen um bis zu 75 % verringern und somit die Freisetzung von Treibhausgasen reduzieren können“, sagt Projektleiterin Imke Lang. „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“, so Lang. Die Forschenden sind überzeugt, dass von der Nutzung industrieller Abgase sowohl die Algenproduktion selbst als auch Unternehmen profitieren würden.

Warme Abgase für den Trocknungsprozess nutzen

Im Rahmen des Projekts soll auch untersucht werden, ob sich warme Abgase für die Kultivierung von Mikroalgen eignen. Diese könnten dann direkt in den Bioreaktor geleitet werden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Trocknung und Ernte der Mikroalgen, da hier die Betriebskosten besonders hoch sind. „Die Trocknung erfolgt mittels Trommel-, Sprüh-, Gefrier- oder Sonnentrocknung“, erklärt Lang. „Die ersten drei Verfahren werden eingesetzt, wenn hochwertige Produkte gewonnen werden sollen. Sie sind jedoch mit hohen Kosten verbunden, die bis zu 20 bis 30 % 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.“ Mithilfe industrieller Abgase will das ALGROW-Team eine kosteneffiziente und produktschonende Trocknungsmethode entwickeln, die zugleich eine hohe Qualität des jeweiligen Produkts garantiert.

Kommerzielle Umsetzung der Mikroalgenproduktion im Visier

Neben nachhaltigen und wirtschaftlichen Aspekten will das Forschungsteam auch Empfehlungen für eine kommerzielle Umsetzung der Mikroalgenproduktion in Bremerhaven und Bremen erarbeiten. „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 Lang.

bb