Wie Mikroalgen unser Leben verändern können

Die Gewinnung von Biomasse und deren Nutzung

Um aus Mikroalgen Biomasse zu gewinnen müssen diese erst einmal angezüchtet werden. Dies passiert je nach den Voraussetzungen der Organismen und den zu erzielenden Ergebnissen in offen oder geschlossenen Systemen im Freiland oder im Labor. Auch die Wassertemperatur, die Sonneneinstrahlung, sowie der pH- und CO2-Wert sind einflussreiche Faktoren. Die Photobiorekatoren, worin die Algen wachsen, lassen sich zusätzlich noch anderweitig nutzen. Klimaschädliches CO2 kann von außen in den Reaktor hinzugegeben werden, welches zum Beispiel aus Kraftwerken der Industrie und der Landwirtschaft stammt. Da Mikroalgen diesen Stoff bei der Photosynthese aufnehmen und umwandeln ist dies ein positiver Nebeneffekt bei der Biomassegewinnung. Auch nicht benötigte Industrieabwärme kann hierbei weiter genutzt werden, was Energiekosten einsparen würde.

Nachdem die gewünschte Menge Biomasse erhalten wurde erfolgt anschließend die Ernte. Hierbei werden die Mikroalgen aus dem Wasser der Reaktoren gefiltert und je nach Verwendung weiterverarbeitet.

• Im nassen Zustand kann die Masse als Gärsubstanz Biogasanlagen zugegeben werden um daraus anschließend Strom zu erzeugen.
• Auch das Aufbrechen der Zellen ist möglich. Hierbei kann Algenöl für die Produktion von Biodiesel gewonnen werden.
• Die Biomasse kann jedoch auch entwässert und getrocknet werden. Dieses Produkt findet dann Anwendungen in der Kosmetik-, Pharma- und Nahrungsmittelindustrie. Algen werden auf dem Markt unter anderem in Tablettenform, als Pulver, in Brot und Nudeln, als Öl und in Cremes angeboten.

Genetische Manipulation und wissenschaftliche Forschungen

Ein weiteres Forschungsfeld beschäftigt sich mit der genetischen Veränderung von Mikroalgen. Aktuell wird im Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr an der Wasserstoffproduktion durch veränderte Algen geforscht. Eine ressourcenschonende Methode der Treibstoffgewinnung ist das Ziel. Dieses Verfahren würde dann die technische Aufspaltung des Wassers mithilfe teurer und seltener Edelmetalle ablösen.

Die Insulinproduktion von Mikroalgen ist ein Schwerpunkt der Algenforschung der TU Darmstadt. Hierbei wurden den Organismen menschliche Gensequenzen eingeschleust, welche die Insulinproduktion steuern. Dieses Verfahren wird zur Zeit normalerweise mit dem Darmbakterium Escherichia coli durchgeführt. Außerdem scheinen Mikroalgen auch für die Impfstoffproduktion geeignet zu sein.

In der Abwasseraufbereitung sind Mikroalgen, zusammen mit Bakterien, ein perfektes Team. Sie filtern und verwerten, beziehungsweise binden die enthaltenen Schadstoffe und machen das Wasser biologisch wieder nutzbar. Im europäischen Projekt Cornet wird diese Methode in einer Pilotanlage einer Papierfabrik weiterentwickelt.

Auch Kerosin für die Luftfahrtindustrie soll aus Mikroalgen extrahiert werden. Das Projekt AUFWIND des Forschungszentrums Jülich beschäftigt sich aktuell mit dieser Aufgabe.

Wie man an diesen Beispielen nur unschwer erkennen kann sind Mikroalgen zukunftsfähige Hoffnungsträger an denen viel experimentiert, geforscht und entwickelt wird. Die größten Hindernisse stellen zur Zeit jedoch noch die hohen Produktionskosten und die geringen Produktionsmengen dar. Aber diese Probleme scheinen nur eine Frage der Zeit zu sein.