Zellfabrik Alge

Sie produzieren wertvolle Substanzen, liefern Rohstoff für Biogasanlagen und binden Kohlendioxid. Mikroalgen sind eine riesige, noch kaum genutzte Ressource.

Wasser, Licht, Luft und Dünger – es braucht nicht viel, um Mikroalgen zu züchten. Dass sie wachsen und gedeihen, erkennt man daran, dass sie das Wasser grün, rot, orange oder braun färben. Genauer betrachten kann man Mikroalgen allerdings nur unterm Mikroskop, denn die einzelnen Organismen sind nur etwa einige tausendstel Millimeter groß. Unterschätzen sollte man sie deshalb aber nicht. Denn sie kommen in der Natur in einer ungeheuren Vielfalt vor, sind an die unterschiedlichsten Lebensräume angepasst und produzieren viele Inhaltsstoffe, die sich kommerziell nutzen lassen.

»Wir haben eine Mikroalgenart gefunden, die bis zu 70 Prozent Fett in der Trockenmasse enthält. Das heißt, sie enthält mehr Fett als Rapssamen«, berichtet Professor Rüdiger Schulz vom Botanischen Institut der CAU. Die Alge wäre damit eine alternative Quelle für Biodiesel. Zuckerreiche Sorten könnten wie Mais zur Produktion von Bioethanol herangezogen werden. »Man muss aber dazu sagen, dass diese Form der Energiegewinnung noch zu teuer und damit nicht marktfähig ist«, so Schulz. Der Leiter der Abteilung »Physiologie und Biotechnologie der pflanzlichen Zelle« setzt daher auf eine kombinierte Nutzung von Mikroalgen: »Man verdient das Geld mit einem wertvollen Stoff, den man aus den Algen isoliert, und nutzt die verbleibende Biomasse in Biogasanlagen zur Methanproduktion.«

Schulz und sein Team züchten Mikroalgen im Labor und erforschen das Potenzial, das in ihnen steckt. Wertvolle Inhaltsstoffe gibt es viele, bisher werden nur wenige kommerziell genutzt. Dazu zählen Carotinoide, die als rotgelbe Farbstoffe vielseitig verwendet werden. »Da gibt es eine Algenart, die ist knallrot. Das darin enthaltene Carotinoid wird zum Beispiel in Lachskulturen verfüttert oder auch in der Shrimpszucht.« Auch für Omega-3-Fettsäuren sind Mikroalgen eine gute Quelle. In Tabletten gepresst kommen sie zum Beispiel als Nahrungsergänzungsmittel auf den Markt. Mikroalgen enthalten außerdem Substanzen mit pharmazeutischer Wirksamkeit, zum Beispiel gegen Akne oder Fuß- und Nagelpilz. Dieses Feld ist bisher kaum erforscht. Und auch die Nutzung von Algen als Vitamin-EProduzenten steckt noch in den Kinderschuhen.

Im Rahmen des »Kompetenzzentrums Biomassenutzung in Schleswig-Holstein« und zusätzlich gefördert durch die Innovationsstiftung Schleswig-Holstein entwickelt Schulz ein Konzept, um die Mikroalgenzucht als profitables Zusatzgeschäft für Biogasproduzenten aufzubauen. Die Arbeitsgruppe kooperiert dabei mit der Firma PhytonEnergy in Meyn bei Flensburg. Es gibt gute Gründe dafür, die Algenzucht in der Nähe der Anlagen aufzubauen. So könnte die Wärme, die in Biogasanlagen als Nebenprodukt entsteht, zum Heizen der Algenkulturen genutzt werden. »Dadurch könnte man auch in unseren Regionen im Winter Mikroalgen kultivieren«, erklärt Schulz. Außerdem können die Mikroalgen einen Teil des bei der Biogasproduktion freiwerdenden Kohlendioxids binden. Die Mikroalgen selbst sind wiederum Lieferanten wertvoller Inhaltsstoffe, und wenn diese extrahiert und verkauft werden, sind die Reste auch noch ein ideales Substrat für die Biogasanlage. Schulz: »Dadurch könnten auch Ackerflächen eingespart werden. Denn Mikroalgenkulturen bilden pro Fläche drei- bis fünfmal mehr Biomasse als Energiepflanzen – aber mit erhöhtem Kosten- und Materialeinsatz.«

Die Arbeitsgruppe arbeitet daran, kostengünstige Varianten für die Mikroalgenzucht zu entwickeln. Ein anderes Ziel ist, Mikroalgen zu finden, die zum Beispiel besonders viel Kohlendioxid binden oder einen besonders hohen Gehalt an wertvollen Inhaltsstoffen haben. »Wir haben in der Natur viele Hunderttausend verschiedene Mikroalgenstämme. Biotechnologisch genutzt wird davon nur ein Bruchteil. Das heißt, es liegt in den Mikroalgen eine riesige natürliche Ressource vor, die noch überhaupt nicht gesichtet ist.«

Kerstin Nees

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