Mikroalgen – Multitalente für eine lebenswerte Zukunft?

Algen hat wohl jeder schon mal gegessen – als Umhüllung für Maki-Sushi oder in stark verarbeiteter Form als Verdickungsmittel in Fertiggerichten, wie z. B. Carrageen. Seit den 1950er Jahren werden Mikroalgen industriell kultiviert, um natürliche Rohstoffe für vielfältige Anwendungsbereiche zu erhalten.

26.02.2021 — Lesezeit: 3 min

Mikroalgen sind kleine einzellige Algen, die für die charakteristische Grünfärbung von Gewässern verantwortlich sind. Je nach Mikroalgenart eröffnen sich unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten, angefangen von Lebensmitteln, wie z. B. die frische grüne Farbe der beliebten Smoothies, über die Medizin oder Kosmetik, bis hin zum industriellen Bereich.

Die Algen lassen sich mit molekularbiologischen Verfahren so optimieren, dass sie als effiziente Rohstofflieferanten für Feinchemikalien dienen. Die in der Biomasse enthaltenen Fette können u. a. auch für die Bio- Kraftstoffproduktion verwendet werden. Bereits 2010 konnte ein Flugzeug nur mit „Algenkerosin“ betankt abheben. Mikroalgen werden als potenzielle Rohstoffquelle für alternative Kraftstoffe erforscht und könnten so in der Zukunft einen Beitrag zur Verringerung der Treibhausgase im Mobilitätssektor leisten.

Testschälchen mit Algenproben

Die industrielle Produktion von energiereichen Mikroalgen wurde bereits intensiv erforscht. In Labor- und Pilotstudien wurde beobachtet, dass ausgewählter Mikroalgenstämme höhere Biomasseerträge pro Flächeneinheit bei gleichzeitig niedrigerem Wasser- und Landverbrauch erzielen als konventionelle Kulturpflanzen.

Die Audi Stiftung für Umwelt unterstützt Forschungsarbeiten zur Produktion von Biokraftstoffen und Feinchemikalien aus Mikroalgen. Ziel ist die Untersuchung technischer und ökologischer Potenziale dieses Ansatzes. In diesem Fall dreht es sich um die Grünalge „Chlorella vulgaris“. Mit dieser Algenart sollen Erkenntnisse über mögliche Ertragssteigerungen an Feinchemikalien und möglicher Nebenprodukte gewonnen werden, die als alternative Kraftstoffe eingesetzt werden können.

Mit Antibiotika versetzte Algen
Moritz Hamberger, Student an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

„Mikroalgen betreiben genau wie herkömmliche Pflanzen Fotosynthese und entziehen der Luft CO₂, allerdings benötigen sie dafür weitaus weniger Fläche, wachsen deutlich schneller und sind damit effizienter.“, sagt Moritz Hamberger (20), „die Algen sind vielseitig einsetzbar und können zum Beispiel als Nahrungsmittel oder zur Produktion industrieller Rohstoffe genutzt werden. Da zusätzlich ein Konflikt zwischen „Teller und Tank“ vermieden wird, bieten sich algenbasierte Rohstoffe als künftige Option für industrielle Anwendungen an.“

Um langfristig zur Verringerung von Treibhausgasemissionen und zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit beitragen könnten, werden im Projektbestehende Algenstämme mit neuesten biotechnologischen Methoden optimiert. Bisher sind die hierfür nötigen Verfahren unzureichend charakterisiert, weshalb der Fokus auf der Entwicklung solcher Methoden liegt.

Im Rahmen des Projekts wird die Entwicklung einer biotechnologischen Plattform untersucht, die es zukünftig erlaubt, Mikroalgen als effizienten Rohstofflieferanten zu nutzen. Die entwickelten Methoden sollen im Rahmen eines molekularbiologischen Toolkits publiziert werden.