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.

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Algen auf Agarplatten.
Algen auf Agarplatten.

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 könnten so in der Zukunft eine wichtige Rolle für eine CO₂-neutrale Mobilität übernehmen.

Mit Antibiotika versetzte Algen.

Mit Antibiotika versetzte Algen.

Die industrielle Produktion von energiereichen Mikroalgen wurde bereits intensiv erforscht und bietet den großen Vorteil, dass die Ausbeute an Biomasse – verglichen mit konventioneller Landwirtschaft – deutlich höher ausfällt und somit der Wasser- und Landverbrauch deutlich reduziert wird.

 

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes engagiert sich die Audi Stiftung für Umwelt für die nachhaltige Produktion von Biokraftstoffen und Feinchemikalien aus Mikroalgen. In diesem Fall dreht es sich um die Grünalge „Chlorella vulgaris“. Mit der Erforschung dieser Algenart soll ein aktiver Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.

Moritz Hamberger, Student an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg.

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 viel 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 auf Algenbiomasse basierte Rohstoffe ein hohes Zukunftspotential.“

 


Um künftig klimaneutrale und zugleich wirtschaftlich rentable Kraftstoffe produzieren zu können, sollen bestehende Algenstämme mit neuesten biotechnologischen Methoden optimiert werden. Bisher sind die hierfür nötigen Verfahren unzureichend charakterisiert, weshalb der Fokus auf der Entwicklung solcher Methoden liegt.

 

Ziel des Forschungsprojektes ist es, eine universelle biotechnologische Plattform zu schaffen, die es zukünftig erlaubt, Mikroalgen als effizienten Rohstofflieferanten zu nutzen. Die entwickelten Methoden sollen im Rahmen eines molekularbiologischen Toolkits publiziert werden.