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Auszeichnung für Bioreaktor

Gleich zwei Fraunhofer-Wissenschaftler wurden in diesem Jahr mit dem Ferchau-Innovationspreis ausgezeichnet: Der erste Platz und 10.000 Euro gingen an Prof. Walter Trösch vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart. Er setzt Photobioreaktoren ein, um CO2 aus Rauchgasanlagen zu binden. 7.500 Euro erhält der Zweitplatzierte: Michael Emonts vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat ein neues laserunterstütztes Scherschneidverfahren entwickelt. Die mit insgesamt 30.000 Euro Preisgeld dotierte Auszeichnung steht unter dem Motto »Technik für die Umwelt« und wurde am 20. April auf der Hannover-Messe verliehen.

Abschmelzende Polkappen, ansteigende Meeresspiegel, Überschwemmungen und Dürrekatastrophen – die Folgen des Klimawandels sind eine globale Bedrohung. Hauptverursacher ist das Ansteigen des atmosphärischen Kohlendioxidgehalts durch die Verbrennung fossiler Energie. Doch es gibt auch Möglichkeiten, den CO2-Gehalt der Luft zu reduzieren. Prof. Walter Trösch, Leiter der Abteilung Umweltbiotechnologie und Bioverfahrenstechnik am IGB in Stuttgart, setzt auf Algen, wenn es darum geht, fossiles CO2 zu binden. Dazu hat er zusammen mit Dr. Ulrike Schmid-Staiger und der Subitec GmbH eine Reaktorplattform entwickelt, mit der sich CO2 aus Rauchgasanlagen verwerten lässt. Eleganter Nebeneffekt: Die Algen produzieren Vitamine und Fettsäuren sowie pharmazeutische Wirkstoffe und liefern regenerative Energien.

In der Reaktorplattform wird CO2 aus Rauchgasanlagen verwertet. © Ferchau

Der Folienreaktor funktioniert nach dem Prinzip eines Airlift-Reaktors. Dabei machen sich die Wissenschaftler den Blitzlicht-Effekt zunutze. Denn den Algen reicht es, wenn sie periodisch für kurze Zeit starkem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Dies wird durch eine gezielte Strömungsführung über statische Mischer erreicht. Die Forscher speisen CO2 aus der Verbrennung von Erdgas nach Abkühlung und Kondensatabscheidung direkt als CO2-Quelle in den Photobioreaktor ein, ohne dass dadurch das Wachstum der Algen beeinträchtigt wird. »Unsere Technologie reduziert nicht nur CO2, sie erlaubt es uns außerdem, Algenbiomasse unter Nettoenergieausbeute zu produzieren«, sagt Trösch. Der Reaktor selbst wird preisgünstig mittels Tiefziehtechnik aus Kunststofffolie in Form von zwei Halbschalen inklusive der statischen Mischer hergestellt. Mit Hilfe dieser Twin-Sheet-Technik konnte die Firma Subitec GmbH, eine Ausgründung aus dem IGB, die Herstellungskosten für den Photobioreaktor erheblich reduzieren.

»Algen sind eine bislang wenig genutzte natürliche Rohstoffquelle, die zur Lösung von weltweiten Ernährungs- und Gesundheitsproblemen beitragen kann«, erläutert der Wissenschaftler weiter. »Sie produzieren eine Vielzahl chemischer Grundstoffe mit hohem Wertschöpfungspotenzial für die Pharma- und die Nahrungsmittelindustrie.« Etwa natürliches Astaxanthin, ein roter Farbstoff mit antioxidativen und gesundheitsfördernden Eigenschaften, oder die Omega-3-Fettsäure EPA, die essenziell für den Menschen ist: Ein ernährungsbedingter Mangel an EPA wird in Zusammenhang mit einem erhöhten Risiko für Zivilisationskrankheiten wie Herzinfarkt und Schlaganfall gebracht. Algen können auch als Rohstoffe für die industrielle Biotechnologie oder alternative Energieversorgung dienen.

Der Ferchau-Innovationspreis wurde erstmals 2007 vergeben. In diesem Jahr steht eines der wichtigsten Zukunftsthemen für den Standort Deutschland im Mittelpunkt: Technik für Umwelt. Der erste Platz ist mit 10.000, der zweite mit 7.500 Euro und der dritte Platz mit 5.000 Euro dotiert. Außerdem werden drei Sonderpreise im Gesamtwert von 7.500 Euro vergeben. Unterstützt wird Ferchau bei der Neuauflage des Innovationspreises von einer Reihe namhafter Kooperationspartner wie der VDI-Initiative »Sachen machen!«, der Fraunhofer-Gesellschaft und dem Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie des Landes NRW.

 

Glossar

  • Biotechnologie ist die Lehre aller Verfahren, die lebende Zellen oder Enzyme zur Stoffumwandlung und Stoffproduktion nutzen.
  • Eine Sonde im molecularbiologischen Sinn ist ein Stück markierte RNA oder DNA, die mit einer gesuchten Sequenz binden (hybridisieren) kann.
  • Fettsäuren sind Carbonsäuren (organische Säuren) die oft aus langen, unverzweigten Kohlenstoffketten bestehen. Sie können entweder gesättigt oder ungesättigt sein und sind Bestandteil von Fetten und Ölen.
  • Omega-3-Fettsäuren sind mehrfach ungesättigte, essentielle Fettsäuren. Sie kommen in Fischfleisch und in pflanzlichen Ölen vor.
  • Astaxanthin ist ein Karotinoid-Farbstoff, der für die Färbung von Krebstieren verantwortlich ist. Astaxanthin wird von Algen gebildet und in der Futtermittelindustrie eingesetzt.
  • Fossile sind aus der erdgeschichtlichen Vergangenheit stammende Überreste von Tieren oder Pflanzen.
  • Vitamine sind lebenswichtige organische Verbindungen, die mit der Nahrung aufgenommen werden müssen, da sie der Körper nicht selbst synthetisieren kann. Sie sind für die Regulation des Stoffwechsels verantwortlich, indem sie die Verwertung von Kohlenhydrate, Proteine und Mineralstoffe ermöglichen. Man unterscheidet zwischen fettlöslichen und wasserlöslichen Vitaminen. Vitamin C ist zum Beispiel für die Stärkung des Immunsystems zuständig. Ausnahme: Vitamin D kann vom Körper produziert werden, solange genug Sonnenlicht vorhanden ist.
Seiten-Adresse: https://www.biooekonomie-bw.de/de/fachbeitrag/pm/auszeichnung-fuer-bioreaktor/