Stadt. Land. Chancen. – Wie wollen wir in Zukunft leben? - Wissenschaftsjahr 2020: Bioökonomie

Kurz & Knapp

Mikroalgen sind grüne Hoffnungsträger der biobasierten Wirtschaft. Sie leben von Luft und Licht, sind produktiv und reich an interessanten Inhaltsstoffen.
In der Kosmetikindustrie werden Produkte aus Mikroalgen immer noch spärlich eingesetzt. Ein Grund sind der hohe Aufwand und geringe Ausbeuten bei der Gewinnung der Algenextrakte.
In einem neuen Projekt der Deutschen Bundestiftung Umwelt wollen Forschende aus Greifswald die Gewinnung von Algenextrakten nun mittels Plasmatechnologie effizienter und für die Kosmetikindustrie attraktiver machen.

Inhaltstoffe von Mikroalgen mit Plasmatechnik erschließen

In der Wund- und Krebstherapie wird Plasmatechnologie bereits erfolgreich eingesetzt. Nun soll die vielversprechende Technologie die Ausbeute von Extrakten aus Algen verbessern. Das Vorhaben wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert.

Zu den Mikroalgen zählen vor allem einzellige Grünalgen und Cyanobakterien, die per Photosynthese Sonnenlicht und Kohlendioxid in organische Verbindungen umwandeln. Mikroalgen sind vorwiegend Wasserbewohner. In einem Photobioreaktor vermehren sie sich schnell und sind sehr produktiv.

Sie sind reich an Proteinen, Lipiden und anderen Naturstoffen. Trotz ihres enormen Potenzials werden Mikroalgen noch immer nicht im großen Maßstab als Ressource genutzt. Die Gründe dafür sind der noch immer sehr hohe Energiebedarf sowie die Kosten für die Gewinnen der Algenextrakte. Das soll sich ändern. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) unterstützt in einem neuen Projekt die Entwicklung eines Verfahrens mittels Plasmatechnologie zur wirksameren, umweltschonenden und schnelleren Extraktion der Mikroalgenbiomasse mit 400.000 Euro.

Algenextrakt schonend extrahieren

„Mikroalgen sind absolute Alleskönner“, sagt Projektleiter Gerd Huschek vom Institut für Getreideverarbeitung (IGV, Brandenburg). Mithilfe von Plasma - ein in Teilen ionisiertes Gas - will das IGV-Team nun die Inhaltsstoffe für kosmetische Zwecke aus Mikroalgen schneller und in größeren Mengen extrahieren. Dazu zählen Fette, Vitamine aber auch Farbstoffe, die für Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie interessant sind. Aktuell liegt die Ausbeute der Algenbiomasse für Kosmetikprodukte prozentual im einstelligen Bereich.

„Wenn es also möglich wäre, den Algenextrakt günstiger oder in größerer Menge zu erzeugen, dann könnte der nachwachsende Rohstoff sein volles Potenzial entfalten“, ist Hans-Christian Schaefer, Referatsleiter Biotechnologie bei der DBU überzeugt.

Algenreaktor — Eine bessere Ausbeute des Algenextraktes und weniger Energieverbrauch sind das Ziel des DBU-Projektes vom Institut für Getreideverarbeitung. © Institut für Getreideverarbeitung

Mehr Ausbeute bei niedrigeren Kosten

Die Plasmatechnologie wurden vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie in Greifswald entwickelt und wird bereits in der Wund- und Krebstherapie erfolgreich eingesetzt. „Bei diesem Verfahren werden die Zellwände über Schockwellen porös gemacht. So erübrigen sich Einfrieren und Behandeln mit Enzymen“, erklärt Huschek.
Mit dem Wegfallen der Produktionsschritte werden zugleich Kosten und Energie gespart, ohne die Reinheit des Algenextraktes zu mindern. Die Forschenden wollen den jährlichen Energiebedarf so um ein Drittel senken. Im Rahmen des neuen DBU-Projektes wird auch eine Extraktausbeute von 20 Prozent, statt der bisher möglichen 13 Prozent angestrebt. Sollten die Pläne der Forschenden aufgehen, soll die Plasmatechnologie auch auf andere Algenarten und Produkte übertragen werden.

Weitere Informationen

Pressemitteilung: Alleskönner Mikroalge: Extrakt umweltschonender gewinnen

In Kooperation mit bioökonomie.de

Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

Das Wissenschaftsjahr 2020/21 widmete sich dem Thema Bioökonomie. Knapper werdende Ressourcen und Nutzflächen bei gleichzeitig wachsender Weltbevölkerung, Klimawandel und Rückgang der Artenvielfalt – all dies sind globale Herausforderungen. Eine Umstellung ist daher notwendig: weg von einer Wirtschaftsform, die auf fossilen Ressourcen basiert, hin zu einer nachhaltigen, biobasierten Wirtschaftsweise – der Bioökonomie. Die Wissenschaft treibt diese Innovationen voran und sorgt dafür, dass Mikroorganismen, Proteine, Algen und weitere „kleine Helden“ der Bioökonomie große Wirkung entfalten. Bürgerinnen und Bürger wurden aufgefordert, diesen Wandel im Dialog mit Wissenschaft und Forschung und im Rahmen zahlreicher Diskussions- und Mitmachformate im Wissenschaftsjahr aktiv mitzugestalten.