Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gesund mit Algen

20.09.2001


Der Photobioreaktor nutzt das Airlift-Prinzip. Der Flüssigkeitsstrom befördert
die Mikroalgen in definierten Zyklen zum Licht.

© Fraunhofer


Algen sind wahre Tausendsasa: Sie produzieren Fettsäuren, Vitamine und pharmazeutische Wirkstoffe, reinigen Abwässer und liefern Energie. Fraunhofer-Forscher haben einen Photo-bioreaktor entwickelt, in dem die Mikroalgen kostengünstig gezüchtet werden können. Einen Prototyp der Anlage stellen sie auf der Messe Biotechnica in Hannover (09.-11. Oktober 2001) vor.

Algen sind genügsame Lebewesen. Zum Wachsen brauchen sie nur Mineralstoffe, Wasser, Kohlendioxid und Sonnenlicht. Dafür liefern sie essentielle Fettsäuren, hochwertige Farbstoffe und lebenswichtige Vitamine. Um das enorme Potenzial der Algen richtig nutzen zu können, müssen sie im industriellen Maßstab gezüchtet werden. Bislang scheiterten jedoch fast alle Versuche, die winzigen Organismen in großen Mengen wirtschaftlich aufzuziehen. Der Grund: In Großanlagen werden die Algen nicht optimal mit Licht versorgt. »Da die Algen an der Oberfläche das Licht absorbieren, ist es bereits nach wenigen Millimetern Tiefe dunkel. Die Organismen im Inneren der Anlage erhalten kein Licht und wachsen nicht«, beschreibt Jörg Degen vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik IGB die Problematik. Forscher des IGB haben daher gemeinsam mit ihren Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesystemen ISE einen neuartigen Photobioreaktor konzipiert. Hier werden alle Algen automatisch mit ausreichend Licht versorgt.

Die Wissenschaftler nutzen dabei eine Besonderheit der Algen aus: Den winzigen Lebewesen reicht es, wenn sie periodisch für kurze Zeit einem starken Licht ausgesetzt sind. Dies wird auch als Blitzlicht-Effekt bezeichnet. In dem Reaktor sorgen statische Mischer und die eingeleitete Luft für einen kontinuierlichen, gezielten Flüssigkeitsstrom. Dieser transportiert die Algen in regelmäßigen Abständen aus dem unbeleuchteten Reaktorinneren zum Licht an die Oberfläche. Die Dunkelphase ist etwa zehnmal länger, damit die Mikroorganismen die Lichtenergie effizient ausnutzen können.

»Der Photoreaktor basiert auf dem Prinzip des Airlifts. Der Flüssigkeitsstrom befördert die Mikroalgen in definierten Zyklen zum Licht«, erklärt der Biologe Degen die Funktionsweise der Anlage. Der neuentwickelte Reaktortyp hat seine Leistungsfähigkeit bereits unter Beweis gestellt. In einem Test wurde die kleinzellige Frischwasseralge Chorella vulgaris in der Anlage erfolgreich gezüchtet. Weiterhin konnten durch den Einsatz von Tiefziehtechnik die Investitionskosten im Vergleich zu anderen Systemen erheblich gesenkt werden. Nun planen die Fraunhofer-Forscher den Aufbau einer Algenproduktionsanlage in Mecklenburg-Vorpommern.

Die Algenzucht ist für viele Anwendungen interessant. Die Mikroorganismen produzieren Wirkstoffe für Kosmetika, können Abwässer und Abgase reinigen oder gar als Wasserstofflieferanten für Brennstoffzellen dienen. Insbesondere die Lebensmittelindustrie kann von den Produkten der Algen profitieren. Ein Beispiel: Die essentiellen Omega-3-Fettsäuren. Sie sollen den Cholesterinspiegel senken und so Arterienverkalkung vorbeugen. Bislang nehmen Menschen die wirkungsvolle Fettsäure vor allem über Fischöl zu sich. Der Nachteil: Da das Öl aus dem Fett von Makrelen, Hering oder Lachs gewonnen wird, enthält es neben der den mehrfach ungesättigten Fettsäuren auch giftige Schwermetalle. Eine »schadstofffreie« Alternative sind Algen, die Produzenten der Omega-3-Fettsäuren. »Die Fettsäuren aus den Algen könnten den Lebensmitteln direkt zugesetzt werden«, meint Degen. Voraussetzung dafür ist die Massenhaltung der winzigen Lebewesen.« Die Mikroalgen müssen in ausreichender Zahl, preisgünstig und unter hygienischen Bedingungen gezüchtet werden. Dies ist mit dem Photobioreaktor des IGB möglich.

Auf der Biotechnica in Hannover finden Sie die Fraunhofer-Institute in Halle 2, A 18 unter anderem mit folgenden Themen: Molekulares Farming, Produktion rekombinanter Proteine, Molekulare Biotechnologie, Gen- und Proteinexpression in tierischem und menschlichem Gewebe, individualisierte Arzneimitteltherapie und Tumortherapie.

Dipl.-Biol. Jörg Degen | Presseinformation

Weitere Berichte zu: Alge Fettsäure Lebewesen Mikroalge

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Die „Luft“ im Ozean wird dünner - Sauerstoffgehalte im Meerwasser gehen weiter zurück
11.12.2019 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Beleuchtung von Höhlen vertreibt Fledermäuse – die Farbe des Lichts spielt nur untergeordnete Rolle
11.12.2019 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Im Focus: Highly charged ion paves the way towards new physics

In a joint experimental and theoretical work performed at the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear Physics, an international team of physicists detected for the first time an orbital crossing in the highly charged ion Pr⁹⁺. Optical spectra were recorded employing an electron beam ion trap and analysed with the aid of atomic structure calculations. A proposed nHz-wide transition has been identified and its energy was determined with high precision. Theory predicts a very high sensitivity to new physics and extremely low susceptibility to external perturbations for this “clock line” making it a unique candidate for proposed precision studies.

Laser spectroscopy of neutral atoms and singly charged ions has reached astonishing precision by merit of a chain of technological advances during the past...

Im Focus: Ultrafast stimulated emission microscopy of single nanocrystals in Science

The ability to investigate the dynamics of single particle at the nano-scale and femtosecond level remained an unfathomed dream for years. It was not until the dawn of the 21st century that nanotechnology and femtoscience gradually merged together and the first ultrafast microscopy of individual quantum dots (QDs) and molecules was accomplished.

Ultrafast microscopy studies entirely rely on detecting nanoparticles or single molecules with luminescence techniques, which require efficient emitters to...

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kein Seemannsgarn: Hochseeschifffahrt soll schadstoffärmer werden

11.12.2019 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Vernetzte Produktion in Echtzeit: Deutsch-schwedisches Testbed geht in die zweite Phase

11.12.2019 | Informationstechnologie

Verbesserte Architekturgläser durch Plasmabehandlung – Reinigung, Vorbehandlung & Haftungssteigerung

11.12.2019 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics