Bioraffineriekonzept

Mit dem Entwurf und der Konstruktion einer speziell entwickelten Wasseraufbereitungs-anlage steht laut Abteilungsleiter Dr. Enrico Ehrhardt, Projektkoordinator BiOProtAlgei-NO3 von der Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien (GMBU e.V.), eine Anlage bereit, die für die spezifischen Anwendungszwecke des Pro-jektes geeignet ist – von der Anreicherung von Biomasse über die Aufreinigung von Oberflächengewässern bis hin zur Rückgewinnung von Wasserressourcen. Die Anlage ist einsatzbereit, repräsentative Funktionstests folgen in Kürze.

Im Rahmen des Projektes wurden lokale Gewässer in den sogenannten „roten Gebie-ten“ der Region Saale-Unstrut hinsichtlich ihrer Nitratbelastung sowie des Vorkommens von Mikroalgen untersucht. Ziel dieser Analysen war es, eine Bilanz der vorhandenen Nitratmengen zu erstellen und zu bewerten, ob die Konzentrationen für eine potenzielle Nutzung in der Mikroalgenkultivierung ausreichend sind. Langfristig soll nach den Wor-ten von Dr. Ehrhardt dadurch das vorhandene Nitrat aus den Gewässern recycelt und die Zugabe von nitratreichen Nährmedien in der Kultivierung deutlich reduziert werden.

Parallel dazu wurden im Labormaßstab umfangreiche Screeningversuche durchgeführt, um die Nitratfixierungsraten sowie die Biomasse- und Proteinbildungsraten ausgewählter Mikroalgenstämme zu untersuchen. Getestet wurden dabei Arten wie Chlorella vulgaris, Arthrospira platensis und Galdieria sulphuraria. In den Versuchen wurden verschiedene Parameter wie Lichtintensität, CO2-Zufuhr, Begasungsrate, Temperatur, Nitratgehalt und pH-Wert variiert und deren Einfluss auf das Wachstum und die Stoffwechselleistung der Mikroalgen analysiert. Zusätzlich wurden Messungen zu Proteingehalt, Trockensub-stanz, Chlorophyll a, Nitratkonzentration, Zellzahl, Temperatur und pH-Wert durchge-führt, um ein umfassendes Verständnis der Wachstumsbedingungen zu gewinnen.

Zur praktischen Umsetzung der Ergebnisse wurde zudem eine Wasseraufbereitungsan-lage konzipiert und auf den vorgesehenen Anwendungszweck hin aufgebaut. Die ersten Probeläufe und Wassertests verliefen erfolgreich, so dass die Inbetriebnahme in Kürze erfolgen kann.
Begleitend dazu wurde mit der Erstellung eines HACCP-Konzeptes (Hazard Analysis and Critical Control Points) begonnen. Das grundlegende Konzept steht bereits und wird nun auf die spezifischen Gegebenheiten der Anlage vor Ort angepasst, um eine sichere und hygienisch einwandfreie Prozessführung zu gewährleisten.

Aktuelle Forschungsvorhaben und Pilotprojekte beschäftigen sich derzeit mit der Über-tragbarkeit und Erweiterung der im Projekt entwickelten Wasseraufbereitungsanlage auf weitere Anwendungsfelder. Dabei soll insbesondere geprüft werden, inwieweit die Tech-nologie über die spezifische Anwendung des ursprünglichen Projekts hinaus eingesetzt werden kann. Geplant ist hierbei die Erprobung und Umsetzung in unterschiedlichen Bereichen, beispielsweise bei der chemischen Reinigung von Restströmen, in der all-gemeinen Wasseraufbereitung sowie bei der Konzentrierung von Proteinen und Algen. Diese Untersuchungen zielen darauf ab, die Effizienz, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit der Anlage zu validieren und ihr Potenzial für den industriellen Maßstab zu bewerten. Des Weiteren werden diese gewonnenen Ergebnisse als Grundlage für eine technische Weiterentwicklung und Modifizierung der Anlage genutzt.

Das Innovationsprojekt BiOProtAlgeiNO3 wird von einem starken Verbund aus Wissen-schaft und Praxis getragen: Die Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Um-welttechnologien (GMBU e.V.), Fachsektion Halle Umwelttechnologie arbeitet in dem Projekt zusammen mit der KTS Alge GmbH, Laucha an der Unstrut und der Knufmann GmbH, Klötze. Durch die enge Zusammenarbeit dieser Partner entsteht ein interdiszipli-närer Verbund, der wissenschaftliche Erkenntnisse direkt in praxisorientierte Lösungen überführt.

Für die Durchführung der Vernetzungs- und Transfermaßnahme „PIONEER“ wurde die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG e.V.), die Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAWH) und die Food-Processing Initiative e.V. (FPI) durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) beauftragt. Die Finanzierung erfolgt durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH).

Weitere Infos zu PIONEER:
www.pioneer-netzwerk.de

Weitere Infos zum Programm der Innovationsförderung des BMLEH:
www.innovationsfoerderung-bmel.de

Ansprechpartner PIONEER:
Marvin Anker: Telefon: +49 (0)69 24788-333 oder via Mail pioneer(at)dlg.org .