Photobioreaktor zur Massenzucht von Algen

Algen sind vielseitig verwendbare Mikroorganismen. Sie produzieren Fettsäuren, Vitamine und pharmazeutische Wirkstoffe, reinigen Abwässer und liefern Energie. Um das Potenzial der Algen richtig nutzen zu können, müssen sie im industriellen Maßstab gezüchtet werden. Bislang ist dies nicht möglich, da die Algen in Großanlagen nicht optimal mit Licht versorgt werden. Nun ist es Fraunhofer-Forschern gelungen, einen Photobioreaktor zu entwickeln, in dem Mikroalgen kostengünstig und in großer Menge gezüchtet werden können. Ein Prototyp der Anlage wird auf der Messe Biotechnica in Hannover (9.–11. Oktober 2001) vorgestellt.

Mit dem Photobioreaktor, den Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik, IGB, gemeinsam mit ihren Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesystemen, ISE, konzipiert haben, werden alle Algen automatisch mit ausreichend Licht versorgt. Die Wissenschaftler nutzen dabei eine Besonderheit der Algen aus: Den Mikroorganismen reicht es, wenn sie periodisch für kurze Zeit einem starken Licht ausgesetzt sind (sog. Blitzlicht-Effekt). In dem Reaktor sorgen statische Mischer sowie die eingeleitete Luft für einen kontinuierlichen, gezielten Flüssigkeitsstrom. Dieser transportiert die Algen in regelmäßigen Abständen aus dem unbeleuchteten Reaktorinneren an die Oberfläche (sog. Airlift-Prinzip). Die Dunkelphase ist etwa zehnmal länger, damit die Mikroorganismen die Lichtenergie effizient ausnutzen können.

Insbesondere für die Lebensmittelindustrie ist die Algenproduktion interessant. Ein Beispiel: Die essentiellen Omega-3-Fettsäuren. Bislang nehmen Menschen die Fettsäuren vor allem über Fischöl zu sich. Der Nachteil hierbei ist, dass das aus dem Fett von Makrele, Hering oder Lachs gewonnene Öl neben den mehrfach ungesättigten Fettsäuren auch giftige Schwermetalle enthält. Eine schadstofffreie Alternative sind Algen, die Omega-3-Fettsäuren produzieren. Diese können den Lebensmitteln direkt zugesetzt werden.