Homepage: Chlorella und Spirulina im Einsatz gegen den Treibhauseffekt

Ob Mais, Flachs oder Hanf, Pappeln, Raps oder Krapp - nachwachsende Rohstoffe haben Konjunktur und das nicht nur bei Ökofreaks. Schon heute wachsen 12 Prozent der Rohstoffe der deutschen chemischen Industrie auf dem Acker. Klein gehäckselt, zerfasert und in ihre Bestandteile zerlegt, sind nachwachsende Rohstoffe Ausgangsstoff für Textilien, Biogas oder biologisch abbaubare Kunststoffe. PNN berichtet in loser Folge über die Potenziale dieser Tausendsassa. Heute: Mikroalgen aus dem Photobioreaktor.

„Probieren Sie die Kekse, die sind gut.“ Prof. Otto Pulz vom Institut für Getreideverarbeitung (IGV) in Rehbrücke hat Recht. Die Algenkekse schmecken köstlich. Sie sind nur eines der vielen Produkte in denen photosynthetisch aktive Algen enthalten sind. Bereits seit den 80er Jahren forscht das IGV an Mikroalgen zur Gewinnung von Biomasse und Wirkstoffen.

Einer der wichtigsten Bereiche stellt die Weiterentwicklung der so genannten Photobioreaktoren - das sind Geräte zur Kultivierung von Algen - dar. Um die Forschung und den Vertrieb der Geräte weiter voranzutreiben, hat das Institut einen Vertrag mit der Sartorius BBI Systems GmbH geschlossen. Durch die Kooperation wird es erstmals möglich, Algen im Industriemaßstab zu produzieren.

Die Technik nutzt die vorhandenen Energieressourcen Licht und Kohlendioxid zur Kultivierung photosynthetisch aktiver Mikroorganismen. Dabei besteht ein Teil des Reaktors aus transparenten Kunststoff- oder Glasröhren, in denen sich die Algen befinden. Für die Photosynthese benötigtes Licht gelangt durch die Röhren in den Reaktor. Gleichzeitig nehmen die Algen im Wasser verfügbares Kohlendioxid auf und verwenden es für den Stoffwechsel und ihre Vermehrung. Als Nebenprodukt entsteht bei diesem Prozess Sauerstoff, der über eine gesonderte Öffnung entweichen muss, da zu hohe Sauerstoffkonzentrationen zum Absterben der Algen führen. Ein Pumpensystem sorgt dafür, dass die Algen im Photobioreaktor ständig zirkulieren. Nach einiger Zeit ist eine bestimmte Anzahl von Algen im Wasser enthalten und kann „geerntet“ werden. „Dieses Verfahren haben wir hier am Institut entwickelt und immer weiter verbessert“, berichtet Pulz. Es bildet die Grundlage für die Produktion von größeren Algenmengen, wie sie Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmakonzerne benötigen.

Am Institut für Getreideverarbeitung wird aber nicht nur Technik entwickelt. In Zusammenarbeit mit mehreren Unternehmen forschen die Wissenschaftler an neuen Algenprodukten, wie dem „Anti Aging Bier“, das mit der Klosterbrauerei Neuzelle entwickelt wurde. Das Gesundheitsbier sei ein Exportschlager, meint Pulz. In dem Bier ist die Mikroalge Spirulina enthalten. Die blaugrüne Wasserpflanze zählt mit über 100 Nährstoffen zu den reichhaltigsten natürlichen Nahrungsmitteln. Die Algen bestehen zu 60 Prozent aus Eiweiß und enthalten alle essentiellen Aminosäuren. Sie sind reich an Vitamin A, E, C, B 12 und ungesättigten Fettsäuren. Außerdem enthält Spirulina Kohlenhydrate und viele Mineralstoffe. Damit fördern das Bier und andere Lebensmittel, wie die Algenkekse, das allgemeine Wohlbefinden. Wie amerikanische Forscher entdeckten, schützt die Grünalge das Immunsystem. Sie regt die Immunzellen zur verstärkten Bildung von Zytokinen an. So könnte Spirulina eine Schutzfunktion gegen eindringende Krankheitserreger und Parasiten ausüben.

Eine andere Alge, die am IGV in Lebensmitteln und Tierfutter eingesetzt wird, heißt Chlorella. Tiere, die regelmäßig Nahrungsergänzungsmittel aus Chlorella- und Spirulina-Algen bekommen, sind weniger anfällig für Krankheiten, resistenter gegen Stress und leistungsfähiger. So legen beispielsweise Hühner nach Einnahme der Algen mehr Eier.

Es können auch einzelne Komponenten aus den Algen isoliert und in bestimmten Produkten eingesetzt werden. Hier kooperieren die Forscher mit Kosmetikfirmen, um neue Kosmetika zu entwickeln. „Einzelne Stoffe der Algen wie Proteine und Vitamine haben dermatologische Wirkungen. Sie schützen die Haut vor Alterung und Faltenbildung“, erklärt Otto Pulz und verweist auf eine vom IGV entwickelte Spirulina-Kosmetikserie, aber auch auf die Spreewald-Therme in Burg, wo in Kosmetika hochwertige Extrakte aus regionalen Mikroalgen und Heilpflanzen kombiniert werden.

Mit Nachdruck forscht das Institut an Techniken, bei denen mit Hilfe der Algen der Treibhauseffekt minimiert werden kann. Denn Algen sind nicht nur gesund, sie gehören auch zu den wichtigsten Kohlendioxidkonsumenten der Erde. In diesem Zusammenhang erhalten Entwicklungsarbeiten am IGV immer größere Bedeutung, bei denen Mikroalgen unter Nutzung von Sonnenenergie zur Gewinnung von Biodiesel und Biowasserstoff eingesetzt werden. Mandy Schneider

Mandy Schneider