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Mikroalgen als Zukunftsressource: Ein Update

  • Symbolbild Algen in Wissenschaft und Wirtschaft zeigt Reagenzgläser mit verschiedenfarbigen Inhalten aus der Algenbiotechnologie der Hochschule Anhalt © HS Anhalt

Am 24. und 25. Oktober stand die Hochschule Anhalt im Zeichen der Mikroalgen. Seit mehr als 20 Jahren erforscht das Kompetenzzentrum Algenbiotechnologie (CAB) hier diesen vielseitigen Rohstoff der Zukunft – und lädt regelmäßig zum Mitteldeutschen Algenstammtisch ein. Auf dem Klimablog der Hochschule Anhalt blicken wir auf wichtige Themen und Programmpunkte zurück.

 

Ganz im Sinne der angewandten Forschung prägten das Programm dieser dritten Auflage:

  • neue Forschungsergebnisse aus den Algen-Laboren und

  • aktuelle Herausforderungen der Algen-Wirtschaft.

Mehr als 100 Interessierte folgten in diesem Jahr der Einladung von Prof. Dr. Carola Griehl und ihrem Team – "Algen-Mastermind" und treibende Kraft für Algenforschung und Algenwirtschaft, wie Jörg Ullmann in seiner Moderation betonte. Jörg Ullmann ist Geschäftsführer einer der größten Produktionsstandorte für Mikroalgen Europas: der Algenfarm Klötze GmbH & Co. KG im Norden von Sachsen-Anhalt. Das Unternehmen war gemeinsam mit dem Innovationsbündnis Anhalt e.V. in diesem Jahr Kooperationspartner des Mitteldeutschen Algenstammtischs.

Die aktuelle Entwicklung der Algenwirtschaft stand im Mittelpunkt der Podiumsdiskussion, der sich unter anderem Stefanie Pötzsch, Staatssekretärin im Ministerium für Wirtschaft, Tourismus, Landwirtschaft und Forsten im Land Sachsen-Anhalt stellte.

Ein wachsender Markt: Mikroalgen als Wirtschaftsfaktor

Zu Beginn der Tagung ordneten Prof. Dr. Carola Griehl und Jörg Ullmann die aktuellen Entwicklungen ein:

  • Diese uralten Organismen sind, als Meister der Photosynthese, wichtiger denn je für Klimaschutz und eine Zukunft ohne fossile Brennstoffe.

  • Proteine, Polysaccharide, Omega-3-Fettsäuren, Wirkstoffe, Biokunststoffe, Kohlenwasserstoff-Öle: die Potenziale von Mikroalgen als Rohstoff sind bereits vielfach nachgewiesen. Ganze Branchen könnten sie für ihre Produktpalette nutzen.

  • Immer mehr Forschungseinrichtungen widmen sich dem Thema Algen. Das kommt ihrer Anwendung zugute, denn erst rund 50.000 Arten der mutmaßlich 500.000 Mikro- und Makroalgen der Erde sind charakterisiert.

  • Weltweit werden aktuell etwa 10.000 natürliche Wirkstoffe auf ihre Eigenschaften getestet – von antibakteriellen bis tumorsuppressiven Effekten. Nur wenige Hundert sind bisher in klinischen Studien. Sie sind die Voraussetzung für den Einsatz beim Menschen.

  • Bereits 2022 umfasste der europäische Mikroalgenmarkt 228,66 Mio. USD, Prognosen gehen von 355,48 Mio. USD im Jahr 2030 aus; der weltweite Mikroalgenmarkt soll 2030 1.394,95 Mio. USD schwer sein – angefangen vom Startup für ein neues Algen-Produkt über neue wirtschaftliche Standbeine für die Landwirtschaft bis zur industriellen Großproduktion (Zahlen: Data Bridge Market Research).

  • Zwar gibt es europaweit mehr als 400 Produktionsstätten. Dennoch wird aktuell ein Großteil der benötigten Algen importiert. Um das zu ändern, hat die Europäische Kommission 2022 die EU-Algeninitiative ausgerufen.

  • Europa steht bei der Entwicklung einer eigenen Algenwirtschaft in Konkurrenz zu den günstigen Produktionsbedingungen in Asien. Als erfolgversprechende Perspektiven, um sich gegen diese Konkurrenz abzugrenzen, gelten:

    • effiziente Produktionsmethoden auf Basis geeigneter Algen-Arten und Technologien (mit Hilfe erneuerbarer Energien)

    • High-Value-Anwendungen: gezielt verarbeitete Mikroalgen-Biomasse mit isolierten Inhaltsstoffen wie als Träger spezieller Inhaltsstoffe wie Phycocyanin als Lebensmittelfarbe oder Vitamin B12 zur Nahrungsergänzung.

Prof. Dr. Carola Griehl und Jörg Ullmann führten gemeinsam durch den 3. Mitteldeutschen Algenstammtisch. Sie verbindet eine lange Forschungskooperation über viele Projekte zum Thema Mikroalgen.

Mit neuen Algen-Arten in ein neues Algen-Zeitalter

Chlorella und Spirulina: Sie dominieren aktuell den Markt. Doch weitere vielversprechende Mikroalgen stehen bereit. Auch ihre Wirkstoffe, Möglichkeiten zur Vermehrung und Nutzung werden immer besser erforscht. Anlässlich des 3. Mitteldeutschen Algenstammtischs standen unter anderem sie im Fokus:

  • Die Grünalgen Nannochloropsis oculata und Dunaliella salina: als natürliche Therapeutika gegen entzündliche und bakterielle Erkrankungen (Jana Klose, Hochschule Anhalt und Fraunhofer IZI)

  • Marine Kieselalgen: sind (neben anderen Spezies) Hoffnungsträger bei der Suche nach natürlichen Lieferanten für antivirale Lektine (Stephan Schilling, Hochschule Anhalt und Fraunhofer IZI)

  • Die Rotalge Porphyridium sp.: besonders interessant, um bestimmte Polysaccharide zu gewinnen – als Schutz für Bienen vor Parasiten (Uta Demus, GMBU e.V.)

Aufgrund der hohen Zahl von Interessierten fand der 3. Mitteldeutsche Algenstammtisch im Audimax der Hochschule Anhalt statt.

Mikroalgen: Hürden auf dem Weg zur Wirtschaftlichkeit

Im Labor scheinen die Potenziale dieser Mikroorganismen grenzenlos. Doch der Weg zum Medikament oder Nahrungsmittel ist lang. Das wurde sehr deutlich aus Sicht der Unternehmerinnen und Unternehmer, die bereits mit Mikroalgen arbeiten. Sie präsentierten anlässlich des 3. Mitteldeutschen Algenstammtischs neue Ideen wie:

  • das Algen-Filinchen (Michael Heinemann, Weißenfelser Handelsgesellschaft mbH)

  • Algen-Eis (Gunnar Mühlstedt: PUEVIT GmbH) sowie eine

  • Ausbildung zum Algen-Sommelier (Kirstin Knufmann, Christian Jahr, Jörg Ullmann und Oliver Skoluda: Knufmann GmbH; IHK Bildungsakademie Magdeburg; Algenfarm Klötze GmbH & Co.KG)

 

Zugleich sprachen sie über die damit verbundenen Herausforderungen:

  • wirtschaftliche Produktionsverfahren

  • neue Produktentwicklungen

  • Akzeptanz bei Verbraucherinnen und Verbrauchern.

 

Vor diesem Hintergrund leisteten auch die Beiträge des 3. Mitteldeutschen Algenstammtischs einen wichtigen Beitrag, die Produktions- und Extraktionsverfahren für Mikroalgen zum Schwerpunkt hatten:

  • Wirkstoffisolierung mittels CPC-HPTLC-MS von Kolos Makay (Hochschule Anhalt)

  • Entwicklung einer UPLC-MS-Methode zur Unterscheidung und Quantifizierung von bioverfügbaren und nichtwirksamen Cobalaminen (Vitamin B12) von Juliane Poturnak (Hochschule Anhalt; Algenfarm Klötze GmbH & Co.KG)

  • Spezifisches Engineering als unterschätzter Faktor bei der Realisierung industrieller Anlagen von Lea-Johanna Liebscher (GICON GmbH)

  • Die Herstellung algenbasierter Polymere für die Textilherstellung im Projekt AlgaeTex von Gordon Brinitzer (Fraunhofer IGB)

  • Symbioloop – Von Abfallstoffen zu Kunststoffen der nächsten Generation mit einem Algen-Hefe-Biofilm von Manuel Häußler (Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung; Hochschule Anhalt)

  • Vom Computer ins Labor: Lösungsmittelauswahl für die Fraktionierung feuchter Algenbiomasse von Laura König Mattern (Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme)

Zum Nachlesen und Nachdiskutieren gab es die Vorträge im Foyer.

Mitteldeutsche Algen-Wirtschaft: vernetzen und positionieren

Die Vorträge des 3. Mitteldeutschen Algenstammtischs zeigten: die frühe Fokussierung von Wissenschaft und Wirtschaft auf das Thema Mikroalgen und ihre enge Vernetzung verschaffen dem mitteldeutschen Raum aktuell einen Standortvorteil für:

  • die weitere Erforschung der Mikroalgen-Potenziale

  • die Entwicklung von Produktions- und Extraktionsverfahren

  • ihre Inwertsetzung und neue Wertschöpfungsketten

  • die Ansiedlung weiterer Akteure wie der AlgaeCytes Germany GmbH in Dessau-Roßlau. Hier soll in den nächsten Jahren eine der weltweit größten Photobioreaktor-Anlagen entstehen, um Omega-3-Fettsäuren aus Algen zu produzieren.

 

Um sich weiterhin in einem wachsenden Markt positionieren zu können, sei auch die Politik gefragt. Darum ging es in der abschließenden Podiumsdiskussion: Wie steht die Politik zum Thema Mikroalgen als Wirtschaftsfaktor? Welche Unterstützung gibt es – kurz-, mittel- und langfristig? Ist Mitteldeutschland ein guter Standort für eine Algen-Wirtschaft? Der Diskussion dieser Fragen stellten sich im Audimax der Hochschule:

  • Kathrin Beberhold (Geschäftsführerin KTS Alge)

  • Gunnar Mühlstedt (Geschäftsführer PUEVIT GmbH)

  • Jörn Saß (Projektmanager AlgaeCytes Germany GmbH)

  • Stefan Matthes (Bereichsleiter Biosolar, GICON GmbH)

  • Stefanie Pötzsch (Staatssekretärin im Ministerium für Wirtschaft, Tourismus, Landwirtschaft und Forsten LSA)

 

Unter der Moderation von Jörg Ullmann (Algenfarm Klötze GmbH & Co. KG) wurde dabei deutlich:

Die Algenbiotechnologie ist in der Innovationsstrategie des Landes Sachsen-Anhalt fest verankert und soll auch weiterhin über bekannte Instrumente unterstützt werden: Projektförderungen, FuE-Förderung, Investitionsförderung, Cluster-Förderung.

Die Vorreiterrolle Mitteldeutschlands beim Thema Mikroalgen wird von der Bundespolitik wahrgenommen. Das zeigt sich unter anderem in der Förderung eines neuen Mitteldeutschen Algenzentrums in Köthen, das mit 30 Millionen Euro unter anderem aus Bundesmitteln finanziert werden kann.

Dennoch bleibt das Thema Mikroalgen vor allem für Startups und Neugründungen mit vielen Unsicherheiten verbunden – vor allem auf ihrem Weg zur wirtschaftlichen Etablierung. Sie benötigen Risikokapital von Investoren, um (neue) Märkte zu erschließen.

Auch die kulinarische Bandbreite von Algen war ein Thema: unter anderem mit einer Hummer-Krabben-Suppe und Pistazien-Macarons.

Algen in der Küche: Gesundheit trifft Geschmack

Spirulina-Blau, Chlorella-Vitamin-B12, Meeresgemüse – dafür sind Algen bereits bekannt. Doch das ist nur ein Bruchteil von dem, was sie für unsere Ernährung leisten können. Wie man mit dieser vielseitigen Zutat backen und kochen kann, zeigten Kristin Knufmann und Oliver Skoluda. Sie setzen seit langem auf eine vegane Ernährung mit Algen und geben ihr Wissen weiter: in Form von Vorträgen, Büchern und seit Neustem auch in einem mit Partnern entwickelten Algen-Sommelier-Kurs: den ersten dieser Art – durchgeführt mit der IHK Magdeburg. Darin geht es um die Vorteile dieser Organismen für die Ernährung, aber auch ihre Anwendung in der Küche: als Lieferant für Omega-3-Fettsäuren und Proteine, zur Reduktion von Salz und Zucker, als Ersatz für Butter und Ei und sogar Geschmacksträger von süß bis bitter. Selbst vegane Fisch- und Fleischgerichte ließen sich inzwischen auf Algen-Basis herstellen, wie Oliver Skoluda zeigte. Er organisiert große vegane Caterings und berichtete von einer steigenden Nachfrage nach gesunden, nachhaltigen Alternativen.

Einige Gerichte durften sich auch die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Algenstammtischs auf der Zunge zergehen lassen. Dazu zählten etwa eine Hummer-Krabben-Suppe und Pistazien-Macarons auf Algen-Basis.

Programm im Livestream

Das vollständige Programm des Mitteldeutschen Algenstammtischs gibt es auf der Homepage der Fachtagung:

https://www.hs-anhalt.de/forschen/aktuelles/veranstaltungen/3-mitteldeutscher-algenstammtisch-mista.html

Wer sich die Vorträge nachträglich ansehen möchte, findet hinter diesen Links die Livestreams:

Do. 24.10.2024, ab 15 Uhr: Youtube-Link zum Zuschauen - https://youtube.com/live/QV3l2ugPOOY

Fr. 25.10.2024, ab 9 Uhr: Youtube-Link zum Zuschauen - https://youtube.com/live/aQRiDB3XCts

Redaktion

Claudia Aldinger