Mikroalgen gelten als attraktive Rohstoffquelle, da sie mit Hilfe von Sonnenlicht als Energiequelle und umweltschädlichem CO2 als Kohlenstoffquelle ihre gesamte Biomasse effizienter als Landpflanzen und ohne Beanspruchung von Agrarflächen aufbauen. Basierend auf dem Tannenbaum-Photobioreaktor (TBR) der Firma GICON GmbH wurde 2013 eine Algenpilotanlage im Biosolarzentrum an der Hochschule Anhalt errichtet, die ganzjährig Mikroalgenbiomasse produzieren kann. Im Fokus stehen die Entwicklung neuer Systeme zur Bestimmung maximaler Produktausbeuten, die Etablierung optimaler Kultivierungsprozesse im Pilotmaßstab und energieeffiziente Aufarbeitungstechnologien zur Gewinnung definierter Algenextrakte und Produkte für den Lebensmittel-, Kosmetik-, Pharmabereich, Chemie- & Energiesektor.
Im Teilvorhaben sollen gemeinsam mit der Partnerfirma axxeo GmbH IoT- und Industrie 4.0-Schnittstellen und prädikative Steuerungsalgorithmen, die für dezentrale Energiesysteme entwickelt werden, in Algen-Biotechnologieprozesse eingeführt werden. Für den Wissens- und Technologietransfer durch das Kompetenzzentrum Algenbiotechnologie (CAB) der Hochschule Anhalt wird die Vernetzung mit Partnern aus der regionalen Industrie und Wissenschaft weiter ausgebaut.
Die Umsetzung der Überwachung Algenbiomasse-bezogener Parameter und Inhaltsstoffe wird durch eine spezielle Geräteentwicklung realisiert, die einerseits eine automatische Probenahme aus dem Reaktor ermöglicht, andererseits über Fluoreszenz und Photometrie die Biomasse- und Algeninhaltsstoffe zeitnah analysiert. In Zusammenarbeit mit dem Anhalt Center of Data Science wird eine dezentrale Steuerung und das Monitoring der Prozessgrößen umgesetzt. Dafür wird neben der Datenerfassung, IoT und Industrie- 4.0-Schnittstellen eine moderne datenbankbasierte Auswertung und prädikative Steuerung realisiert, die gleichzeitig zum wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn beiträgt.
Impressionen zur Geräteentwicklung zum Monitoring der Biomasseparameter
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