Algen

Hintergrund

Algen_FishFlaxUnter Algen versteht man im weitesten Sinne pflanzenartige Lebewesen, die meist im Wasser vorkommen und Photosynthese betreiben. Unterschieden werden Algen u. a. nach ihrer Größe in Mikro- und Makroalgen. Makroalgen sind mehrzellige Lebewesen, die mit dem bloßen Auge gut zu erkennen sind. Mikroalgen sind definitionsgemäß ein- bis wenigzellige Organismen, die nur wenige Mikrometer groß werden. Algen werden bisher hauptsächlich in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie kommerziell genutzt. Verschiedene Möglichkeiten der energetischen Nutzung werden derzeit untersucht. Da manche Algen einen hohen Anteil an Lipiden aufweisen, sind sie z. B. hervorragend zur Produktion von Biodiesel geeignet.

Trotz der enormen Anzahl an bereits bekannten Algenarten und -stämmen sind Algen bisher eine nur wenig genutzte natürliche Rohstoffquelle. V. a. Mikroalgen gelten derzeit wegen ihrer großen Vielfalt an Inhaltsstoffen jedoch als Hoffnungsträger unter den nachwachsenden Rohstoffen. Unter anderem enthalten sie wertvolle Proteine mit essentiellen Aminosäuren, Öle mit gesundheitsfördernden, ungesättigten Fettsäuren, Vitamine und Carotinoide. Interessant sind sie nicht nur für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie, sondern auch für die Chemie- und Bioenergiebranche. Die Produktionskosten von Mikroalgen sind allerdings häufig noch zu hoch und die Produktionsmengen zu gering, um mit etablierten Herstellungsverfahren für hochwertige Produkte oder mit anderen Energiequellen konkurrieren zu können. Insgesamt besteht also noch großer Forschungsbedarf, sowohl im Bereich der Grundlagenforschung als auch im Bereich der Kultivierungs- und Prozesstechnologie. Zahlreiche Forschungsvorhaben wurden deshalb in den letzten Jahren etabliert, und derzeit werden erste Konzepte in Form von Demonstrationsanlagen in der Praxis erprobt.

Chlorella_beschriftetDas ifeu verfügt über eine große Expertise auf den Gebieten der Ökobilanzierung und der integrierten Nachhaltigkeitsbewertung und begleitet nun schon seit über zwei Jahrzehnten Projekte zu nachwachsenden Rohstoffen, Bioenergieträgern und Bioraffinerien, so auch im Bereich Algenkultivierung und –verarbeitung. Da derzeit wichtige Weichen für den Aufbau einer Algenindustrie gestellt werden, ist diese Begleitforschung wichtig, um eine nachhaltige Entwicklung zu gewährleisten und ungewollte Schäden, z.B. für die Umwelt, von vornherein zu vermeiden.

 

Projekte

Publikationen

H. Keller, N. Rettenmaier, G.A. Reinhardt (2018): How to set up sustainable algae biorefineries – learning from algae based nutraceuticals. Proceedings of the „26th EU Biomass Conference & Exhibition“, May 16, 2018, Copenhagen, Denmark

G.A. Reinhardt (2018): Algae based biofuels: boon or bane? Proceedings of the 9th Annual Congress and Expo on Biofuels and Bioenergy – Theme: Biofuels and Bioenergy for Future, April 16–17, 2018, Dubai, UAE

H. Keller, N. Rettenmaier, G.A. Reinhardt (2018): Algen-Bioraffinerien nachhaltig gestalten. (Designing sustainable algae biorefineries). Biobased Future, Nr. 9, 2018, p17

H. Keller, S. Gärtner, G.A. Reinhardt, N. Rettenmaier (2017): Environmental assessment of Dunaliella-based algae biorefinery concepts. In: D-Factory project reports, supported by the EU`s FP7 under GA No. 613870, IFEU – Institute for Energy and Environmental Research Heidelberg, Heidelberg, Germany

H. Keller, G.A. Reinhardt, S. Gärtner, N. Rettenmaier, P. Goacher, R. Mitchell, D. Peñaloza, S. Stahl, P. Harvey (2017): Integrated sustainability assessment of Dunaliella-based algae biorefinery concepts. In: D-Factory project reports, supported by the EU`s FP7 under GA No. 613870, IFEU – Institute for Energy and Environmental Research Heidelberg, Heidelberg, Germany

H. Keller, G.A. Reinhardt, N. Rettenmaier, A. Schorb, M. Dittrich (2017): Environmental assessment of algae-based PUFA production. In: PUFAChain project reports, supported by the EU’s FP7 under GA No. 613303, IFEU – Institute for Energy and Environmental Research Heidelberg, Heidelberg, Germany

H. Keller, N. Rettenmaier, A. Schorb, M. Dittrich, G.A. Reinhardt et al. (2017): Integrated sustainability assessment of algae-based PUFA production. In: PUFAChain project reports, supported by the EU’s FP7 under GA No. 613303, IFEU – Institute for Energy and Environmental Research Heidelberg, Heidelberg, Germany

S. Gärtner, H. Keller, G.A. Reinhardt, N. Rettenmaier (2017): The top 5 options to make algae products more sustainable: lessons learnt from recently completed studies in Europe. Proceedings of the Algae Biomass Summit 2017, October 29–November 1, 2017, Salt Lake City, USA

G.A. Reinhardt, H. Keller (2017): LCA of algae based biorefineries: actual state of the art worldwide and perspectives. Proceedings of the 13th International Conference on Renewable Resources and Biorefineries, 7 – 9 June, 2017, Wroclaw, Poland

H. Keller, N. Rettenmaier, G.A. Reinhardt (2015): Integrated life cycle sustainability assessment – A practical approach applied to biorefineries. Integrated life cycle sustainability assessment – A practical approach applied to biorefineries. Applied Energy, Vol. 154, pp. 1072–1081

G.A. Reinhardt (2014): Wie grün sind Algen? Ein Überblick aus Nachhaltigkeitssicht (How green are algae? Assessing sustainable development of algae production). Proceedings of the „1. Bioökonomie-Kongress Baden-Württemberg“, 29–30 October, 2014, Stuttgart, Germany

G.A. Reinhardt, C. Cornelius (2014): Algal biomass use: an integrated assessment of its sustainability with LCA as starting point. Proceedings of the Algae Biomass Summit 2014, 29 September–3 October, 2014, San Diego, USA

P.J. Harvey, G.A. Reinhardt et al. (2014): The CO2 Microalgae Biorefinery: High value products from low value wastes using halophylic microalgae in the D-Factory. Part 1: Tackling cell harvesting. Proceedings of „22nd European Biomass Conference and Exhibition“, June 23–26, 2014, Hamburg, Germany

G.A. Reinhardt (2014): Conclusive Sustainability Assessment of Algal Biomass Pathways through Considerable Extension of LCA Application. 22nd EU BC&E Algae event, June 25, 2014, Hamburg, Germany

G.A. Reinhardt (2014): How to extend an LCA of algal biomass pathways to a conclusive sustainability analysis. Proceedings of the „4th International Conference on Algal Biomass, Biofuels & Biomaterials“, June 15–18, 2014, Santa Fe, USA

A. Kryvenda, S. Durm, G.A. Reinhardt, T. Friedl (2014): The PUFAChain project: a value chain from algal biomass to lipid-based products. Proceedings of the “7. Bundesalgen­stammtisch”, June 3–4, 2014, Köthen, Germany

G.A. Reinhardt (2014): PUFAChain: the value chain from microalgal diversity to PUFAs: technological, environmental and integrated sustainability assessments. Proceedings of the 2nd European Workshop „Life Cycle Analysis of Algal based Biofuels and Biomaterials“, April 24, 2014, Brussels, Belgium

P.J. Harvey, G.A. Reinhardt et al. (2012): Glycerol production by halophytic microalgae strategy for producing industrial quantities in saline water. Proceedings of the „20th EU Biomass Conference & Exhibition“, June 18–22, 2012, Milan, Italy, pp 85–90

P.J. Harvey, G.A. Reinhardt et al. (2012): Glycerol Production by Novel Strains of Dunaliella and Asteromonas: Basis for producing industrial quantities of glycerol in highly saline water. Proceedings of the „20th EU Biomass Conference and Exhibition”, June 18–22, 2012, Milan, Italy

 

Pressenotiz

Von den Algen wird noch Großes erwartet – 22.10.2014 RNZ Heidelberg

Kontakt:

Dr. Guido Reinhardt

Dr. rer. nat.
Mathematiker, Chemiker, Biologe
Tel.: +49 (0)6221 4767 31
E-Mail: guido.reinhardt@ifeu.de

Dr. Heiko Keller

Dr. rer. nat., Dipl.-Biochemiker
Tel.: +49 (0)6221 4767 777
E-Mail: heiko.keller@ifeu.de