Zwei Algen-Bioraffineriekonzepte wurden umfassend auf ihre Nachhaltigkeit untersucht: Abschlussberichte von EU-Projekten jetzt verfügbar

© SAG Culture Collection of Algae at Göttingen University, Göttingen, Germany

Viele Innovationen zu Anbau und Verarbeitung von Algen machen neue Nutzungskonzepte möglich. Derzeit konzentrieren sich viele Ansätze auf die Produktion hochwertiger Algenbestandteile u.a. zur Verwendung als Nahrungsergänzungsmittel oder Pharmazeutika.

Im Rahmen von zwei EU-geförderten Forschungsprojekten mit einem Gesamtbudget von 10 Millionen € wurde die Nachhaltigkeit von zwei dieser Konzepte umfassend untersucht. Im Projekt D-Factory wurde die seit Jahrzehnten etablierte industrielle Kultivierung der Alge Dunaliella salina optimiert und das Produktportfolio wurde von einem auf bis zu neun Produkte erweitert. Im Projekt PUFAChain wurden neue Algenstämme zur Produktion mehrfach ungesättigter Fettsäuren (polyunsaturated fatty acids, PUFAs) identifiziert sowie deren Kultivierung und Verarbeitung etabliert und optimiert.

Die integrierten Lebenszyklus-Nachhaltigkeitsbewertungen, die die gesamten Produktlebenszyklen von der Wiege bis zur Bahre berücksichtigten, umfassten Ökobilanzen, Bewertungen lokaler Umweltauswirkungen, Lebenszykluskostenrechnungen und Sozialbilanzen. Diese wurden ergänzt durch Analysen potenzieller technologischer, marktbezogener, regulatorischer und politischer Barrieren und Risiken. Daraus ergaben sich u.a. die folgenden Erkenntnisse für eine nachhaltige Gestaltung von Algen-Bioraffineriekonzepten:

  1. Alle derzeitigen Algenkultivierungs- und Verarbeitungsmethoden erfordern hohe Aufwendungen. Beim gegen­wärtigen Entwicklungsstand sind aber z. B. Minderungen vieler Umweltlasten um bis zu 90 % möglich. Eine umfassende Nachhaltigkeitsbewertung hilft, diese Potenziale zu realisieren.
  2. Wichtig für die Nachhaltigkeit ist insbesondere die Verwendung von:
  • CO2 aus Abgasen (ohne Verlängerung der Nutzungsdauer z. B. von fossilen Kraftwerken)
  • So viel eigenem erneuerbaren Strom (insbesondere solar) wie möglich
  • Landwirtschaftlich nicht nutzbaren Flächen
  • Standorten ohne Wasserknappheit
  1. Die Futtermittelproduktion aus Nebenprodukten kann ökologische und soziale Lasten durch vermiedene Landnutzung enorm verringern und sogar gewisse zusätzliche Gewinne erzielen.
  2. Direkte Konkurrenz zu fermentativ hergestellten Produkten sollte vermieden werden, weil dies eine große Herausforderung für algenbasierte Verfahren darstellen kann.
  3. Regulatorische Randbedingungen sind wichtig: Kleine und mittelständische Unternehmen sollten bei Zulassungsverfahren ggf. unterstützt werden und eine mögliche Konkurrenz mit Solarenergie um Flächen muss langfristig in Politikstrategien berücksichtigt werden.

Wenn sich die dynamische technologische Entwicklung unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten fortsetzt, hat die Algenkultivierung und –nutzung ein großes Potenzial, zu einem wichtigen Baustein der Bioökonomie zu werden.

Die vollständigen Endberichte der Umwelt- und Nachhaltigkeitsbewertungen können hier heruntergeladen werden:

Environmental assessment of Dunaliella-based algae biorefinery concepts

Integrated sustainability assessment of Dunaliella-based algae biorefinery concepts

Environmental assessment of algae-based PUFA production

Integrated sustainability assessment of algae-based PUFA production

Weiteres zu den abgeschlossenen Projekten ist hier zu finden:

D-Factory

PUFA Chain