Ovalrohre für Photobioreaktoren: SCHOTT geht neue Wege in der industriellen Algenzucht

Der internationale Technologiekonzern SCHOTT forscht intensiv an der Weiterentwicklung von Photobioreaktoren und stellt einen neuen Ansatz für die industrielle Algenzucht vor. Zu diesem Zweck hat der Hersteller ein ovales Glasrohr entwickelt, das die Mikroorganismen zu schnellerem Wachstum anregen soll. Die Idee dahinter erl?utert SCHOTT Experte Dr.-Ing. Nikolaos Katsikis so: „Wir versprechen uns von der ovalen Form, dass das Licht, welches Algen zur Photosynthese und zum Wachsen ben?tigen, besonders gleichm??ig in den Photobioreaktoren verteilt wird. Das erh?ht die Ausbeute.“ Ein weiterer Clou: Die ovalen SCHOTT Rohre nehmen zu den Enden hin eine kreisrunde Form an, so dass sie sich mit Standard-Verbinderstücken aneinanderreihen lassen, was die Kosten gering h?lt. SCHOTT ist als einziger Hersteller in der Lage, ovale Glasr?hren mit runden Enden für die Algenzucht anzubieten. Die Produktneuheit pr?sentiert SCHOTT erstmals auf dem 7. Algae Biomass Summit in Orlando, Florida (30.9. – 3.10.2013).SCHOTT hat ovale Glasrohre für Photobioreaktoren entwickelt, die Mikroorganismen zu schnellerem Wachstum anregen.„Wir haben bereits erste Rohre an Kunden geliefert und werten die Testanlagen fortw?hrend aus. Anhand der Ergebnisse verbessern wir unsere Produkte stetig.“ Interessant ist laut Katsikis beispielsweise, wie sich die Geometrie des Ovalrohres oder der Aufstellwinkel auf das Wachstum der Mikroorganismen auswirken. „Wir sind der erste Hersteller, der eine solche L?sung anbietet. Es gilt jetzt, Standards zu setzen. Daher sind wir an der Zusammenarbeit mit weiteren Unternehmen sehr interessiert“, so der SCHOTT Experte.Hintergrund: Algen, die „Biomasse der 3. Generation“Weltweit gibt es viele tausend Algenarten, von denen etwa 100 bis 200 industriell gezüchtet werden. Die Verwendung von Algen bzw. ihrer Stoffwechselprodukte ist vielseitig – als Nahrungsmittel, Biokraftstoff oder Düngemittel, aber auch als Inhaltsstoffe für Medikamente oder Kosmetika. Die Kultivierung dieser Mikroorganismen wird auch als „Biomasse der 3. Generation“ beschrieben, denn sie belegen keine landwirtschaftliche Nutzfl?che und stehen nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion.Photobioreaktor mit Grünalgen„Prinzipiell gibt es zwei verschiedene M?glichkeiten, Algen industriell zu kultivieren“, so Katsikis. „Offene Teiche sind zwar scheinbar günstig zu bauen, bringen aber einige Nachteile mit sich: Das Wasser in den Teichen verdampft und verschmutzt mit der Zeit. Fremde Organismen k?nnen eindringen und die Algenproduktion st?ren. Faktoren wie diese wirken sich negativ auf den Ertrag aus.“ Dagegen b?ten Bioreaktoren, bestehend aus Reihen miteinander verbundener Glasrohre von etwa 5 bis 30 Zentimetern Durchmesser, deutliche Vorteile: „In geschlossenen Systemen finden die Algen optimale Bedingungen vor, da sich der Prozess und alle Faktoren en Detail einstellen lassen. Das steigert die Produktivit?t, und auch die Qualit?t der Ernte ist wesentlich h?her.“Prozesskontrolle bringt viele VorteileDa sich der Prozess so gut kontrollieren l?sst, ist das Ernteergebnis au?erdem gut reproduzierbar. Auch lassen sich die Algen relativ einfach umsiedeln, beispielsweise wenn der Reaktor gereinigt werden soll. Dem Betreiber bietet das wesentlich mehr Flexibilit?t in der Produktion.Diese Vorteile der Prozesskontrolle und -flexibilit?t kommen auch bei neuen Trends in der Algenproduktion zum Tragen. So l?sst sich beispielsweise die Zugabe von Kohlenstoff als „Futter“ für die Algen in einem Photobioreaktor viel besser umsetzen und kontrollieren, als in einem offenen Teich. Ein weiterer Trend besteht darin, die Lichtquelle zu optimieren, bis hin zur Lichtverteilung innerhalb der Algenkultur via Glasfasern. Auch hierfür sind PBR besser geeignet. Nicht zuletzt lassen sich genetisch modifizierte Algen quasi ausschlie?lich in geschlossenen Systemen züchten.Warum die R?hren aus Glas und nicht aus Kunststoff sein sollten, erkl?rt Katsikis so: „Rohre aus Borosilicatglas sind UV-resistent und weit über 20 Jahre im Einsatz, ohne dass man sie austauschen müsste. Die R?hren k?nnen bis zu 10 Metern lang sein und ben?tigen, anders als Kunststoff, keine zus?tzlichen Stützen, was die Kosten verringert. Glas ist zudem kratzfest und unempfindlich gegenüber Reinigungsmitteln und -utensilien.Komplettes Portfolio von SCHOTTSCHOTT bietet Betreibern von Algenzuchtanlagen ein komplettes Portfolio für Photobioreaktoren. Hierzu geh?ren Rohre mit verschiedenen Wandst?rken und Innendurchmessern. Die L?nge variiert von 1,4 bis 10 Metern. Hinzu kommen U-f?rmige Endstücke sowie Verbinder, die sich kundenspezifisch anpassen lassen. Auch Glas- und Kunststoffr?hren lassen sich damit verbinden. „Au?erdem haben wir mit den neuen ovalen R?hren die M?glichkeiten für unsere Kunden noch einmal deutlich erweitert“, erg?nzt Katsikis. 30.09.2013, Schott AG