Anbau von Mikroalgen als nachhaltige Proteinquelle
Mikroalgen könnten zu einer wichtigen Proteinquelle für die weltweite Ernährungssicherheit werden. „Wir haben es hier mit der nachhaltigsten Nahrungsquelle der Welt zu tun“, sagt Yonathan Golan, Geschäftsführer bei Brevel in Israel und Projektkoordinator. Was die Ressourcen betrifft, reichen für Mikroalgen Licht und CO2 aus, um sehr effektiv zu wachsen. Doch der Anbau von Mikroalgen ist derzeit noch ein sehr langwieriger Prozess, und das bedeutet hohe Produktionskosten. Bei gegenwärtigen Systemen kommt es zudem immer wieder zu Verunreinigungen. Das verursacht zusätzliche Arbeit und damit einen höheren Zeit- und Kostenaufwand. Die Beleuchtung muss zudem auf einer sehr großen Oberfläche erfolgen. Über das EU-finanzierte Projekt BREVEL konnte ein Start-up-Unternehmen eine neue Technologie entwickeln, mit der die Mikroalgenproduktion skaliert und beschleunigt werden kann. Das Team entwickelte ein Mikroalgenprotein, das pflanzenbasierten Produkten für den menschlichen Verzehr zugesetzt werden kann.
Eine alternative Anbaulösung
Eine Alternative zum Anbau von Mikroalgen mit Licht ist der Einsatz von Zucker. Dadurch setzt eine Fermentierung ein, welche die Wachstumsraten um rund das Hundertfache ansteigen lassen – eine wesentlich effizientere und kostenwirksamere Methode. Die Fermentierung erfolgt gegenwärtig jedoch ausschließlich im Dunkeln und dieser Lichtmangel bedeutet zugleich, dass fast der gesamte Nährwert, alle wichtigen Inhaltsstoffe und damit letztlich auch der kommerzielle Wert verloren gehen. Brevel hat einen neuen Photobioreaktor entwickelt, der als erster weltweit Fermentierung und Photosynthese in einem einzigen Verfahren kombiniert. „Wir erreichen damit extrem hohe Wachstumsraten und geringe Produktionskosten und sichern zugleich alle Vorteile, die der Einsatz von Licht beim Anbau mit sich bringt: einen hohen Nährstoffgehalt, viele verschiedene Inhaltstoffe und Funktionen und Mikroalgen mit einem wesentlich höheren kommerziellen Wert“, fügt Golan hinzu. Die Kombination ist durchaus bekannt, konnte bisher aber nie über den Labormaßstab hinaus umgesetzt werden. „Dank unserer technologischen Durchbrüche konnten wir diese unsichtbare Barriere durchbrechen und diese neue Technologie industriefähig machen“, bemerkt Golan.
Weiterentwicklung der Technologie auf ein kommerzielles Niveau
Die patentierte Technologie kann gleichbleibend hohe Erträge bei Kostenparität gegenüber alternativen Proteinen gewährleisten und die fein abgestimmte Beleuchtung sorgt zudem für besonders reichhaltige Mikroalgen. Im Verlauf des Projekts führte BREVEL zahlreiche Gespräche mit Kundschaft und Partnern aus der Industrie, um einen besseren Einblick darin zu gewinnen, was das neue alternative Protein bieten musste. Anfang 2022 konnte das Team seine Anlage erfolgreich einsetzen, um ein wohlschmeckendes, nachhaltiges und erschwingliches weißes Protein aus selbst produzierten Mikroalgen zu gewinnen. „Wir wagten den Schritt, unsere Anstrengungen auf dieses neue Erzeugnis und den entsprechenden Markt zu verlagern“, sagt Golan in Anspielung auf das ursprüngliche Hauptaugenmerk – Futtermittel für die Aquakultur. „Mit dieser Umstellung kristallisierte sich sehr deutlich heraus, was unsere Vision und Mission war: die Sicherung einer nachhaltigen Ernährung für unseren Planeten.“
Mikroalgen zur Ernährung der Welt
„Mit Horizont 2020 an unserer Seite konnten wir uns der Unterstützung eines seriösen und engagierten Partners gewiss sein, der gemeinsam mit uns voranschreitet“, merkt Golan an. „Die Europäische Kommission hat unsere grüne Vision auf jedem Schritt des Weges unterstützt.“ Das Team wird in Kürze in eine neue kommerzielle Fabrik einziehen, in der die Produktion hochskaliert werden kann. „Parallel dazu sind wir bereits dabei, Verträge mit Partnern auszuhandeln und abzuschließen, um an verschiedenen Standorten weltweit Großfertigungsanlagen zu errichten, die Produktion hochzufahren und den Bedarf der globalen Lebensmittelindustrie an mehreren Millionen Tonnen pro Jahr zu decken“, so Golan.
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