Bioverfahrenstechnik (Prof. Dr.-Ing. Clemens Posten)

Kultivierung der Kalkalge Emiliania huxleyi zur Produktion von Partikeln zum technischen Einsatz

Projektbeschreibung

Emiliania huxleyi ist eine der bedeutendsten Kalkalgen der Ozeane. Diese Mikroalge kann durch Biomineralisierung hochfiligrane Calcit-Partikel, die sogenannten Coccolithen, bilden. Dadurch kann Kohlenstoff auf zweierlei Arten gebunden werden: Zum einen durch die Photosynthese zur Erzeugung von organischem Material und zum anderen durch die Bildung der CaCO3-Kristalle. Damit spielt sie eine große Rolle in marinen biochemischen Kreisläufen. Die Alge ist zudem für ihre Blüte bekannt, die selbst aus dem Weltall gesehen werden kann, da die Coccolithen das einfallende Sonnenlicht streuen.

 

Über Funktionen der Coccolithen gibt es viele Theorien, aber bisher ist ihre Aufgabe nicht vollständig verstanden, doch bedingt durch ein zunehmendes Interesse am industriellen Einsatz der Partikel werden Antworten darauf gesucht. Der Einsatz der Coccolithen wäre vielfältig. So könnten sie in Farb- und Lackpräparaten, Papieren, Arzneimittelträgern sowie als Knochenersatzmaterial verarbeitet werden. Durch ihre Struktur aus Poren und Kanälen weisen sie durch den Einschluss von Luft zudem eine gute physikalische Dämmung auf. Außerdem verhindert der alkalische pH-Wert eine Ansiedlung von Schimmelpilzen, wodurch sie die besten Voraussetzungen für ein ökologisches Trägermaterial zur Verwendung als Außendämmung besitzen.

 

Allerdings reichen die natürlichen Ressourcen für all die Anwendungsgebiete nicht aus. Daher muss ein geeignetes Kultivierungsverfahren für E. huxleyi gefunden werden. In diesem vom ZIM geförderten Projekt soll die Kultivierung mit Hilfe eines Taumelreaktors erfolgen. Dieses Konzept ist blasenfrei und somit sehr schonend für die Algen. Durch ständige Optimierung der Parameter und Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung der Kultursuspension soll eine effiziente und wirtschaftliche Kultivierung ermöglicht werden.