Algenkultur

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Algenkultur ist eine Form der Aquakultur zur Zucht von Algen. Dabei handelt es sich meist um die Kultivierung von Mikroalgen oder Phytoplankton. Die Produkte der Algenkulturen sind Rohstoffe für die Erzeugung von Algenkraftstoff, Biodiesel, Düngemittel und Pharmazeutika.[1] Der Rohstoffertrag pro Fläche ist wesentlich höher als bei anderen, als ertragreich geltenden Nutzpflanzen wie der Ölpalme.

Algenauswahl[Bearbeiten]

Die Zucht wird meist als Monokultur durchgeführt. Reine Kulturen werden mit dem Verfahren der Reihenverdünnung gewonnen. Dabei wird eine gemischte Probe mehrfach hintereinander verdünnt, bis die statistische Wahrscheinlichkeit gegeben ist, dass eine Probe nur eine einzige Art beherbergt. Die Proben werden dann mikroskopisch analysiert. Die gewünschte Art wird kultiviert und danach nochmals analysiert, um größere Kulturen anzulegen.

Aufzucht[Bearbeiten]

Licht, Wasser, Kohlenstoffdioxid und Mineralien sind wichtige Faktoren der Aufzucht. Die grundlegende Reaktion ist der Aufbau von Kohlenhydraten und die Freisetzung von Sauerstoff. Die Temperatur muss in dem Bereich gehalten werden, der hohe Produktivität ermöglicht. Bei der Offenbeckenkultivierung wird die Kultur nur von oben mit Licht versorgt. Mit zunehmendem Algenwachstum blockieren die Algen in den oberen Schichten durch Absorption das Wachstum in den unteren Lagen. Um größere Becken zu nutzen und damit die Ausbeute zu erhöhen, werden die Algen gerührt oder umgewälzt, um ein gleichmäßiges Wachstum zu erreichen. Die Bewegung kann auch durch Einblasen von Luft in tiefere Schichten erreicht werden. Durch das Umrühren wird außerdem vermieden, dass die Algen in den oberen Schichten zu stark dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt werden. Durch das Einblasen von Luft werden auch anaerobe Konditionen vermieden, die zu Geruchsbelästigung durch Zersetzung abgestorbener Algen führen können.

Photobioreaktoren[Bearbeiten]

Hauptartikel: Photobioreaktor

Algen können in offenen Becken oder Kanälen oder in Photobioreaktoren kultiviert werden. Für die Gewinnung von Rohstoffen für die Biodieselproduktion haben sich letztere bewährt. Ein Nachteil von offenen Becken ist die Kontamination durch andere Mikroorganismen. Für Monokulturen werden geschlossene System verwandt.

Algenernte[Bearbeiten]

Typische Verfahren wie Filtration, Zentrifugation, Ausflockung oder Flotation trennen die Algen vom Zuchtmedium. Durch Unterbrechung der Kohlendioxidzufuhr flocken einige Arten von selber aus.

Öl-Extraktion[Bearbeiten]

Hauptartikel: Algenkraftstoff

Algenöle können aus viele Arten extrahiert werden. Zunächst wird die Alge mechanisch zerstoßen. Nach der Trocknung der Algen wird das Öl abgepresst. Auch chemische Extraktionsmethoden, etwa mit n-Hexan als Extraktionsmittel, können angewandt werden. Der Extraktionsprozess kann durch die Anwendung von Ultraschall stark beschleunigt werden.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Kompaktlexikon der Biologie - Algenkultur. www.wissenschaft-online.de. Abgerufen am 31. Oktober 2009.

Weblinks[Bearbeiten]