Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Bioraffinerie auf Basis kohlenhydratreicher Algenbiomasse, Nutzung von Stärke und Protein; Teilvorhaben 1: Koordination sowie Auswahl und Prozessentwicklung für stärkereiche Mikroalgen

Anschrift
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
70569 Stuttgart
Nobelstr. 12
Kontakt
Dr. rer. nat. Ulrike Schmid-Staiger
Tel: +49 049 711 970-4111
E-Mail: ulrike.schmid-staiger@igb.fraunhofer.de
FKZ
22403211
Anfang
01.12.2012
Ende
30.11.2015
Aufgabenbeschreibung
Algenbiomasse wird als mögliche Alternative zu den momentan verfügbaren nachwachsenden Rohstoffen in Betracht gezogen. Die Produktion von Algenbiomasse für eine rein energetische Nutzung ist derzeit aber nicht wirtschaftlich. Ziel des Vorhabens war die Erzeugung von stärkehaltiger Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren und die Nutzung der Hauptkomponente Stärke für die Produktion von Ethanol. Zusätzlich wurde die Etablierung von Stoffkreisläufen zwischen Algenproduktion und Ethanolfermentation auf Basis von Getreidestärke angestrebt. Die Arbeiten des Fraunhofer IGB umfassten die Auswahl und Selektion von stärkeproduzierenden Mikroalgen, die für eine zweistufige Produktion stärkereicher Algenbiomasse im Freiland geeignet sind. Die drei Algenstämme Chlorella sorokiniana, Chlamydomonas reinhardtii und Tetraselmis suecica wurden aufgrund ihres hohen in Laborexperimenten erreichten Stärkegehaltes ausgewählt. Die Stärkeproduktion wurde zunächst im Labor optimiert und dann für Chlorella sorokiniana und Chlamydomonas reinhardtii ins Freiland übertragen. Die erste Prozessstufe diente der Gewinnung der Biomasse unter optimaler Nährstoffversorgung. In der zweiten Prozessstufe, der Stärkeakkumulation unter Stickstoff- und/oder Phosphatlimitierung, wurden Stärkegehalte von 50 %- 60% w/w erreicht. Zusätzlich wurde die relative Lichtverfügbarkeit auf ihren Einfluss auf den maximalen Stärkegehalt und die Stärkeproduktivität hin untersucht. Da im Freiland die Lichtverfügbarkeit nicht über die Lichtintensität eingestellt werden kann, wurde die Startbiomassekonzentration variiert, um unterschiedliche Lichtmengen pro g Biotrockenmasse einzustellen. Zur Schließung der Stoffkreisläufe wurde die Nutzung der Nährstoffe Ammonium und Phosphat aus dem Flüssiggärrest der Schlempe- und Algenreststoffvergärung als Mediumsbestandteil für die Algenproduktion untersucht. Die Ergebnisse wurden für die Freilandproduktion im Pilotmaßstab unter Verwendung von Gär-CO2 weitergegeben.

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