Phototrophe Herstellung von Bioprodukten mit Mikroalgen
Die Nutzung von Sonnenlicht und Kohlenstoffdioxid zur Produktion von Bioprodukten mit Hilfe von Mikroalgen gilt als vielversprechende Möglichkeit zur Herstellung CO2-neutraler Produkte. Mikroalgen können unter geeigneten Bedingungen industriell interessante Produkte synthetisieren wie beispielsweise Antioxidantien, spezielle Fettsäuren, Vitamine, Pigmente und Proteinkomplexe.
Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens ist die vergleichende reaktionstechnische Charakterisierung von ausgewählten Mikroalgen und die Identifikation geeigneter Bedingungen zur effizienten Herstellung dieser Produkte aus CO2 und Sonnenlicht.
Für die reaktionstechnische Untersuchung neuer Mikroalgen werden parallel betriebene, geschlossene Flachplatten-Gaslift-Photobioreaktoren mit LED-Beleuchtung unter physikalischer Simulation von geeigneten dynamischen Klimabedingungen genutzt. Hier können definierte Reaktionsbedingungen eingestellt und deren Effekte auf Wachstum und Produktbildung der untersuchten Mikroalgen reproduzierbar untersucht werden.
Die hierbei gewonnenen Prozessdaten dienen der Auswahl besonders geeigneter Mikroalgenstämme zur Maßstabsvergrößerung in einfach skalierbare, offene Flachgerinne-Fotobioreaktoren mit einer photosynthetisch aktiven Oberfläche von 8 – 50 m2 bei denen im TUM-Algentechnikum ebenfalls geeignete dynamische Klimabedingungen (Licht, Temperatur und Luftfeuchte) physikalisch simuliert werden können.
Publikationen
- Thurn A-L, Gerwald S, Brueck T, Weuster-Botz D (2025): Photoautotrophic production of eicosapentaenoic acid (EPA) with Nannochloropsis oceanica under dynamic climate simulations. Processes 13: 1649.
- Thurn AL, Schobel J, Weuster-Botz D (2024): Photoautotrophic production of docosahexaenoic acid- and eicosapentaenoic acid-enriched biomass by co-culturing golden-brown and green microalgae. Fermentation 10: 220.
- Thurn A-L, Gerwald S, Stock A, Weuster-Botz D (2022): Simultaneous photoautotrophic production of EPA and DHA with Microchloropsis salina and Tisochyrsis lutea in co-culture. Biores Bioproc 9: 130.
- Schädler T, Thurn A-L, Brück T, Weuster-Botz D (2021): Continuous production of lipids with Microchloropsis salina in open thin-layer cascade photobioreactors on a pilot scale. Energies 14: 500.