Kultivierung

Vergleich verschiedener Mikroalgen-Kultivierungssysteme.

Es gibt diverse unterschiedliche Kultivierungssysteme für Mikroalgen. Traditionell werden insbesondere im asiatischen Raum Mikroalgen in offenen Becken (open ponds) gezüchtet. Dieses kostengünstige Verfahren hat zum einen das Problem der sehr geringen Zelldichten (und damit geringer Produktivität). Andererseits ist eine Kontrolle der Bedingungen nur sehr begrenzt möglich, da kein steriler, geschlossener Kreislauf existiert. Auch ist die Frischwasser-Verdunstung sehr hoch.

Photobioreaktoren haben hier einige prinzipielle Vorteile. Geschlossene Systeme in Form von Röhren, Platten oder Säulen erlauben eine exakte Kontrolle der Bedingungen (Lichtverfügbarkeit, Nährstoff-, CO2- und O2-Konzentration, Temperatur, Durchmischung etc.), hohen Schutz vor Kontamination und eine hohe volumetrische Produktivität. Das gegenüber offenen Becken höhere Oberflächen zu Volumen Verhältnis begünstigt eine für das Algenwachstum unabdingbare höhere Lichtverfügbarkeit.

Subitec hat mit dem Flat Panel Airlift (FPA) Reaktor diese Technologie deutlich weiter entwickelt und durch die Konstruktion mit patentierten statischen Mischern sämtliche Eigenschaften herkömmlicher Reaktoren und somit deren Effizienz übertroffen.

Algenbiomasse kann mit dem FPA Reaktor umweltgerecht, kontinuierlich und preisgünstig hergestellt werden. Gegenüber den bisher üblichen Flachbecken-Anlagen ist die Raum-Zeit-Ausbeute bis zu zehnfach gesteigert. In Subitec's FPA werden wesentlich höhere Zellkonzentrationen bei geringerem Energieaufwand erreicht, wodurch Algenbiomasse mit Nettoenergiegewinn produziert werden kann.

Trotz aller Vorteile geschlossener Systeme hat die open pond Technologie aufgrund ihrer geringen Investitionskosten eine Daseinsberechtigung. Beide Systeme können auch gewinnbringend in einer Anlage kombiniert werden. Hierbei kann zum Beispiel in einem FPA unter kontrollierten Bedingungen kultivierte Biomasse in offenen Systemen zur Anreicherung spezifischer Substanzen stimuliert werden. Eine präzise Prozesskontrolle ist dabei sekundär.

Systemvergleich von Open Pond und FPA- Reaktor hinsichtlich Verkeimungsgefahr, Wasserverbrauch, Produktivität, Zelldichten, Energieeintrag, Energieefizienz und Investitionskosten