21. Juni 2019

K+S hautnah

Makroalgen made in Sigmundshall

Die K+S Innovation Labs testen ein Jahr lang am Standort Sigmundshall, ob die Anzucht von Meerespflanzen in einer Laboranlage möglich und wirtschaftlich sinnvoll ist. 

Was passiert da genau und wie Erfolg versprechend ist das Pilotprojekt?

Angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung steigen die Bedeutung und der Bedarf an alternativen Nahrungsmittel- und Proteinquellen. Eine Lösungsoption sind Meeresalgen. Sie sind besonders nährstoffhaltig und stehen vor allem in Asien und Amerika auf der Speisekarte. Außerdem wird aus den Zellwänden bestimmter Algensorten ein Rohstoff extrahiert, der in der Lebensmittelverarbeitung, Pharma-, Kosmetik- und Futtermittelindustrie eingesetzt wird. Carrageen heißt er. Die weltweit steigende Nachfrage nach Algen wird hauptsächlich aus asiatischen Aquakulturen gedeckt. Aber das wird langfristig nicht ausreichen.

Manuelle Ernte der MakroalgenIn diesem Geschäftsfeld sehen die K+S Innovation Labs Ag Tech & Nutrition und Industrial Science großes Potenzial und initiierten ein einjähriges Pilotprojekt am Standort Sigmundshall. Als externen Berater konnten sie den Meeresbiologen und -botaniker Prof. Dr. Klaus Lüning von der Sylter Algenfarm GmbH & Co. KG gewinnen. Der Professor bringt jahrzehntelange Erfahrung ein und begleitet die Machbarkeitsstudie zum Projekt. Alles hat mit einer Exkursion an die Strände der Nordsee begonnen. Hier sammelte das Innovationsteam von K+S das Saatgut ein: Wildalgen von der Küste und Saatpflanzen aus dem Labor der Sylter Algenfarm – gereinigt werden sie eingesetzt und vor allem ohne Verwachsungen mit anderen Algensorten, wie das in der Natur der Fall ist. Das Ziel: die Anzucht einer artenreinen Ausgangskultur. Diese ist Voraussetzung für eine spätere Massenkultivierung. Zugleich sollen die Algen eine Qualität besitzen, die es bislang am Markt noch nicht gibt. Denn die Meeresernte kann im Vergleich zur Laborzucht von Schadstoffen belastet sein: von Schwermetallen, Mikroplastiken, einem erhöhten Iodgehalt oder Radioaktivität. „Wir setzen auf unsere jahrelange Expertise hinsichtlich Produktion und Umgang mit zertifizierten Qualitätsstandards als Lieferant für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie“, erklärt Stefanie, Projektleiterin Makroalgen der K+S Innovation Labs. „K+S verfügt zudem über ein bestehendes Kundennetzwerk in der Algen-verarbeitenden Industrie.“

Auch Auszubildende sind involviert

Seit Sommer 2018 stehen in Sigmundshall nun zwölf Becken, in denen drei Makroalgen-Sorten gezüchtet werden: eine Grün- und eine Braunalge sowie eine Rotalge als Lieferant des wirtschaftlich wertvollen Carrageens – ein Inhaltsstoff, der zum Beispiel als Gelier- oder Ausbilder und Azubi arbeiten Hand in HandVerdickungsmittel in Puddings, Speiseeis oder Suppen eingesetzt wird, aufgrund seiner antioxidativen Eigenschaften auch in Shampoos.

Gemeinsam mit dem Projektteam kümmern sich auch die elf Auszubildenden des Standortes um die Pflanzen. Unter Anleitung ihres Ausbilders Sven – der zugleich die technische Umsetzung des Projektes verantwortet – helfen sie bei der täglichen Wartung der Anlage und der Algenernte. Denn: Es muss regelmäßig geerntet werden, wie in der herkömmlichen Landwirtschaft. Sonst stellt die Biomasse das Wachstum ein. Im Rhythmus von dreieinhalb Wochen werden die Makroalgen manuell geerntet, das Wasser abgepresst, die Pflanzen gewogen und gemessen, danach eingefroren. Dabei erfordern Makroalgen weitaus geringere Erntekosten als Mikroalgen.

Und was braucht die Alge, damit sie auch in künstlichem Ambiente gedeiht?

Licht, Sauerstoff, Bewegung, die richtige Temperatur und salzhaltiges Wasser. „Wir mussten anfangs immer wieder Nährstoffmix und Lichtintensität anpassen“, so der technische Projektleiter Sven. Gemeinsam haben der Techniker für den Chemielaborbereich, eine Pflanzenbiotechnologin, eine Chemieingenieurin und eine Wirtschaftswissenschaftlerin mit dem Algenexperten Klaus Lüning nach Lösungen gesucht und sie auch gefunden. Zum Prototyp des Sigmundshaller Anlagenbaus gehören: LED-Strahler in der Halle statt Sonnenlicht, eingedüste Druckluft, um das Wasser umzuwälzen und die Pflanzen in Bewegung zu halten, sowie Kühlaggregate für die Wohlfühl-Temperatur, da Makroalgen Kaltwasserpflanzen sind. Alles über 16 Grad vertragen sie nicht. Spezielle Filter verhindern unerwünschte Algenanwachsungen. Schließlich benötigt die Laboralge künstliches Meerwasser mit der richtigen Nährlösung. Die Experten tüfteln am optimalen Mix von Eisen, Ammonium und Nitrat. Zur Algenanalytik steht das Team in engem Austausch mit dem Analytik- und Forschungszentrum von K+S. 

Beträchtliches Erntevolumen

Sobald die Machbarkeitsstudie abgeschlossen ist, werden die Ergebnisse bewertet. Es geht um Fragen wie die Wirtschaftlichkeit einer möglichen Großanlage oder die Konzeption eines Businessplans. Darum, ob die Investition in weiterentwickelte Versuchsreihen lohnt. Das könnte der Fall sein, denn der Prototyp funktioniert. Die Biomasse der Grünalge verdoppelt sich beispielsweise alle drei Wochen. Sogar die sensible Carrageen-Alge wächst prächtig. Damit wird die ganzjährige Kultivierung und Ernte einer Abfolge von Algensorten denkbar. „Das ist ein klarer Vorteil im Vergleich zur Meereszucht, die aufgrund des Einflusses jahreszeitlicher Witterungsbedingungen nur einmal pro Jahr möglich ist“, erklärt
Sven.

Er freut sich über die Aufmerksamkeit und die zunehmende Akzeptanz des ungewöhnlichen Projektes am Standort: „Viele meiner Kollegen schauen immer wieder vorbei und passen mittlerweile richtiggehend auf unsere Algen made in Sigmundshall auf.“

Möchten Sie noch mehr darüber erfahren? Dann klicken Sie auf das Video in der Linkbox. Viel Spaß beim Anschauen!


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