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ALGAE-MODULE 4.0 – Verfahrensentwicklung zum Aufbau einer modularen
Produktionsanlage für algenbasierte Lebensmittel

Projektleitung: Dr.-Ing. Christopher McHardy, Technische Universität Berlin

Der breite Einsatz von algenbasierten Produkten in der deutschen Lebensmittelwirtschaft wird vor allem durch die Verfügbarkeit qualitativ hochwertiger Produkte in ausreichender Quantität limitiert. Im Projekt wird deshalb die Entwicklung modularer Produktionseinheiten angestrebt, die im industriellen Umfeld und am Ort der Biomassenutzung betrieben werden können und Biomasse mit zielgenau definierten Eigenschaften für lokale Wertschöpfungsketten liefern. Das Projekt ALGAE-MODULE 4.0 fungiert demnach als Best-Practice-Beispiel dafür, dass über verfahrenstechnische Innovationen eine Produktion und Verarbeitung von frischer Algenbiomasse mit konstanten und einstellbaren Eigenschaften für verschiedene Applikationen möglich ist. Die Zusammensetzung frischer Biomasse wird nicht durch Trocknung, Lagerung und Transport negativ beeinflusst, was qualitativ bessere Lebensmittel bei geringerem Energieaufwand verspricht.

Das Projekt ALGAE-MODULE 4.0 fokussiert auf zwei Beispielprozesse – die Produktion des Cyanobakteriums Arthrospira platensis sowie der nicht-konventionellen Mikroalge Chlorella zofingiensis. Unter verfahrenstechnischen Aspekten wird ein Übergang vom state-of-the-art Satzbetrieb zur kontinuierlichen Produktion der Algenbiomasse entwickelt. Über spektral variable LED-Leuchten können im kontinuierlichen Prozess das Wachstum und die Inhaltsstoffe der Biomasse beeinflusst werden. Über prozessintegrierte Nahinfrarot-Spektroskopie, optische Detektion von Zelldichte und Echtzeiterkennung von Kontaminationen und ein digitales Qualitätsmanagementsystem wird die Qualität des Bioprozesses überwacht. Der Aufarbeitungsprozess liefert durch die Kombination innovativer Technologien (Pulsed Electric Fields, neue Lösungsmittelsysteme) zwei Produktfraktionen: (1) Proteinfraktion sowie (2) wasser- oder fettlösliche Hochwertproduktfraktionen (Phycocyanin, Carotinoide). Die funktionellen Extraktfraktionen und die frische Biomasse werden projektintern für die Herstellung von Fleischalternativen verwertet.

Das Projektkonsortium