Neben unseren internen Forschungsansätzen arbeitet die Sea & Sun Technology GmbH auch zusammen mit Partner*innen aus Wissenschaft und Industrie an verschiedenen Projekten zum Thema Mikroalgen. Dazu kann auch auf das Know-How der Sea & Sun Technology im Bereich der Sensortechnik zurückgegriffen werden und das, dank der jahrelangen, erfolgreichen Zusammenarbeit, enstandene, internationale Netzwerk genutzt werden, um auch anspruchsvollsten Fragestellungen zu begegnen. Diese Projekte können dazu beitragen, unsere Produktion zu verbessern und neue Verfahren zu entwickeln.
Im Folgenden finden Sie Informationen zu derzeit laufenden- und bereits abgeschlossenen Projektvorhaben.
addingASTA - Erweiterung der Wertschöpfungskette der Astaxanthinproduktion durch Entwicklung neuer Produkte aus Restbiomasse
Die Lipide der Mikroalge Haematococcus spp. mit dem darin enthaltenen antioxidativen Wirkstoff Astaxanthin werden allgemein für die Wertschöpfungskette genutzt. Die nach der Astaxanthinextraktion zurückbleibende Biomasse sowie enorme Abwärmemengen, die während der Biomassenkultivierung in Gewächshäusern anfallen, bleiben ungenutzt. Die prozesstechnischen Nachteile der Wärmerückgewinnung sollen überwunden werden und mittels LED-Technik eine Maximierung der Astaxanthinproduktion erreicht werden. Hochwertige Protein- und Kohlenhydratverbindung bieten sich für die direkte Nutzung in der Humanernährung an. Ziel des addingASTA Projektes ist die Hebung dieser ungenutzten Potenziale.
Pro-ASTAX - Automation und Prozessoptimierung der Astaxanthin-Produktion
Im Pro-ASTAX-Projekt wird die automatisierte Produktion fokussiert. Auf Basis eines selbstlernenden digitalen Zwillings des Prozesses. Dieses digitale Abbild wird die systematische Änderung der Einflussfaktoren in einem geschlossenen Regelkreis realisieren und die Prozessdynamik in Echtzeit verfolgen. Ziel des Projektes ist es den Automatisierungsgrad unserer Anlagen zu erhöhen, um eine moderne und zuverlässige Astaxanthin-Produktion zu etablieren.
SolarAlgen - Funktionalisierte algenbasierte Farbstoffe für photovoltaische Anwendungen
Ziel des Projekts ist die Entwicklung effizienter Solarzellen für die erneuerbare Energieerzeugung unter Verwendung organischer und nachhaltiger grüner Pigmente, die aus baltischen Mikroorganismen gewonnen werden. Die experimentellen Studien werden an der Technischen Universität Lübeck von Prof. Nadine Buczek und Prof. Mark durchgeführt Elbing und angeleitet durch hochleistungsfähige computerbasierte Quantensimulationen in der Gruppe von Prof. Paweł Buczek an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg.
OnAsta - Online-Messsystem zur Bestimmung der Astaxanthinbildungsrate in Mikroalgenkulturen
Ziel des Vorhabens ist es ein optisches Online-Messsystem, zur Bestimmung der Astaxanthingehalte in Mikroalgenkulturen zu entwickeln.
PhycoKult - Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur
Ziel des Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt. Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikums-maßstab entwickelt und am Modelstandort etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland.
AquaHealth - Mikroalgen Mikrobiome - Eine natürliche Ressource zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten in der Aquakultur
Im Rahmen des AquaHealth-Projekts wird ein internationales Konsortium von sehr erfahrenen Partner*innen neue und innovative Instrumente und Technologien entwickeln, um die natürliche Synergie von Mikroalgen und mikrobiellen Konsortien zu erschließen, um neue bioaktive und präbiotische Verbindungen für den nachhaltigen Einsatz bei der Prävention und Behandlung von Krankheiten in landgestützten Aquakulturanlagen zu entdecken und zu validieren.
Die Zielmoleküle umfassen dringend benötigte Enzyme, welche die Bildung von mikrobiellen Biofilmen verhindern (Quorum-Quenching (Anti-Biofilm-) Proteine), sowie antivirale Naturstoffe wie Reverse-Transkriptase-Inhibitoren. Diese primären Ziele werden in sieben Arbeitspaketen bearbeitet.
Die Zielmoleküle umfassen dringend benötigte Enzyme, welche die Bildung von mikrobiellen Biofilmen verhindern (Quorum-Quenching (Anti-Biofilm-) Proteine), sowie antivirale Naturstoffe wie Reverse-Transkriptase-Inhibitoren. Diese primären Ziele werden in sieben Arbeitspaketen bearbeitet.
AstaEx - Entwicklung eines neuen Prozesses zur direkten Extraktion von Astaxanthin aus Haematococcus pluvialis
Astaxanthin gehört zur Gruppe der Carotinoide und ist ein rötlicher Farbstoff, welcher in der Futtermittelindustrie, dem Nahrungeergänzungsmittelmarkt und der Kosmetikindustrie zum Einsatz kommt. Ziel des Kooperationsprojekts ist die Entwicklung eines neuen, kostengünstigen Prozesses zur direkten Extraktion von Astaxanthin aus der Mikroalge Haematococcus pluvialis.
ABiRe – Entwicklung und Realisierung einer innovativen, aquatisch-basierten, Bioraffinerie
Die Mikroalge Chlorella sorokiniana und die Wasserlinse Lemna minor werden sowohl in Open Ponds, als auch in geschlossenen Systemen in Deutschland und Russland kultiviert. Ziele sind unter anderem die Identifizierung optimaler Kultivierungsbedingungen, sowie effizienter Erntemethoden, um die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Zur Gewinnung von Wertstoffen wie Proteinen, Karotinoiden oder Pectin sollen kostengünsitge Extraktionsmethoden entwickelt werden, die auch in der verarbeitenden Industrie Anwendung finden. Restbiomasse wird weiter genutzt als Sorbens für die Behandlung industrieller Abwässer, besonders im Hinblick auf Schwermetalle. Zeitgleich sollen Extraktionsrückstände als Nährsubstrat für anaerobe Prozesse verwendet werden, um Elektrizität und Wärme für den Prozess zu generieren. Während dem Prozess entstehendes CO2 wird für die phototrophe Kultivierung der Mikroalgen eingesetzt.
Um diese Ziele zu erreichen werden Kooperationen zwischen deutschen- und russischen Forschungsgruppen geschaffen. Das Projekt nutzt die Erfahrungen der Industrie und verbindet diese mit den Innovationen der Forschung und Entwicklung in beiden Ländern.
Um diese Ziele zu erreichen werden Kooperationen zwischen deutschen- und russischen Forschungsgruppen geschaffen. Das Projekt nutzt die Erfahrungen der Industrie und verbindet diese mit den Innovationen der Forschung und Entwicklung in beiden Ländern.
Mikroalgenproduktion in Offshorekultur
Gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft hat die Sea & Sun Technology gemeinsam mit unserem Team im Frühjahr 2014 ein Projekt zur industriellen Mikroalgenproduktion auf dem Meer gestartet. Viele Umgebungsparameter können eine effektive Produktion im Meer unterstützen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit der Nährstoffreduzierung eutrophierter Gewässer.
Screening kryophiler Mikroalgen
Während der Wintermonate steht die Algenbiotechnologie in warm gemäßigten und borealen Klimazonen erhöhten ökonomischen und technischen Anforderungen gegenüber. Hohe Energiekosten für Beheizung und künstliches Licht erschweren eine wirtschaftlich sinnvolle Produktion mit den gängigen mesophilen Algenstämmen. Trotz der über die thermodynamischen Gesetze bzw. die während der kalten Jahreszeit herrschende geringe Sonneneinstrahlung definierten Limitierungen hat die Natur perfekt angepasste Spezialisten hervorgebracht. Diese sogenannten kryophilen oder kryotoleranten Algen zeigen erstaunliche Produktivitäten bei Temperaturen um den Gefrierpunkt. Diese Fähigkeit verdeutlicht sich im Auftreten massiver Algenblüten im Polarmeer oder in Schnee und Schmelzwasser von Gletschern.
Gemeinsam mit unseren Kollegen der Sea & Sun Technology haben wir in enger Kooperation mit Prof. Dr. Rüdiger Schulz (Botanisches Institut, Christian-Albrechts-Universität, Kiel) und seinen Mitarbeitern kryotolerante Mikroalgen untersucht. Zielsetzung war es hierbei biotechnologisch relevante Stämme zu finden, welche neben schnellem Wachstum bei niedrigen Temperaturen auch hohe Ausbeuten der gewünschten Produkte erzielen.
Gemeinsam mit unseren Kollegen der Sea & Sun Technology haben wir in enger Kooperation mit Prof. Dr. Rüdiger Schulz (Botanisches Institut, Christian-Albrechts-Universität, Kiel) und seinen Mitarbeitern kryotolerante Mikroalgen untersucht. Zielsetzung war es hierbei biotechnologisch relevante Stämme zu finden, welche neben schnellem Wachstum bei niedrigen Temperaturen auch hohe Ausbeuten der gewünschten Produkte erzielen.
Aquaplant Systems
Die Überfischung der Meere und der limnischen Fanggründe in den letzten Jahrzehnten führte zu einem weltweiten Umdenken und zu einer steigenden Anzahl an landbasierten Aquakulturanlagen. Diese benötigen jedoch große Mengen qualitativ hochwertigen Futters und resultieren aufgrund ihrer hohen anorganischen Abwasseremission in einer erheblichen Belastung der Umwelt. Daher ist es für diese Branche unerlässlich, intelligente Lösungen zur Kostenreduktion und Gewährleistung der Nachhaltigkeit zu finden.
Zusammen mit unserem Partner, der Fischzucht Christophersen (Bornhöved) hat die Sea & Sun Technology gemeinsam mit unserem Team die Fischaquakultur mit der Mikroalgenproduktion verbunden, um den biogeochemischen Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphatkreislauf weitestgehend zu schließen. Innerhalb dieses Projektes hältern wir Fische noch mit konventionellem Futter mit dem Ziel, dieses Futter durch Algenfutter zu substituieren. Ähnlich den höheren Pflanzen, benötigen Algen zu Ihrem Wachstum Sonnenlicht, Wasser, Kohlendioxid und anorganische Nährstoffe. Anorganische Reststoffe aus dem Fischabwasser können als wertvolles Substrat für die Anzucht von Algen verwendet werden.
Zusammen mit unserem Partner, der Fischzucht Christophersen (Bornhöved) hat die Sea & Sun Technology gemeinsam mit unserem Team die Fischaquakultur mit der Mikroalgenproduktion verbunden, um den biogeochemischen Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphatkreislauf weitestgehend zu schließen. Innerhalb dieses Projektes hältern wir Fische noch mit konventionellem Futter mit dem Ziel, dieses Futter durch Algenfutter zu substituieren. Ähnlich den höheren Pflanzen, benötigen Algen zu Ihrem Wachstum Sonnenlicht, Wasser, Kohlendioxid und anorganische Nährstoffe. Anorganische Reststoffe aus dem Fischabwasser können als wertvolles Substrat für die Anzucht von Algen verwendet werden.
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