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AutoPro - Ein automatisierter Bioprozess zur Kultivierung der Mikroalge Galdieria sulphuraria zur verbesserten Nutzung organischer Reststoffe aus Aquakulturen
Projektbearbeiter:
Dr. Jens Alex
Projekthomepage:
Finanzierung:
Bund;
Für die Biologisierung der Wirtschaft auf Grundlage von organischen Abfall- und Reststoffen stellt die heterogene Zusammensetzung dieser Stoffe aufgrund der Notwendigkeit aufwendiger Vorbehandlungen eine große Herausforderung dar. Die Entwicklung innovativer und robuster biologischer Prozesse auf Grundlage extremer biologischer Milieus und Mikroorganismen erlauben eine Nutzbarmachung der heterogener Abfall- und Reststoffe zur Herstellung hochwertiger Produkte, die zur nachhaltigen technischen und sozioökonomischen Entwicklung ländlicher Räume beitragen können.

Mit einem automatisierten Kultivierungsprozess der extremophilen Mikroalge Galdieria sulphuraria wäre es möglich, organische Reststoffe aus Aquakulturen wie Garnelenfarmen zu recyceln. Die extremophile Mikroalge G. sulphuraria ist in der Lage, verschiedene organische Rückstände heterotroph in Algenbiomasse umzuwandeln, die reich an hochwertigen und vielfältig nutzbaren Proteinen, Kohlenhydraten (Glycogen) und Pigmenten (insbes. Phycocyanin) ist. Aufgrund extremophiler Wachstumsbedingungen wie pH 2 und 45°C verdrängt G. sulphuraria mikrobielle Verunreinigungen, was sogar eine unsterile Kultivierung unter heterotrophen Bedingungen ermöglicht.

Obwohl sich die Kultivierung von G. sulphuraria auf verschiedenen organischen Reststoffen als erfolgreich erwiesen hat, ist eine industrielle Umsetzung bisher noch nicht gelungen. Um die Prozessleistung mit organischen Reststoffen zu verwalten und zu steuern, befasst sich AutoPro mit der Entwicklung eines Prozessmodells in Form eines digitalen Zwillings und dessen Nutzung für ein integriertes verfahrenstechnisches Anlagendesign inklusive Entwicklung von Steuerung und Regelung bis hin zur Onlineanwendung zur Echtzeitüberwachung für einen dezentralen Prozess.
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