title: Are microalgae the resource of the future?
title: An analysis of the microalgae Technological Innovation System in Germany
titleType: Subtitle
Creators: name: Toepperwein, Leo
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin
Year: 2025
Subjects: subject: Mikroalgen
subject: Natürliche Ressourcen
subject: Technologische Innovatinossysteme (TIS)
subject: Innovationsdynamik
subject: Microalgae
subject: Natural Resources
subject: Technological Innovation Systems (TIS)
subject: Innovation dynamics
subject: 630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche

description: Mikroalgen werden als vielversprechende Ressource für eine nachhaltige Bioökonomie und Kreislaufwirtschaft betrachtet. Ihre Nutzung spielt dennoch eine untergeordnete Rolle. In der vorliegenden Studie wurde die Relevanz von Mikroalgen als Ressource in Deutschland betrachtet. Die Analyse basiert auf der Betrachtung des technologischen Innovationssystems (TIS), das durch eine Literaturrecherche und Expert*inneninterviews mit Akteur*innen aus der Mikroalgenproduktion, der Wissenschaft, dem Großhandel, dem Anlagenbau und Netzwerken ermittelt wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass Mikroalgenanwendungen in einer Vorentwicklungsphase (Bioenergie, Biomaterialien, Ökosystem-dienstleistungen), Entwicklungsphase (hochwertige Moleküle, landwirtschaftliche Produkte) und Wachstumsphase (Nahrungsergänzungsmittel) sind. Die TIS-Funktionen ‚Schaffung von Legitimität‘, ‚unternehmerische Aktivitäten‘ und ‚Marktformierung‘ unterstützen die TIS-Entwicklung. Die Funktionen ‚Wissensverbreitung‘ und ‚Ressourcenmobilisierung‘ limitieren den Fortschritt. ‚Wissensentwicklung‘ und ‚Einfluss auf die Suchrichtung‘ haben einen uneindeutigen Effekt. Basierend darauf wurden drei Blockierungsmechanismen ermittelt. Erstens gibt es keine ausreichende Kooperation zwischen Forschung und Industrie zur Entwicklung von marktfähigen Produkten; zweitens keine ausreichenden Finanzierungsmöglichkeiten für Mikroalgenunternehmen; drittens werden importierte Mikroalgen nicht ausreichend auf Schwermetallbelastungen überprüft. Um diesen Blockierungsmechanismen entgegenzuwirken, wurden drei Politikempfehlungen entwickelt. Erstens die Etablierung von lokalen Innovationsclustern mit gemeinschaftlich genutzten Reallaboren; zweitens die Schaffung eines Finanzierungsprogramms für Mikroalgenunternehmen; drittens die Entwicklung eines Maßnahmenpakets für bessere Importkontrollen und die Unterstützung der lokalen Produktion. Diese Politikempfehlungen haben das Potential zentrale Blockierungsmechanismen im TIS zu vermeiden.
description: Microalgae are considered a promising resource for a sustainable bioeconomy and circular economy that still plays a minor role as a natural resource. This study examined the relevance of microalgae as a resource in Germany. The analysis was conducted through an assessment of the German microalgae Technological Innovation System (TIS), based on a literature review and expert interviews with microalgae producers, researchers, retailers, network actors, and equipment manufacturers. Results show that the food supplement sector is in a take-off phase, while other application areas are still in the pre-development phase (bioenergy, biomaterials, ecosystem services) or development phase (extraction of high-valued molecules, agricultural products). The TIS functions ‘creation of legitimacy’, ‘entrepreneurial activities’, and ‘market formation’ facilitate the TIS development. The system functions ‘knowledge diffusion’ and ‘resource mobilization’ are restricting its progress. ‘Knowledge development’ and ‘guidance of the search’ are characterized by enabling and restrictive impacts. Based on this, three system failures are identified. First, there is a lack of cooperation between research institutions and industry to transfer knowledge into marketable products; second, there is insufficient funding for microalgae companies; and third, there is a lack of control over the import of microalgae with heavy metal contamination. To mitigate these system failures, three policy recommendations were formulated. First, the creation of locally based microalgae innovation clusters in conjunction with a jointly used living lab for sample productions; second, the creation of a separate funding program for microalgae-related companies; and third, the creation of a package of measures with stricter controls at the borders and support of local production. These policy recommendations have the potential to mitigate central system failures in the German microalgae TIS.