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Overview
Netto-Null bedeutet, dass ab 2050 zwar noch CO2 emittiert werden darf, gleichzeitig aber CO2 durch natürliche und technische Speicher in gleichem Umfang aus der Atmosphäre entfernt werden muss. Fast alle grossen und vielzitierten Studien und Übersichten von NET führen die Biomasseproduktion durch Pflanzen an Land und Algen in den Meeren auf, übersehen aber die Algenproduktion in Bioreaktoren.
Es gibt keine Möglichkeit, Biomasse so energie- und volumeneffizient zu erzeugen wie durch die Produktion von Mikroalgen in warmem Wasser, deren Wachstumsraten bis zu 50-mal höher sind als die von schnell wachsenden Pflanzen an Land. Die Biomasse, bestehend aus den Elementen C, H, O, N, P und S, bindet im Durchschnitt 1.66 kg CO2 pro kg Mikroalgen. Nach Literaturangaben wird erwartet, dass bereits mit Photobioreaktoren ohne künstliche Lichtquellen eine flächenbezogene Produktionsrate von 287 t/ha/a Biomasse erreicht werden kann, bereits heute werden schon bis zu 155 t/ha/a erreicht. Wird neben dem natürlichen Licht zusätzlich künstliches Licht eingesetzt, kann ein Vielfaches dieser Produktivität erzielt werden.
Das Projektteam des CC TEVT rund um Prof. Dr. Mirko Kleingries untersucht nun seit eineinhalb Jahren den Prozess der Mikroalgenkultivierung in Photobioreaktoren. Das Verfahren wurde theoretisch evaluiert und es wurden zahlreiche praktische Untersuchungen durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes wird mithilfe von zehn kleinen Laborreaktoren (je 12 Liter) das Algenwachstum in Dauerversuchen unter verschiedenen Betriebsbedingungen untersucht. Daraus konnten Erkenntnisse über die Produktionsraten und die dafür benötigten Nährstoffe gewonnen werden. Weiter wurde und wird ermittelt, wie spätere hochskalierte Algen-Anlagen aus geometrischer und prozessspezifischer Sicht aufzubauen sind.