Innovation auf der Grundlage von Algen: Nachhaltige Alternativen aus europäischen Meeren und Gewässern

Als Antwort auf die globalen Herausforderungen durch den Klimawandel, den Verlust der biologischen Vielfalt, die Zerstörung von Ökosystemen und die steigenden Anforderungen durch eine wachsende Bevölkerung wird Europa den Übergang zu einer nachhaltigen, kreislauforientierten und COYAH2-neutralen Wirtschaft vollziehen. Algen bieten sich als ein nachhaltiges Mittel zur Herstellung einer nahezu unendlichen Vielzahl wertvoller Produkte aus den Bereichen Lebensmittel, Tierfutter, Nahrungsergänzungsmittel, Pharmazeutika, Kosmetika, Kunststoffe, Düngemittel, Biokraftstoffe usw. an. In diesem CORDIS Results Pack werden elf innovative EU-finanzierte Projekte vorgestellt, die das Potenzial und die Vielseitigkeit der Algenerzeugung und -konversion aufzeigen.

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Lebensmittel und natürliche Ressourcen

© Europäische Union, 2024

Algen sind eine Ressource, die bisher übersehen wurde. Sie umfassen riesige Seetange bis hin zu winzigen Mikroalgen und können in Meeres- und Süßwasserhabitaten, Teichen oder Photobioreaktoren kultiviert werden.

Algen können äußerst produktiv sein, und einige von ihnen können den Stickstoff aus der Luft für ein schnelles Wachstum nutzen. Insbesondere Mikroalgen eignen sich für eine Reihe von Produktionsmethoden, von offenen Systemen, bei denen das Sonnenlicht ausgenutzt wird, bis hin zu geschlossenen Bioreaktoren, in denen Fermentationsprozesse ablaufen. Sie können in großen Mengen auf nicht für den Ackerbau geeigneten Flächen angebaut werden und benötigen nur einen Bruchteil des für terrestrische Kulturen erforderlichen Wassers, und sie können als Teil eines Bioremediationsprozesses sogar auf Abwasser kultiviert werden.

Makroalgen, sogenannte Seetange, absorbieren etliche überschüssige anorganische Nährstoffe aus dem Meer, darunter Stickstoff und Phosphor sowie andere Verbindungen wie Kohlendioxid, und reduzieren auf diese Weise die Ozeanversauerung. Sie können auf See (offshore) oder an Land in Teichen, Gewächshäusern und Kanalsystemen gezüchtet werden.

Da die Nachfrage nach Lebensmitteln und nachhaltigen Produkten steigt, weisen Algen einen nachhaltigen Weg, um diese bereitzustellen und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern. In der Strategie „Vom Hof auf den Tisch“ wird die Rolle der Algen beim Übergang zu pflanzlichen Proteinen und ihr Beitrag zu einem nachhaltigen Lebensmittelsystem hervorgehoben. Mit der Verwendung von Algen könnte der Druck auf pflanzliche Biomasse aus der Land- und Forstwirtschaft verringert werden. In ihrer Form als zum Verzehr bestimmtes Nahrungsmittel sind sie fettarm und reich an Ballaststoffen, Eiweiß und Mikronährstoffen.

Die Algenzucht kann außerdem dazu beitragen, die Zielvorgaben der EU in Bezug auf die Dekarbonisierung, das Null-Schadstoff-Ziel, die Kreislaufwirtschaft, die Erhaltung und Wiederherstellung der biologischen Vielfalt, den Schutz der Ökosysteme und Entwicklung von Umweltdienstleistungen zu erreichen. In den strategischen Leitlinien für eine nachhaltigere und wettbewerbsfähigere EU-Aquakultur wird die Notwendigkeit betont, die Algenzucht zu fördern, um einen Beitrag zu den Zielen des europäischen Grünen Deals zu leisten.

Darüber hinaus wird in der europäischen Bioökonomie-Strategie und der Strategie für blaues Wachstum das Potenzial der Algen betont, während die jüngste Mitteilung „Für einen starken und nachhaltigen Algensektor in der EU“ darauf abzielt, die Forschung zu fördern, den Marktzugang zu erleichtern und das Bewusstsein und die Akzeptanz für Algenprodukte auf der Verbrauchsseite zu erhöhen.

Forschung und Investitionen einschließlich des Horizont-Programms spielen eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung der Innovationen, die notwendig sind, um die Erzeugung und Valorisierung von Algen voranzutreiben. Die in diesem Pack vorgestellten Projekte decken eine Reihe von Anwendungen ab, wozu grundlegende Erkenntnisse über die Rolle von Algen im Kohlenstoffkreislauf, die Entwicklung neuer und verbesserter Algenerzeugungssysteme, die Verwendung von Algen bei der Bioremediation und die Bereitstellung von Produkten wie Futtermitteln, Arzneimitteln, Kosmetika, Joghurtbechern und mehr zählen.

Die Unterstützung von Innovationen im Algenbereich wird durch Horizont Europa und andere Finanzierungsprogramme einschließlich des Europäischen Meeres- und Fischereifonds fortgesetzt, der Projekte wie ALGAENAUTS, KELP-EU, ULVA FARM und Seafood Algternative unterstützt.

Mithilfe der Pilotmaßstab-Bioreaktoren aus den Projekten ALEHOOP, Biosolar Leaf und Cyanobacteria konnte mit Erfolg die Realisierbarkeit von nachhaltigem Protein auf Pflanzenbasis demonstriert werden, während bei den im Rahmen von MULTI-STR3AM und AlgaeCeuticals entwickelten Anlagen Mikroalgen zur Herstellung von pharmazeutischen und kosmetischen Wirkstoffen zum Einsatz kommen.

Mit Blick auf Algen in der Umwelt fördert das Team von MARINEGLYCAN unser Verständnis dafür, wie die Ozeane CO2 in Biomolekülen von Algen binden, während das Projektteam von e-shape Erdbeobachtungsbildmaterial dazu nutzte, Küstengebiete vor Algenblüten zu schützen. Im Zuge des Projekts ASPIRE wird das für den kommerziellen Anbau von Speise-Rotalgen erforderliche Wissen erweitert.

Innerhalb des Projekts FLEXI-GREEN FUELS konnten Holzabfälle in nachhaltigen Biokraftstoff und Nahrungsergänzungsmittel umgewandelt werden, das Team von NENU2PHAR zeigte, dass Algen eine Alternative zu Kunststoffen auf der Basis fossiler Brennstoffe bieten können, und das Team von WWTBP-by-Microalgae demonstrierte ein Bioremediationssystem, bei dem Biokraftstoff und blaue Pigmente als Nebenprodukte anfallen.