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Algen sind Multitalente und lassen sich vielfältig verwenden – sie können die Menschheit mit Nahrungsmitteln, Rohstoffen und Energie versorgen. Prof. Dr. Carola Griehl, Leiterin des Kompetenzzentrums Algenbiotechnologie der Hochschule Anhalt, stellt die Besonderheiten der Alge und ihre Arbeit im Rahmen des Bürgerforschungsschiffs Make Science Halle vor.

Wusstest du schon…

• …, dass wir jeden zweiten Atemzug den Algen verdanken? Sie produzieren fast 50 Prozent des globalen Sauerstoffs und verwerten dabei klimaschädliches CO₂. Sie können auch CO₂ von Kraftwerksabgasen oder Biogasanlagen nutzen.

• …, dass Algen zu den ältesten Lebewesen gehören? Vor etwa 3,5 Mrd. Jahren entwickelten Cyanobakterien, alias Blaualgen, die Photosynthese und schufen über die Anreicherung von Sauerstoff in der Atmosphäre die Grundlage für unser Leben. Die photosynthetisch gebildete Biomasse steht am Anfang der Nahrungsketten. Ohne Algen gäbe es keinen Fisch auf unserem Speiseplan!

• …, dass Algen eine wichtige Rohstoffquelle für die Zukunft sind? Sie wachsen viel schneller als Landpflanzen und beanspruchen hierfür keine Ackerflächen. Dabei produzieren sie jährlich bis zu 150 Tonnen Biomasse pro Hektar (im Vergleich: Raps 3-5 t/ha), die vielseitig genutzt werden kann, z.B. zur Herstellung von gesunden Lebensmitteln, Biokunststoffen oder auch Biotreibstoffen.

Was sind Algen und was macht sie so besonders?

Der Begriff „Alge“ ist ein Sammelbegriff für eine Vielzahl unterschiedlicher Organsimen, die überwiegend in Gewässern leben und Photosynthese betreiben. Generell unterscheidet man zwischen meterlangen Makroalgen, die zur Herstellung von Sushi, Marmelade oder Textilen dienen, und winzigen Mikroalgen, die vor allem als Nahrungsergänzungs- und Futtermittel vermarktet werden.

Je nach Art enthalten Algen unterschiedliche Anteile an nützlichen Inhaltsstoffen: Proteine, Omega-3-Fettsäuren, Carotinoide oder Vitamine. Viele Algen sind daher eine vielversprechende vegane Alternative zu Fisch und Fleisch und eine umweltschonende Option für die Welternährung. Zudem stellen sie eine an Wirkstoffen reiche Ressource für die Pharma- und Kosmetikindustrie dar. Das Besondere hierbei ist, dass viele Arten aufgrund ihrer aquatischen Lebensweise bioaktive Stoffe bilden, die in Landpflanzen und anderen Organismen nicht vorkommen.

Das Potenzial der Algen für Küche & Wirtschaft ist enorm. Viele Arten und Inhaltsstoffe sind noch gar nicht entdeckt. Von den geschätzten 500.000 Arten sind bisher gerade mal ca. 40.000 beschrieben und nur wenige werden industriell genutzt.

Was kann man an Ihrer Forschungsstation machen?

In verschiedenen Workshops probieren wir leckere Algenrezepte aus, backen grün-marmorierte Algenkekse, stellen blaue Algen-Getränke her und zeigen, wie Algen eine vegane Ernährung unterstützen, aber auch, wie man Biotreibstoffe aus ihnen gewinnen kann. Die Besucher erfahren auch, welche gesundheitsfördernde Wirkung verschiedene Algeninhaltsstoffe haben und welche Anwendungen in der Lebensmittel-, Pharma- oder Kosmetikindustrie bereits etabliert sind. Ein Mikroskop gestattet zudem Einblicke in die Farb- und Formenvielfalt der Mikroalgen.

Womit beschäftigen Sie sich in der Algen-Forschung?

Algen besitzen besondere Eigenschaften, die viele Industriezweige ökologischer gestalten können. Um Algen industriell nutzbar zu machen, haben wir das Kompetenzzentrum Algenbiotechnologie in Köthen gegründet. Hier untersuchen wir interdisziplinär, wie man aus den vielen in der Natur vorkommenden Mikroalgen kostengünstig Biomasse als Rohstoffquelle produzieren kann und welche Algen sich für die Gewinnung von Bioplastik, Kosmetika, Farbstoffen, Proteinen, Omega-3-Fettsäuren oder erdölähnlichen Kohlenwasserstoffen eignen. Auch schauen wir uns an, wie man mit Algen Futtermittel herstellen und die Effizienz landwirtschaftlicher Biogasanlagen optimieren kann. Da zahlreiche Algen Stoffe produzieren, mit denen man z.B. Viren, Bakterien und auch Demenzkrankheiten bekämpfen kann, suchen wir auch nach Algen, aus denen sich therapeutische Wirkstoffe oder gesunde Lebensmittel herstellen lassen. Speziell hierfür wird aktuell in Köthen das Zentrum für Naturstoff-basierte Therapeutika (ZNT) in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Zelltherapie und Immunologie in Halle aufgebaut.  

Warum sind Sie an Bord der Make Science Halle?

Ich finde es wichtig, die Algen als nachwachsende Rohstoffquelle mit vielfältigem Anwendungspotential stärker in den Fokus der Öffentlichkeit zu rücken. Viele kennen Algen nur als unangenehme Erscheinung im Aquarium oder als lästige Algenblüte in Seen. Die wenigsten wissen, dass Algen ein wertvoller Rohstoff für die Zukunft sind. 

Was begeistert Sie als Forscherin ganz besonders an der Alge?

Das Meer und die Algen faszinieren mich schon seit meiner Kindheit, vermutlich weil sie unser Leben erschaffen haben. Ihre Vielfalt ist riesig, ihre Fähigkeiten ebenso: Algen bauen schnell Biomasse aus CO₂, Sonnenlicht und Wasser auf, beeinflussen unser Klima positiv, reinigen Abwässer, binden Schwermetalle und bilden Wertstoffe für industrielle Anwendungen. Da die meisten Arten noch nicht erforscht sind, ist das Potenzial für neue Produkte und Anwendungen riesig. Die einzelnen Algenarten sind hoch divers und bilden daher auch viele unterschiedliche Inhaltsstoffe. Das hat schon vor Jahren meine Neugier geweckt und begeistert mich immer noch. Wenn ich unterwegs bin, bin ich auch ständig auf der Suche nach neuen unentdeckten Algenarten, die ich für unsere Köthener Algenstammsammlung sammle. Hier werden sie dann in Bezug auf technische Kultivierbarkeit und neue Inhaltsstoffe untersucht.

Welche Veränderungen kann die Algenbiotechnologie auf der Welt bewirken?

Das Zeitalter der fossilen Rohstoffe, das unseren Wohlstand nährt, neigt sich dem Ende zu. Alternative nachwachsende Ressourcen spielen vor dem Hintergrund des Klimawandels, sinkender Rohstoffressourcen und einer wachsenden Weltbevölkerung eine eminente Rolle, hierzu zählt auch die Biomasse von Algen. Eine industrielle Nutzung der Algen als universelle Rohstoffquelle, aus deren Biomassen eine Vielzahl von Alltagsprodukten für künftige Generationen hergestellt werden – Pharmaka, Kosmetika, Lebensmittel, Proteine, Biokunststoffe, Farbstoffe, Kraftstoffe – kann zur notwendigen Umstellung der fossilen Stoffkreisläufe auf eine biobasierte Wirtschaft beitragen.