Reinalgenzuchtanlagen zur Algenproduktion mit Rauchgasen bieten einzigartige Möglichkeiten, energetische, ökologische und langfristig ökonomische Chancen mit Wertsteigerung zu bündeln. Die Bilanz des gesamten Prozesses der Algenproduktion mit anschließender Umwandlungs- und Nutzungsmöglichkeiten marktfähig zu gestalten, ist das Ziel von Unternehmen wie der Energiestrategen GmbH und weiteren Partnern.
Im Rahmen der Konversion von landwirtschaftlichen Flächen außerhalb der Massentierhaltung und landwirtschaftlichen Intensivnutzung entsteht in Bassum die größte bisher gebaute Reinalgenzuchtanlage für die Produktion von Mikroalgen in industrieller Modulbauweise. Es muss ganz klar betont werden, dass die Algenproduktion nicht in Konkurrenz zu landwirtschaftlichen Produktionsflächen steht. Das Projekt in Bassum umfasst 32.000m2 überbaute Gewächshausfläche, das entspricht der Fläche von etwa 4,5 Fußballfeldern. Das weitere geplante Projekt in Essen soll 70.000m2 überbaute Gewächshausfläche erreichen, so die Zielplanungen des Geschäftsführers Wolfgang Seliger vom Unternehmen Energiestrategen GmbH.
Wie kann mit neuen Lösungsansätzen für eine Effizienzsteigerung eine Koppelung einer Mikroalgenproduktionsanlage und einem Kraftwerk entwickelt werden? Dieses Ziel erforschte die RWE Power und verfolgte neue Wege zur CO2-Einbindung durch Mikroalgen in einer Pilotanlage in Niederaussem.
Wie alle Pflanzen nehmen Mikroalgen CO2 über die so genannte Photosynthese auf, also mit Hilfe von Licht, wachsen dabei aber deutlich schneller als Landpflanzen. Eine erhöhte Wachstumsrate wird durch die gesteuerte Zufuhr von CO2 mittels CO2-Quellen erreicht, die einen höheren CO2-Gehalt als Luft aufweisen. Daher eignen sich Rauchgase z.B. aus Braunkohlekraftwerken sehr gut zur Produktion von Algen. Eine Abtrennung von CO2 aus dem Rauchgas ist hierzu nicht notwendig, da das Rauchgas direkt genutzt werden kann. Durch die hohe CO2-Konzentration besitzen die aufbereiteten Gase, im Hinblick auf eine Biomassenproduktion als Rohstoffquelle, ein wesentlich höheres Potential als atmosphärische Luft.
Rauchgasleitung
Die Leitung besteht aus PE und wurde ausgewählt, um einer Korrosion durch Kondensation von Wasserdampf-Restmengen vorzubeugen. Durch das Verfahren des Blasenreaktors werden keine Rauchgase in das Gewächshaus geleitet, sondern nur das in der Algensuspension gelöste CO2.
Schlau-Inkubatoren
Die C02 angereicherte Algensuspension wird ins Gewächshaus geführt und dort in die von der Novagreen Projektmanagement GmbH entwickelten Schlauch-Inkubatoren geleitet. Diese bestehen aus transparenten Kunststoffschläuchen, die in V-Form an Trägern befestigt sind.
Zur Optimierung der Kulturbedingungen befinden sich die Schlauch-Inkubatoren in einem Gewächshaus. Dort können relativ konstante Temperaturbedingungen sowie optimale Nährstoffbedingungen und Lichtverhältnisse für hohe Wachstumsraten der Algen konstant eingestellt werden. Die benötigte Wärme wird klimaschonend aus nicht genutzter Kühlturmabwärme des benachbarten Kraftwerks zur Verfügung gestellt. Die Schlauch-Inkubatoren sind derzeit auf einer Grundfläche von 600 Quadratmetern errichtet. Für Erweiterungen stehen bis zu 1.000 Quadratmeter Gewächshausfläche zur Verfügung.
Optimale Algenbedingungen zur Züchtung, Wachstum und Reife
Die erste Ausbaustufe auf 600 Quadratmeter Fläche enthält ca. 52 Kubikmeter Algensuspension. Von oben wird über einen kleinen Schlauch Suspension zugeführt, unten wird Suspension per Schlauch abgeführt. In transparenten Schlauch-Inkubatoren kommen die Algen in Kontakt mit Licht und wachsen. Das für die Photosynthese benötigte CO2 wird von den Mikroalgen aus der Suspension gelöst und aufgenommen. Damit alle Mikroalgen gleichmäßig Licht erhalten, wird in den Schlauch-Inkubatoren für Durchmischung gesorgt, indem von unten Luftblasen in den Reaktor eingeleitet werden und durch diesen hindurch perlen.
Der pH-Wert der Suspension dient als Indikator für den CO2-Gehalt. Der Anteil der Algen wird durch die Messung der optischen Dichte der Suspension ermittelt. Ist diese ausreichend hoch, wird die Algensuspension statt in den Blasenreaktor in einen Erntebehälter geleitet. Die Algen werden dann vom Wasser getrennt. Die abgeschiedenen Mikroalgen haben eine pastöse Konsistenz und stehen nun für die Weiterverarbeitung bereit und das Wasser wird in den Kreislauf zurückgeführt.
Am Beispiel einer solchen Anlage können pro Jahr bis zu 6.000 Kilogramm Algen (Trockensubstanz) produziert werden. Dadurch werden 12.000 Kilogramm CO2 eingebunden. Unternehmer Wolfgang Seliger sieht vertrauensvoll in die Zukunft, denn mit Algen in die Zukunft, leisten diese kleinen Alleskönner einen großen aktiven Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz. Der Produktionsstandort Deutschland bereitet sich für die weitere Entwicklung von kosteneffizienten und umweltschonenden Energiekonzepten vor, denn Umwelt, Energie und der Schutz geht alle, heute tun und morgen vertrauensvoll ernten.
V.i.S.d.P.:
Wolfgang Seliger
Geschäftsführer / Managing Director
Der Verfasser ist für den Inhalt verantwortlich
Erneuerbare oder regenerative Energie stammt aus nachhaltigen Quellen wie Wasserkraft, Windenergie, Solarenergie, Biomasse und Geothermie. Die Energiestrategen GmbH steht für Unabhängigkeit, bündelt Aktivitäten, engagiert sich in Energieprojekten im Inland sowie im europäischen Ausland und unterstützt somit die Integration der erneuerbaren Energien in die Energiemärkte.Weitere Informationen unter www.energiestrategen-gmbh.de
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