Algen als Energiespeicher

Stefanie Hofstätter, Doris Kainhofer und Johanna Mrnik, drei Maturantinnen aus der HTL Braunau, haben sich in ihrem Diplomprojekt „Algenergie“ damit beschäftigt, wie sie ein optimales Algenwachstum erzielen und so den Grundstoff für eine Biogaserzeugung herstellen können. Ihr Projekt wurde in das Halbfinale des Jugend Innovativ Wettbewerbs nominiert.

„Wie lässt sich Sonnenenergie möglichst effizient direkt in Biomasse umwandeln, das war die Ausgangsfrage unseres Projektes“ erzählt Stefanie Hofstätter, die sich mit ihren beiden Kolleginnen dann intensiv mit der Frage des Algenwachstums beschäftigt hat. „Algen lassen sich nämlich gut speichern bzw. können relativ einfach in chemisch gut speicherbare Stoffe wie Methan überführt werden“, so die Maturantin.

Algen haben gegenüber anderen Nutzpflanzen deutliche Vorteile. Zum einen leben sie im Wasser und brauchen deshalb keinen fruchtbaren Boden, zum anderen ist die Lichtausbeute von Algen rund 30 Mal so hoch wie von normalen Pflanzen. Zusätzlich kann aus Algen auch Biodiesel hergestellt werden bzw. können manche Sorten auch als Nahrungsmittel verwendet werden.

„Am Beginn unseres Projektes arbeiteten wir mit Teichalgen, die aus verschiedenen Gewässern gesammelt wurden. Diese waren aber nicht so gut für unsere Versuche geeignet, da sie keine Reinkulturen waren. Deshalb stiegen wir auf die Reinkultur Chlorella vulgaris, eine Schwebe- und Mikroalge, um“, erzählt Doris Kainhofer, die zusammen mit ihren Mitschülerinnen eine große Anzahl von Versuchen durchgeführt hat. „Im wesentlichen mussten wir bei unseren Versuchen sechs Faktoren beachten – die Lichtzufuhr, den CO2 Gasaustausch, weil ja bei der Photosythese CO2 in Sauerstoff umgewandelt wird und CO2 sozusagen von den Algen als Futter benutzt wird, die Raumtemperatur, die Nährstoffe – Algen brauchen Stickstoff, Phosphor, Kalium und Spurenelemente wie Eisen – den pH-Wert des Wassers sowie eine entsprechende Zirkulation der Algen“, berichtet Johanna Mrnik, die sich besonders auf das Filtern der Algen und die Arbeit am Aquarium konzentrierte.

„Wir wissen jetzt, welche Umweltbedingungen optimal für das Algenwachstum sind. Wir haben auch herausgefunden, dass es ideal ist, wenn gehäckseltes Stroh oder andere Faserstoffe verwendet werden, damit man die Mikroalgen besser abfiltrieren kann und wir haben herausgefunden, dass sich die Algenproduktion ideal mit einer Biogaserzeugung koppeln lässt, da dabei alle Einsatzstoffe wie CO2, Gülle, Wärme und Filterhilfsstoffe vorhanden sind“, fassen die drei Bionikerinnen die Ergebnisse ihrer Diplomarbeit zusammen. Besonders hilfreich war die Herstellung eines Photobioreaktors, den die Projektantinnen erstellten, da sie hier die Aufbereitung der Algen am besten testen konnten.

„Ich freu‘ mich sehr, dass das Projekt der Schülerinnen durch die Aufnahme ins Halbfinale von Jugend Innovativ auch extern große Anerkennung findet. Gerade durch solche Projekte werden neue Möglichkeiten einer nachhaltigen Energieversorgung getestet“, erklärt Benjamin Seeburger, MSc, der zusammen mit AV DI Dr. Josef Wagner das Projekt betreut hat.