Was sind Algen?

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Alles über Algen

Unter dem Begriff „Alge“ versteht man verschiedene vor allem eukaryotische Lebewesen, die in der Natur meist in Gewässern vorkommen. Wie auch Pflanzen, betreiben sie Photosynthese, sind allerdings sehr viel kleiner und einfacher aufgebaut als ihre Verwandten. Streng genommen existiert der Begriff „Alge“ in der Biologie gar nicht als Verwandtschaftsbeziehung, wie beispielsweise die Begriffe „Tier“ oder „Pflanze“. Vielmehr ist es ein Sammelbegriff, mit dem – eigentlich fälschlicherweise – auch Cyanobakterien bezeichnet werden, die deshalb im Volksmund auch als Blaualgen bekannt sind.

 

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Algen zeichnen sich durch eine große Artenvielfalt aus. Forscher vermuten, dass es über 400.000 Algenarten gibt, von denen bis heute nur etwa 20 Prozent bekannt sind. Sie werden nach ihrer Größe unterteilt in Makro- und Mikroalgen. Mikroalgen können sehr klein sein, sodass sie für das menschliche Auge gar nicht sichtbar sind. Manche bestehen nur aus einer einzigen Zelle. Makroalgen sind dagegen gut sichtbar und uns allen gerade in Form des weit verbreiteten Seetangs bekannt.

Eine besondere Eigenschaft vieler Algenarten und gerade auch von Cyanobakterien ist ihre große Anpassungsfähigkeit. Ihre Toleranz gegenüber sehr hohen und tiefen Temperaturen, Austrocknung und niedrigen pH-Werten versetzt sie in die Lage, auch an extremen Standorten zu überleben. So wurden trocknungstolerante Cyanobakterien sowohl in Wüstenumgebungen als auch in der Eiswelt der Antarktis gefunden.

 

Mehr über Algen

Alwe - Das Algenbild

Lebende Algenbilder sorgen für natürlich bessere Luft in Innenräumen. Mit den  grünen Superkräften von Mikroalgen nimmt Alwe™ schädliche Luftschadstoffe, wie CO2StickoxideFeinstaub und Chemikalien auf und deaktiviert diese.

Mikroalgen eignen sich viel besser für Innenräume, da sie Licht effizienter nutzen als Pflanzen und auch bei schwierigen Lichtverhältnissen noch Sauerstoff produzieren.

Mit Alwe™ trifft Funktion auf Design. Die natürliche Luftverbesserung bekannt von Pflanzen und Algen, verbindet sich hier mit der platzsparende Einfachheit eines Bildes.

Diese besondere Widerstandsfähigkeit macht Algen auch für den Menschen interessant. Schon seit Jahrhunderten werden sie in Südostasien als Nahrungsmittel verwendet, sei es als Hülle für Sushi-Rollen oder als Salat. Als sogenanntes „Superfood“ oder Nahrungsergänzungsmittel erobern sie heute auch die westlichen Märkte. Dank ihres schnellen und vielfältigen Wachstums stellen sie eine interessante Alternative zu herkömmlich angebauten Nahrungsmitteln dar. Auch in der Kosmetik werden Algen inzwischen verwendet, um eine Grundlage für Lotionen und Cremes zu bilden, da sie in der Lage sind Giftstoffe abzubauen und wichtige Nährstoffe aus dem Meer gebunden haben. Eine weitere gerade heutzutage besonders interessante Anwendung von Algen ist die Herstellung von Biokraftstoffen. Hierbei werden entweder Öle extrahiert oder die Algen werden vergärt, wobei Ethanol oder Biogase wie Methan entstehen. Bis heute sind die Verfahren zur Herstellung der Biokraftstoffe jedoch noch nicht ausgereift, sodass man noch nicht in der Lage ist herkömmliche fossile Brennstoffe zu ersetzen. Viele große Unternehmen forschen aber daran dieses Ziel in naher Zukunft zu ermöglichen.

Mit unseren Algenbildern nutzen wir die Fähigkeit der Mikroalgen eine Reihe an Schadstoffen aus der Luft zu binden. Zusätzlich nutzen wir ihr Potenzial der Photosynthese, Kohlenstoffdioxid zu Sauerstoff umzuwandeln. Einige Algenarten besitzen neben dem Photosynthese-Farbstoff Chlorophyll auch noch sogenannte Phycobiline – Stoffe die ebenfalls Licht für die Photosynthese absorbieren. Pflanzen, die ausschließlich Chlorophyll bilden, sind nur bedingt in der Lage den grünen Anteil des Sonnenlichts aufzunehmen. Ein Teil wird von ihnen reflektiert, weswegen wir sie als grün wahrnehmen. Phycobiline ermöglichen es den Algen auch das grüne Licht zu absorbieren und die Energie der Photosynthese zur Verfügung zu stellen. Dadurch haben sie den großen Vorteil auch an Orten mit schlechten Lichtverhältnissen wachsen und Sauerstoff bilden zu können.

Tatsächlich ist die Photosynthese der Cyanobakterien so effektiv, dass sie einen bleibenden Effekt in der Erdgeschichte hinterlassen hat. Diese Gruppe der Mikroalgen gilt als Auslöser der „Großen Sauerstoffkatastrophe“. Vor ca 2,4 Milliarden Jahren war Sauerstoff nur ein kleines Abfallprodukt in der Erdatmosphäre. Leben, wie wir es heute kennen, existierte noch nicht lange und auch nur in der Form winziger anaerober – also nicht sauerstoffabhängiger – Organismen. Schon damals gab es aber Cyanobakterien in den Meeren und an Steinoberflächen, die in der Lage waren Photosynthese zu betreiben. Sie sorgten zu dieser Zeit für einen rapiden Anstieg der Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre, der dazu führte, dass eine große Anzahl an Lebewesen, für die Sauerstoff giftig war, ausstarben. Gleichzeitig war der Grundstein für die Entwicklung des heutigen sauerstoffabhängigen Lebens gelegt. Dass es uns in unserer heutigen Form geben kann, verdanken wir also den Mikroalgen.

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Solaga - Biotechnologie für eine grüne Zukunft

Algen

In einer Welt, die sich stetig verändert und immer größeren Umweltbelastungen ausgesetzt ist, sind innovative Lösungen zur Bewältigung dieser Herausforderungen gefragter denn je. Eine der vielversprechendsten Ansätze ist die Nutzung von Algen zur Umwandlung von Schadstoffen in Wertstoffe. Durch ihre einzigartigen Eigenschaften und Fähigkeiten könnten Algen eine bedeutende Rolle in der Zukunft der nachhaltigen Entwicklung spielen.

Algen sind einfache, photosynthetische Organismen, die in einer Vielzahl von Umgebungen vorkommen – von Süß- bis Salzwasser, von kalten Polargewässern bis hin zu heißen Wüstengebieten. Sie sind bekannt für ihre Fähigkeit, schnell zu wachsen und dabei große Mengen an Kohlendioxid (CO2) aufzunehmen. Dies macht sie zu idealen Kandidaten für die Beseitigung von Schadstoffen und die Umwandlung in wertvolle Rohstoffe.

Ein vielversprechender Ansatz zur Nutzung von Algen zur Umwandlung von Schadstoffen ist die Integration in Abwasseraufbereitungsanlagen. Algen könnten hierbei als natürliche Filter eingesetzt werden, um Schadstoffe wie Stickstoff und Phosphor aus dem Abwasser zu entfernen. Diese Nährstoffe sind für das Wachstum der Algen essentiell, was wiederum dazu führt, dass sie sich schnell vermehren und so kontinuierlich zur Reinigung des Wassers beitragen. Die entstehende Algenbiomasse könnte dann weiterverarbeitet werden, um daraus verschiedene Wertstoffe wie Biokraftstoffe, Düngemittel oder Tierfutter zu gewinnen.

Ein weiterer Ansatz zur Nutzung von Algen zur Schadstoffumwandlung ist die so genannte „Algen-Bioreaktoren“. In diesen geschlossenen Systemen werden Algen unter optimalen Bedingungen gezüchtet, um ihre Fähigkeit zur Schadstoffabsorption und Biomasseproduktion zu maximieren. Diese Bioreaktoren können an industriellen Standorten eingesetzt werden, um Emissionen wie CO2 oder andere Schadstoffe direkt aus den Abgasströmen zu filtern und in Algenbiomasse umzuwandeln. Diese Biomasse kann anschließend für verschiedene Zwecke genutzt werden, wie etwa zur Herstellung von Bioplastik, Nahrungsergänzungsmitteln oder sogar als Grundlage für die Produktion von Textilfasern.

Ein dritter, innovativer Ansatz ist die Kombination von Algen mit anderen Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilzen in sogenannten „Konsortien“. Diese Konsortien nutzen die Stärken jedes Organismus, um Schadstoffe effizienter abzubauen und in Wertstoffe umzuwandeln. Ein Beispiel hierfür ist die Zusammenarbeit von Algen und Bakterien bei der Umwandlung von Schwermetallen in schwerlösliche Komplexe, die anschließend leicht aus dem Wasser entfernt werden können. Dadurch könnte die Belastung durch Schwermetalle in Gewässern deutlich reduziert werden.

Die Anwendungsmöglichkeiten von Algen zur Umwandlung von Schadstoffen sind vielfältig und zukunftsweisend. Dennoch gibt es einige Herausforderungen, die vor der großflächigen Implementierung dieser Technologien bewältigt werden müssen. Dazu gehört die Entwicklung von kosteneffizienten und skalierbaren Produktionsverfahren, die es ermöglichen, Algen in großem Maßstab zu züchten und zu ernten. Darüber hinaus muss auch die Infrastruktur für die Verarbeitung der Algenbiomasse in Wertstoffe weiter ausgebaut und optimiert werden.

Trotz dieser Herausforderungen zeigt die bisherige Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet, dass Algen ein großes Potenzial für die Umwandlung von Schadstoffen in Wertstoffe haben. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung von Technologien und Verfahren könnten Algen in naher Zukunft eine wichtige Rolle bei der Schaffung einer nachhaltigeren Weltwirtschaft spielen.

Eines der Hauptziele ist dabei die Reduzierung von Treibhausgasemissionen und die Schonung natürlicher Ressourcen. Durch die Nutzung von Algen als CO2-Senken und zur Herstellung von Biokraftstoffen könnten fossile Brennstoffe ersetzt werden, was zu einer deutlichen Verringerung der CO2-Emissionen führen würde. Gleichzeitig könnten Algen als alternative Proteinquelle in der Ernährung von Menschen und Tieren dienen, wodurch der ökologische Fußabdruck der Lebensmittelproduktion verringert werden könnte.

Die Erforschung von Algen als Umwelttechnologie ist ein aufregendes und vielversprechendes Forschungsgebiet, das bereits erste Erfolge verzeichnet. Es ist jedoch wichtig, die Zusammenarbeit von Wissenschaftlern, Industrie und Politik zu fördern, um den Weg für eine breite Anwendung dieser Technologien zu ebnen. Durch die Bündelung von Ressourcen und Know-how können die Herausforderungen gemeistert und die Vorteile von Algen zur Umwandlung von Schadstoffen in Wertstoffe voll ausgeschöpft werden.

Zusammenfassend bieten Algen eine vielversprechende Möglichkeit, Schadstoffe in Wertstoffe umzuwandeln und so einen Beitrag zu einer nachhaltigeren Zukunft zu leisten. Die Anwendungsbereiche reichen von der Abwasserreinigung über die Luftfilterung bis hin zur Produktion von Biokraftstoffen und alternativen Proteinquellen. Trotz einiger Herausforderungen zeigt die bisherige Forschung, dass Algen das Potenzial haben, eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung von Umweltproblemen und der Schaffung einer nachhaltigen Wirtschaft zu spielen. Die Förderung der Zusammenarbeit und Innovation in diesem Bereich wird entscheidend sein, um diese vielversprechenden Ansätze in die Praxis umzusetzen und ihre Vorteile für Umwelt und Gesellschaft zu nutzen.

Weniger Schadstoffe

Absorbtion und Reduktion von Schadstoffen in unserer Umwelt durch Algen.

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Umwandlung in Wertstoffe: Kreislaufwirtschaft, Bioökonomie, erneuerbare Energien