INZELLA im Überblick
| Projekttitel | Innovative bioökonomische Nutzung von Zellkulturen wertstoffbildender Makroalgen |
| Fördergeber: | Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) |
| Projektlaufzeit: | 01/2025 - 06/2028 |
| Kooperationspartner (ohne Unternehmen): | Verantwortung für spezifische Kerninhaltsbereiche:
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| Projektziel | Die Qualität und Quantität der Algenprodukte hängen stark von Faktoren wie Nährstoffgehalt, Temperatur, Lichtverhältnissen und Stress ab, die bei der Freiland-Kultivierung nur begrenzt kontrolliert werden können. Für industrielle oder medizinische Anwendungen sind jedoch standardisierte Produkte und eine zuverlässige Verfügbarkeit entscheidend. Durch die Produktion in geschlossenen Bioreaktoren können diese Anforderungen erfüllt werden, was die Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit der bioökonomischen Nutzung von Makroalgen erhöht. Das Projekt zielt also darauf ab, die Produktion hochwertiger Produkte aus Makroalgen mithilfe von Gewebekulturen in Bioreaktoren zu realisieren. Dazu werden drei ausgewählte Makroalgenarten untersucht, die unterschiedliche Industriezweige adressieren. Zwei der Zielprodukte sind Polysaccharide, die in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie als strukturgebende und bioaktive Substanzen verwendet werden. Das dritte Produkt ist die Biomasse von Asparagopsis taxiformis, einer Alge mit methanogenese-inhibierenden Eigenschaften, die als potenzieller Futterzusatzstoff bei Wiederkäuern dient. |
Gesellschaftlicher Mehrwert
Nachhaltigkeit, Bioökonomie und Innovation
Das INZELLA-Projekt leistet einen wesentlichen Beitrag zu gesellschaftlich relevanten Themen wie Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft, Klimaschutz und Ressourcenschonung. Durch die Erforschung und Optimierung der Kultivierung von Makroalgen-Zellkulturen entstehen neue Perspektiven für verschiedene Anwendungsbereiche:
- Beitrag zur Bioökonomie und Kreislaufwirtschaft:
- Nutzung von Algen als nachhaltige Rohstoffquelle für Biopolymere, Pharmazeutika und Lebensmittelzusätze.
- CO₂-Bindung durch Algenkulturen als Beitrag zum Klimaschutz.
- Verwertung von Reststoffströmen aus industriellen Prozessen durch Algenbiotechnologie.
- Alternative Ressource für eine Vielzahl an Produkten:
- Algen als nährstoffreiche, klimafreundliche Alternative zu traditionellen funktionellen Futtermittelzusatzstoffen im Tierfutter.
- Entwicklung neuer funktioneller Inhaltsstoffe für die Lebensmittel- und Kosmetikindustrie.
- Energie- und Ressourcen-Effizienz:
- Effiziente Nutzung von Licht, Nährstoffen und Wasser durch optimierte Kultivierungsverfahren.
- Reduktion des ökologischen Fußabdrucks durch innovative Bioreaktortechnologien.
- Industrie und wirtschaftliche Verwertbarkeit:
- Entwicklung neuer biotechnologischer Verfahren für die pharmazeutische, kosmetische und chemische Industrie.
- Förderung von Start-ups und Kooperationen mit Unternehmen im Bereich nachhaltiger Bioproduktion.
- Gesundheitliche und ökologische Vorteile:
- Forschung zur Nutzung von Algenextrakten als natürliche Antibiotika-Alternativen und für die menschliche Gesundheit.
- Verhinderung von Treibhausgasemissionen in der Landwirtschaft durch algenbasierte Futtermittelzusätze (Asparagopsis taxiformis).
Wissenschaftlicher Kontext
Interdisziplinäre Forschung an der Schnittstelle von Biotechnologie und Ingenieurwissenschaften
Die INZELLA-Forschung vereint verschiedene wissenschaftliche Disziplinen, um die Makroalgen-Biotechnologie voranzutreiben:
- Biotechnologie und Verfahrenstechnik:
- Entwicklung von neuen biotechnologischen Prozessen zur Skalierung der Makroalgen-Kultivierung.
- Optimierung der Algenbiomasse hinsichtlich ihrer Inhaltsstoffe (z. B. Polysaccharide, Antioxidantien, bioaktive Verbindungen).
- Nachhaltigkeitsbewertung und Ökobilanzierung:
- Analyse der ökologischen und ökonomischen Auswirkungen der Algenproduktion.
- Entwicklung von Life Cycle Assessment (LCA)-Modellen zur Bewertung der Umweltauswirkungen.
- Interdisziplinäre Zusammenarbeit und Wissenstransfer:
- Enge Kooperation zwischen Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Industriepartnern.
- Verbindung von Grundlagenforschung mit anwendungsorientierter Entwicklung.
- Standortvorteile und technologische Infrastruktur:
- Nutzung der modernen Labore für Biotechnologie und Umwelttechnik an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden (OTH-AW).
- Synergieeffekte mit der Forschungsprofessur Sustainable Engineering an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT).
- Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses im Promotionskolleg REDIG – Ressourceneffizienz und Digitalisierung
- Transfer aktueller Forschung in die Studiengänge Bio- und Umweltverfahrenstechnik (BA) oder Global Research in Sustainable Engineering sowie Umwelttechnologie (MA) an der OTH AW.
