In BALI werden regional kultivierbare Biomassen aus Makro-, sowie ausgewählten Mikroalgen gewonnen und Inhaltsstoffe für neue Anwendungen erschlossen.
BALI entwickelt Bioraffineriekonzepte zur Nutzung regionaler Algenbiomassen, die flächenintensive, traditionelle Landwirtschaft zum Teil ersetzen könnten. Die Projektpartner nutzen die Kaskade von Algenbiomasse, indem zusätzlich zu den klassischen Fettsäuren auch nützliche marine Zucker und bioaktive Sekundärmetabolite gewonnen werden. Die kombinierte Gewinnung und biotechnologische Nutzung verschiedener Algen-Inhaltsstoffe verbessert die Wertschöpfungsketten mariner, nachwachsender Ressourcen.
Wir verfolgen diese Produktziele:
Natürliche, kosmetische Hautaufheller auf der Basis von Sekundärmetaboliten mariner Algen,
Maßgeschneiderte, marine Algen-Zuckerverbindungen für die kosmetische und pharmazeutische Industrie sowie als Feinchemikalien, sowie
Polysaccharid-verwertende Enzyme als neue Biokatalysatoren.
Von Juni bis August 2021 wurde als Teil des BALI-Projektes an fünf Stationen entlang der Schlei (Schleswig, Stexwig, Missunde, Gut Bienebek und Maasholm) ein Experiment mit Blasentangkulturen durchgeführt. Zwei Hauptfragen wurden beantwortet: 1.) Kann in der Schlei grundsätzlich Blasentang kultiviert werden? und 2.) Welchen Einfluss hat der zunehmende Salzgehalt entlang der Stationen auf die Kultur hinsichtlich Aufwuchs durch andere Spezies?
Hier geht es zu den Ergebnissen, veröffentlicht durch das Schlei- Informationszentrum:
Blasentang aus der Flensburger Förde, der für das Experiment verwendet wurde
So sahen die experimentellen Kulturen aus (hier: Station nahe Restaurant "Odin" in Schleswig)
Kann man aus heimischen Meeresalgen wertvolle Stoffe für Kosmetik, Medizin und Chemie gewinnen – ganz ohne Öl oder Palmfett? Genau das hat das Projekt BALI erforscht. Es zeigt, wie eine nachhaltige Bioraffinerie auf Algenbasis funktionieren kann.
Im Mittelpunkt: Braun- und Mikroalgen aus Nord- und Ostsee, die bisher kaum genutzt werden – aber reich an nützlichen Zuckern, bioaktiven Verbindungen und Fetten sind. Das Projektteam entwickelte ein innovatives Verfahren zur Kaskadennutzung: Mehrere Wirkstoffe werden aus derselben Biomasse gewonnen, um die gesamte Alge bestmöglich zu verwerten.
Im Vergleich zur klassischen Landwirtschaft haben Algen viele Vorteile: Sie benötigen keine Düngemittel oder Süßwasser, binden CO₂ und wachsen schnell – oft sogar auf Flächen, die sonst nicht nutzbar sind. In BALI wurden daher neue Methoden entwickelt, um regionale Algenbiomassen gezielt für die industrielle Nutzung aufzubereiten.
Ziel war es, drei Produktgruppen zu erschließen:
• Natürliche Hautaufheller für die Kosmetik, z. B. aus Polyphenolen
• Maßgeschneiderte Zuckerverbindungen für Medizin und Chemie
• Biokatalysatoren – also Enzyme, die industrielle Prozesse nachhaltiger machen
Ein wichtiger Fokus lag auf der Entwicklung sogenannter Enzym-Toolboxen, mit denen bestimmte Zuckermoleküle gezielt aus Algen extrahiert werden können – darunter Laminarin, Fucoidan, Mannan oder Inulin. Die Forscher:innen testeten über 30 verschiedene Enzyme und entwickelten Verfahren, die sogar in der Industrie skalierbar sind.
Im Teilprojekt des IMaB (Institut für Marine Biotechnologie) wurden zudem extraktionsfähige Polysaccharide aus Mikroalgen wie Thalassiosira weissflogii isoliert. Dabei zeigte sich, dass sich je nach Kulturbedingungen die Zusammensetzung der Zucker verändert – ein wichtiger Hebel für gezielte Wirkstoffproduktion.
Auch die bioaktive Wirkung von Fucoidanen – spezielle Zucker aus Braunalgen – wurde getestet. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass sie das Wachstum schädlicher Bakterien hemmen und potenziell hautschützende Eigenschaften besitzen.
Neben der Labortechnologie ging das Projekt auch ins Feld: In der Schlei wurde getestet, ob sich der heimische Blasentang (Fucus vesiculosus) erfolgreich kultivieren lässt. Das Ergebnis: Ja – allerdings ist die Qualität der geernteten Biomasse je nach Standort und Salzgehalt sehr unterschiedlich. Besonders im Bereich mit höherem Salzgehalt zeigte der Tang besseres Wachstum – doch auch der Befall mit Aufwuchsorganismen (z. B. Seepocken, Moostierchen) war hier stärker.
Die Studie in der Schlei zeigte: Eine Makroalgenproduktion ist an dem Standort möglich, aber die geerntete Biomasse eignet sich eher für technische Anwendungen (z. B. als Dünger. Die Methode kann auch helfen, Nährstoffe aus dem Wasser zu binden und Küstenökosysteme zu entlasten.
Projektkoordination: Prof. Dr. Thomas Schweder, Universität Greifswald
