Forschungsplattform für Algenreaktoren in Brisbane g p gAlgal Center for Renewable Energy

4 B d l t ti h

Institut für Bio und Lebensmitteltechnik Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik Bereich Bioverfahrenstechnik

4. BundesalgenstammtischRosa Rosello, Clemens Posten, Olaf Kruse und Ben Hankamer

Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik, Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik, Bereich Bioverfahrenstechnik

KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu

Mögliche Wege zum Produkt

ungesättigte

Farbstoffe,Antioxidanten

(rekombinante)Proteinen

WasserstoffBiodiesel

H ungesättigteFettsäurenVitaminen

ExtraktionExtraktion SeparationO2

H2

Licht Öl

PigmentePoly-

saccharide

( dh it fö d d)NH2OCO

Biogas(gesundheitsfördernd) Lebensmittel,Aquakultur, Futter,Düngermittel

NeueBiomasse

CO2

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung2 02.05.2011

DüngermittelKonzentrationBLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Trittsteine der Mikroalgenindustrie

Feinchemikalien:PigmentePigmenteFettsäuren

Menschliche Prei

se

Aquakultur

Ernährung

iger

e P

chen

Futtermittel

Aquakultur

nied

ri

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läc

Bulkchemikalien höhe

r

Das Projekt soll dieEnergie:BiodieselBiogas H

Das Projekt soll dieMikroalgentechnologie aufdiesen Weg vorantreiben

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung3 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Biogas, H2

Algal Center for Renewable EnergyZielsetzung

Reaktor- und Prozessentwicklung im Pilotmaßstabg

Untersuchung der Leistungsfähigkeit kommerzieller und eigener

PhotobioreaktorenPhotobioreaktoren

Kinetiken, Produktivitäten

Praktische Erfahrung unter reellen Bedingungeng g g

Direkter Vergleich einzelner Designparameter und direkter Einfluss von

Umgebungsbedingungeng g g g

Stamm- und Metabolismusforschung

lokale Stämmelokale Stämme

P kti h E ittl A l t fü ät S l

Sammlung von Erfahrungen im Pilotmaßstab

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung4 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Praktische Ermittlung Auslegungsparameter für späteres Scale-up

Algal Center for Renewable Energy

Direkter Vergleich Umweltparameter Temperatur

Algenwachstum zeigt einerelativ starke Temperaturabhängigkeit

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung5 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Algal Center for Renewable Energy

Direkter Vergleich Designparameter Reaktorhöhe und Lichtverdünnung

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung6 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Grundkonzept für Bioreaktor Design

Wärme Fluoreszenz

Respiration

Licht

CO2Wachstumsphase,makromolekulare Zusammensetzung

Reaktor wandelt Umgebungsbedingungen in physiologische Bedingungen um.Reaktoroptimierung bedeutet Zellsignale zu verstehen

H2O Zusammensetzung

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung7 02.05.2011

Reaktoroptimierung bedeutet Zellsignale zu verstehen.

BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Energie Minimierung durch optimaler Prozessführung

Messung prozessrelevanter Größen (Temp., pH, pO2, pCO2) und Gradienten entlang der ReaktorstreckeRegelung Begasungsrate od Begasungszusammensetzung an aktuellenRegelung Begasungsrate od. Begasungszusammensetzung an aktuellen photosynthetischen Aktivität der Zellen

Optimierung Zufütterungsstrategien und ErntezyklenAuswertung der molekularen und mikrobiologischen Ergebnissen der Reaktion d Z ll f di K lti i b di

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung8 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

der Zellen auf die Kultivierungsbedingungen

Algal Center for Renewable EnergyKooperationspartner

B i b P j ktBrisbane-Projekt

Akademische Partner Industriepartner

UQ und IMBcom KBRQAdministration und Organisation Anlagenplanung

Universität Bielefeld Cement AustraliaStammentwicklung & Metabolismus Kohlenstoffdioxid-Nutzung

KIT Neste Oil und SiemensReaktor- & Prozessentwicklung Biofuel-Produktion

Regierung Queensland

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung9 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Regierung Queensland

Algal Center for Renewable EnergyStandort Brisbane

Brisbane27°23'3"SBreitengrad

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung10 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Algal Center for Renewable EnergyStandort Brisbane: Übersicht

subtropisches Klima:

Durchschnittstemperatur: 20,4 °C/a*

durchschnittliche Sonnenstunden: 08,1 h/d*

durchschnittliche Sonnenstrahlung: 19,8 MJ/m²/d*

Gewitter- und Hagelstürme sowie lange Trockenperioden

Industrie- Wirtschaftszentrums AustraliensIndustrie , Wirtschaftszentrums Australiens

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung11 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

*http://www.bom.gov.au/climate/averages

Algal Center for Renewable EnergyStandort Brisbane

Brisbane

Brisbane River

Universität

Anlage

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung12 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Algal Center for Renewable EnergyStandort Brisbane

Laborgebäude

ca. 100m

ca. 100m

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung13 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung14 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Algal Center for Renewable Energyg gy

Zusammenfassung

Forschungseinrichtung zur Kultivierung von Mikroalgen in großem

Maßstab

Auswahl lokaler Stämme

Ausführliche DatenerfassungAusführliche Datenerfassung

Optimierung Reaktorgeometrie und Prozessführung

Optimierung Biomasse- und Produktausbeute

Optimierung des Energiebedarfs

Bestätigung vom rationalem Scale-up (10 m² auf 50 m²)

Abteilungs-, Fakultäts-, Institutsbezeichnung15 02.05.2011 BLT- Institut, Bereich III: BIOVERFAHRENSTECHNIKFakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Institute of Engineering in Life Sciences, Department Bioprocess EngineeringInstitut für Bio- und Lebensmitteltechnik, Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik, Bereich Bioverfahrenstechnik

olaf.kruse@uni-bielefeld.de

Kontakt:

b.hankamer@imb.uq.edu.au

@

clemens.posten@kit.edu

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