Department Maritime Systeme - Interdisziplinäre Fakultät ...

Forschungsplan Maritime Systeme 21
jedoch weitere, interdisziplinäre Fragestellungen in diesem für die Ostsee einzigartigen 4 ha großen
Freiwasserlabor angedacht. Neben dem Einsatz von Forschungstauchern für manuelle Beprobung und
Monitoring spielt als wissenschaftliche Methode die ferngesteuerte videooptische UW-Beobachtung
eine bedeutsame Rolle, die fast ganzjährig und auch nachts Live-Bilder vom Leben im Riff liefert, wobei
unter anderem die automatisierte Auswertung der Videodaten vorangetrieben werden muss.
Algen stellen die ältesten Pflanzen auf der Erde dar, und umfassen sowohl mikroskopisch kleine
Mikroalgen als auch bis zu 50 Meter lange Makroalgen (z.B. Tange). Nahezu 50% des weltweit
photosynthetisch gebildeten Sauerstoffs stammen aus diesen Organismen, was die immense
ökologische Bedeutung der Algen unterstreicht. Die grüne Lunge der Erde ist nicht in erster Linie im
tropischen Regenwald zu finden, sondern in den Weltmeeren. Dort sind Algen die wichtigsten
Primärproduzenten und stehen am Anfang der Nahrungsketten. Ob im Meer- oder Süßwasser, im Eis
der Antarktis, in Wüsten oder auf Gebäuden und Dachziegeln, Algen kommen in allen Lebensräumen
der Erde vor. Diese Fähigkeit unter extremen Umweltbedingungen zu existieren, spiegelt sich in einer
breiten metabolischen Leistungsfähigkeit wider, welche von großem biotechnologischen Interesse ist.
Die wirtschaftliche Nutzung von Algen zur Gewinnung von Gelierstoffen (Alginate, Agar etc.),
kosmetischen und pharmazeutischen Wertstoffen, Nahrungsergänzungssubstanzen (Mensch,
Fischfutter), von Biogas oder zur Nutzung in der Rauchgasreinigung verlangt eine Kultivierung in
Aquakulturen. In offenen Systemen (z.B. Teichkulturen) können zwar große Biomassen erzeugt werden,
dafür besteht aber die Gefahr der Kontamination durch unerwünschte Begleitorganismen. Dieses
Problem kann in geschlossenen, kontrollierten Systemen (z.B. Photobioreaktoren), welche allerdings
energieaufwendiger zu betreiben sind, ausgeschlossen werden. Bisher werden weltweit nur extrem
wenige Mikro- und Makroalgenarten in der Aquakultur eingesetzt, d.h. die Breite der Fähigkeiten und
Nutzungsmöglichkeiten von Algen, als auch eine technologische Optimierung der Biomasse-Produktion
sind kaum erforscht. Deshalb sollen aufbauend auf den vorhandenen Algen-Kompetenzen folgende
Fragestellungen untersucht werden:
Vorhandene Algen-Sammlungen extremer Standorte ausbauen und auf wirtschaftliche Nutzung
(Wertstoffe, Nahrungsergänzungsstoffe, Biogas, Rauchgas-Reinigung) testen. Dafür wird ein
umfassendes ökophysiologisches, biochemisches und biotechnologisches Screening
durchgeführt.
Geeignete Algenstämme mit Hilfe molekularbiologischer Methoden korrekt identifizieren
Physiologische, biochemische und genetische Stabilität der biotechnologisch interessanten
Algen prüfen, um „Saatgut“ zu erzeugen und sicher zu konservieren
Entwicklung neuer kostengünstigerer und leistungsfähigerer Photobioreaktoren
Optimierung der Algen-Biomasseproduktion in diesen Photobioreaktoren und deren Ernte
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