Hannover Messe 2023 Automatisierter Bioreaktor: Damit es den Algen gut geht

Anbieter zum Thema

Klinkhammer Intralogistics GmbH

OPTENDA GmbH

SCIO Automation GmbH

Biomasse im industriellen Maßstab kultivieren: Das ist das Ziel der Bionic Cell Factory von Festo. Hier wachsen Algen, die gerade in automatisierten Bioreaktoren sehr viel CO₂ binden und beispielsweise die Basis für Biokunststoff liefern.

Mit der Bionic Cell Factory demonstriert Festo auf der Hannover Messe 2023, wie sich mit der Automatisierungstechnik sich Biomasse effizient, ressourcenschonend und im großen Maßstab kultivieren lässt. Alles, was wir gegenwärtig unter hohem CO₂-Ausstoß aus Erdöl herstellen, können wir auch nachhaltig aus Algen gewinnen, ist sich Festo sicher.

Mit der Bionic Cell Factory zeigt Festo den ganzheitlichen Bioprozess – von der optimierten Kultivierung der Algen mit dauerhafter Überwachung und Analyse über die Ernte bis hin zur Weiterverarbeitung und Veredelung verschiedener Bestandteile.

Bildergalerie

Bildergalerie mit 11 Bildern

Ressourceneffizienz von der Natur lernen

Klima- und Ressourcenschutz sind große Herausforderungen unserer Zeit. Wie können wir der Atmosphäre CO₂ entziehen und dabei aktiv zum Klimaschutz beitragen? Wie können wir unseren Materialverbrauch verringern, mehr Stoffe wiederverwerten und zugleich alternative Rohstoffe erschließen? Für die Antworten auf diese Fragen will Festo neue Wege gehen: „Wir übertragen unser Know-how der Automatisierungstechnik auf biologische Prozesse. Auch hier ist die Natur unser großes Vorbild. Sie lehrt uns Ressourceneffizienz, da sie keine Verschwendung und keinen Abfall kennt. Im Zusammenspiel biologischer und technischer Prozesse skalieren und beschleunigen wir Lösungsansätze aus dem Laborformat und bringen diese zur industriellen Anwendung“, erklärt Dr. Elias Knubben, Vice President Corporate Research and Innovation.

Optimierte Wachstumsbedingungen durch Automatisierung

Lebende Zellen sind die kleinsten Fabriken der Welt. Mittels Photosynthese wandeln Algenzellen in ihren Chloroplasten Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser in Sauerstoff und chemische Energieträger bzw. organische Wertstoffe um. In einem geschlossenen Kreislauf lässt sich – mithilfe von Automatisierungstechnik – die Biomasse im großen Maßstab kultivieren.

Gerade Algen sind kleine „Klimaretter“, da sie zehnmal mehr CO₂ binden als Landpflanzen. Werden sie automatisiert in Bioreaktoren kultiviert, lässt sich dieser Wert nochmals um den Faktor zehn steigern. Die so gewonnene Biomasse kann in der Chemie-, Lebensmittel- oder Pharmaindustrie eingesetzt werden.

Modellfabrik für ganzheitliche Produktionssysteme der Zukunft

Mit dem Projekt Photo Bionic Cell hat Festo 2022 seinen ersten Bioreaktor zur automatisierten Kultivierung von Algen vorgestellt. In diesem Jahr geht das interdisziplinäre Bionik-Team noch weiter. Es zeigt mit der Bionic Cell Factory einen ganzheitlichen Bioprozess – von der optimierten Kultivierung der Algen im großen Maßstab mit dauerhafter Überwachung und Analyse über die Ernte bis hin zur Weiterverarbeitung und Veredelung verschiedener Bestandteile. Im Gegensatz zu chemischen Prozessen ganz ohne hohe Temperaturen, hohe Drücke und Giftstoffe.

Die Bionic Cell Factory als Modellfabrik ist die universelle Blaupause für ganzheitliche Produktionssysteme der Zukunft. Mithilfe der Automatisierungstechnik von Festo lässt sie sich beliebig groß skalieren. Um den zukünftigen Bedarf an nachwachsenden Rohstoffen zu decken, braucht es Bioreaktoren mit einem Fassungsvermögen von mehreren tausend Litern. Damit die Anlagen zuverlässig die gewünschten Größenordnungen von Biomasse produzieren können, ist Expertise in Prozessautomation gefragt.

Portfolio für die biologische Transformation

Festo entwickelt mit seinen Kunden intelligente Schaltschranklösungen für Bioreaktoren und baut sein Portfolio weiter aus. In der Prozesssteuerung sorgt der Automatisierungsspezialist für eine stabile und präzise Prozessführung mit hoher Produktivität. Dazu zählen optimierte Begasungs- und Fütterungsstrategien, Regelalgorithmen, Softsensoren zur Biomassebestimmung in Echtzeit sowie Systemkonzepte für biobasierte Produktionsprozesse.

Außerdem wird Festo Anlagenbetreiber mit Diagnose, Wartung und Steuerung aus der Ferne über die Cloud unterstützen. Wenn in Zukunft weltweit eine Vielzahl modularer Produktionseinheiten zur Rohstoffgewinnung und zur Kohlenstofffixierung aufgebaut und betrieben werden, sind robuste Wertschöpfungsprozesse und eine einfache Bedienung der Anlagenmodule wichtig.

Fraunhofer IGB: Forschungsthemen rund um Algenbiotechnologie

Universität Tübingen: Bioplastik aus Blaualgen (Cyanobakterien)

Elektromechanische Antriebe - lohnt sich ein Wechsel?

Elektromechanik: Die Alternative für Hydraulik und Pneumatik

(ID:49327286)