Biomaterialien im Raum – ESA-Astrium, Inspire
Die Erforschung des Weltraums auf fernen Planeten und unbemannte Missionen ausserhalb unseres Sonnensystems erfordern die Herstellung neuer Komponenten und Raumfahrzeuge weit entfernt von der Erde. Der Fokus liegt auf der Herstellung verschiedener biologischer Produkte. Durch die Optimierung von Bioreaktoren für verschiedene Algenarten werden Kraftstoffe, Kunststoffe, Klebstoffe, Enzyme, Metalle, Nahrungsmittel und weitere Materialien hergestellt.
Um das Wachstum und die Biochemie der Algen zu optimieren, braucht es Kenntnisse darüber, wie Algen von Schwerelosigkeit beeinflusst werden. Besonders interessant ist dabei, wie bewegliche und unbewegliche Zellen wachsen und wie hoch ihre Zelldichte, ihr Fettgehalt und ihre Sinkgeschwindigkeiten sind. Um die Mikrofluiddynamik zu erforschen wird eine Vielzahl von Techniken angewendet.
Die Algen-Technologie-Gruppe
Die Algen-Techologie-Gruppe ist ein Teil des Kompetenzzentrums (CC) Biowissenschaften und Medizintechnik an der Hochschule Luzern. Die Gruppe ist spezialisiert auf biophysikalische Wechselwirkungen, Reaktor Kinetik und Modellierung sowie Chemie und Biotechnologie.
Im Fokus stehen die Grundlagenforschung von Bioreaktorsystemen und angewandte kommerzielle Aspekte wie zum Beispiel:
- Optimierung der Algenwachstumsrate und Biomasse (Konzentration) sowie die Erforschung von Bio-Produkten.
- Untersuchung der Produktion von Lipiden in Zellen und deren Quantifizierung durch die Kombination verschiedener Methoden (z.B. Mikroskopie und Durchflusszytometrie).
- Nutzung von Bioreaktoren in der Architektur und der Gebäudetechnik für energieeffiziente und nachhaltige Gebäude.
- Entwicklung eines negativen CO2-Algen-Biokraftstoffs. Mit der Verwendung eines automatisieren 200-Liter-Bioreaktors soll die Lipidproduktion der Algen optimiert werden.
Algenkulturen
Algenkulturen sind ausschliesslich Meeresphytoplankton (Kieselalgen, Grünalgen und Kalkalgen). Die Zellen werden in einem temperierten Raum bei 15° C und 250-400 PPF PAR produziert. Die Kulturmedien sind f/2, h/2 und f/25.
