Photobioreaktoren

Photobioreaktor PBR 42000 G

Die Photobioreaktoren von IGV Biotech basieren auf einer patentierten Lösung aus horizontal aufgebauten Glasrohren. Die Verwendung von Glasröhren als Material des photoaktiven Anlagenteils hat im Vergleicht zu anderen Materialien die Vorteile, dass

  • dünne Schichten von Algensuspension optimal beleuchtet werden,
  • optimierte Oberflächen der Immobilisierung von Algen vorbeugen,
  • die Licht-Transmission des Glases durch andere Materialien unerreicht ist,
  • die erforderliche Pumpenergie durch die strömungsglatte Oberfläche minimiert ist
  • sowie die Haltbarkeit der Glasrohre 10 Jahre und mehr beträgt.

Die geschlossene Bauform unserer Photobioreaktoren ermöglicht darüber hinaus eine ausgezeichnete Kontrolle relevanter Prozessparameter, wie Temperatur oder pH-Wert, wie es in offenen Anlagen nicht möglich ist. Dadurch können die natürlichen Wachstumsbedingungen der verschieden Mikroalgen-Spezies nachgestellt und optimale Produktions-Ergebnisse erzielt werden.

Skalierung von Photobioreaktoren

Der Aufbau von industriellen Photobioreaktoren ist das Rückgrat einer wirtschaftlichen Produktion von Mikroalgen. Die horizontalen Glasrohr-Reaktoren sind das einzige technische Konzept, das in reell produzierenden geschlossenen Mikroalgen-Anlagen bisher erfolgreich umgesetzt wurde. Die Photobioreaktoren von IGV Biotech folgen vom Labormaßstab bis in den industriellen Produktionsmaßstab dem prinzipiell gleichen Aufbau:

IGV Biotech - Grundaufbau eines Photobioreraktors

In unseren Photobioreaktoren wird die Algensuspension von der Systempumpe gleichmäßig in die aus Glasröhren aufgebauten Rohrmodule gefördert. Dort werden die Algen im Labor- und Pilotmaßstab mit Kunstlicht, darüber mit natürlichem Sonnenlicht versorgt. Das CO2, das die Algen zum Wachstum brauchen, wird vor den Rohrmodulen dosiert und ermöglicht eine passgenaue Fütterung der Algen. Im Rücklauf werden die Algen in eine zentrale Versorgungseinheit gebracht, wo die Algensuspension homogenisiert und produzierter Sauerstoff ausgetrieben wird. Zusätzlich sind hier die Sensoren zur Erfassung der Kulturparameter und ein Prozessleitsystem installiert. Von dort beginnt der Anlagenkreislauf von neuem. Im Erntefall kann die Kultursuspension entnommen und einem nachgeschalteten Ernte- und Aufbereitungsverfahren zugeführt werden.

­­­Mit dieser relativ einfachen Grundstruktur sind wir in der Lage, flexibel auf Kundenanforderungen zu reagieren. Mobile Pilot-Anlagen können genauso effizient aufgebaut werden, wie komplette fest installierte Neubauten innerhalb von Gewächshäusern oder im Außenbereich. Der platzsparende vertikale Aufbau der Rohrmodule ermöglicht eine maximale volumetrische Beladung der Grundfläche, während die Verwendung von widerständigen Materialen in allen Anlagenteilen auch die Verwendung von korrosiven Medien wie Salzwasser ermöglicht.

Neben den Ansätzen zur Anwendung von Mikroalgen als Alternative zu Erdöl, erscheinen aus der Pharma-Branche und der Molekularen Biotechnologie erweitere Anforderungen an die Photobioreaktor-Technologie. Die Eigenschaften einiger Algen-Spezies, besondere antikanzerogene, antivirale oder antibakterielle Wirkstoffe zu bilden, müssen mit den hohen technischen Anforderung der GMP und FDA Richtlinien im Einklang gebracht werden.

IGV Biotech’s neue Steril-Photobioreaktor-Serie „GTS“ ist exakt auf die Belange dieser neuen life-science Branchen zugeschnitten. Die GTS-Serie hält die Vorgaben der einschlägigen Richtlinien ein und ist somit für pharmakologische Forschung und Produktion, sowie für die Kultivierung von genveränderten Mikroorganismen (GMOs) zugelassen. Darüber hinaus bietet die GTS-Serie dir folgenden Optionen:

  • Grundverschiedene Kultivierungs-Modi: phototroph, mixotroph und heterotroph
  • Produktion von axenischer Startkultur bzw. Inokulum
  • Systemvolumen von 4 bis 100 Litern im bewährten Glasrohr-Design
  • Sicheres und verlässliches Design aller von der Dampfsterilisierung betroffenen Teile
  • High-End Prozessleitsystem mit abgesicherten Logging-, Protokoll- und Datenaustausch-Funktionen (in Kooperation mit bbi biotech GmbH)