Perspektive

Dr.-Ing. Nils Wieczorek: „Aus Algen lassen sich hochwertige Lebensmittel herstellen“

Fleischlose Ernährung ist auf dem Vormarsch. Nicht nur Gemüse erlebt eine kulinarische Aufwertung, auch Algen finden als Ausgangsprodukte für neue Nahrungsmittel immer mehr Interesse. Mikroalgen liefern ein breites Spektrum an lebenswichtigen Substanzen und sind Hoffnungsträger für nachhaltige Ernährung.

Herr Dr. Wieczorek, wie sind Sie auf die Idee gekommen, Algen zu kultivieren, um daraus Lebensmittel herzustellen?

Wir hatten zunächst gar nicht das Ziel, Algen als Lebensmittel zu nutzen. Wir wollten mit den Algen klimaschädliches CO2 aus der Atmosphäre binden und daraus wiederum Energie gewinnen, z. B. Biodiesel. Das stellte sich leider als technisch extrem aufwändig dar. Als uns klar wurde, wie reich Algen an Vitaminen, Antioxidanzien, ungesättigten Fettsäuren u. a. Mikronährstoffen sind, fanden wir es viel zu schade, die Algen nur für das energetische Recycling von CO2 zu nutzen. Algen lassen sich in Photobioreaktoren in großem Maßstab produzieren, aufbereiten und daraus hochwertige Lebensmittel herstellen. Wir können bestimmte Inhaltsstoffe extrahieren, z. B. die Lipidfraktion, und erhalten so ein Algenöl. Oder wir trocknen die Algen und bekommen so ein proteinreiches Pulver, mit dem beispielsweise Nudeln, Brot oder Kuchen angereichert werden können.

Welche Vorteile haben diese Algenprodukte?

Ein Vorteil gegenüber der klassischen Agrarwirtschaft: Algen wachsen schneller und benötigen dafür weniger Nährstoffe als herkömmliche Nutzpflanzen. Ein weiterer Vorteil: Algen enthalten alle für uns Menschen essenziellen Verbindungen, je nach Algenart in anderen Zusammensetzungen. Wir sprechen hier von Mikroalgen, also pflanzlichen Einzellern, die auch als Phytoplankton bezeichnet werden. Verschiedenste Nahrungsergänzungsmittel werden bereits aus der Grünalge Chlorella vulgaris und aus der Blaualge Spirulina gewonnen. Wobei letztere eigentlich keine Alge ist, sondern zur Gattung der Cyanobakterien gehört. Unser Ziel aber sind nicht die kleinen Mengen als Additiv oder Nahrungsergänzung, sondern die Produktion von Algen in großem Maßstab und ihr Einsatz als Lebensmittel und Proteinlieferant.

Wie sind Ihre eigenen Erfahrungen mit Algen-Produkten? Schmecken die nicht alle irgendwie nach Meer, also etwas „fischig“?

Tatsächlich probieren wir hier regelmäßig Gerichte mit unseren Algen, zuletzt gab es Algenkuchen, bei dem das Urteil meiner Kollegen lautete: „…schmeckt interessant“. Richtig gut angekommen ist dagegen ein Algenbrot. Aufgrund des hohen Chlorophyll-Gehaltes erscheinen die angereicherten Lebensmittel meist grünlich. Nach Fisch oder „Meer“ schmecken die Produkte eher nicht, zumal Chlorella eine Süßwasseralge ist. Aber es stimmt schon, dass es eine Herausforderung ist, hinsichtlich Farbe, Konsistenz und Geschmack aus Algen appetitliche und von Konsumenten akzeptierte Produkte herzustellen. Dabei werden die meisten Menschen schon Algenprodukte verzehrt haben, ohne es zu wissen.

In welchen Lebensmitteln sind denn jetzt schon Algen enthalten?

Das bekannteste Beispiel sind blaue Gummibärchen. Lange Zeit gab es keine natürlichen blauen Farbstoffe, die dafür stabil genug waren. Erst seitdem man aus Blaualgen die Phycobiline – Chromophore1 der Photosynthese – extrahieren kann, gibt es blaue Gummibärchen zu kaufen. Das Gleiche gilt für blaue Schokolinsen. Zahlreichen Fertigprodukten, Backwaren, Suppen und Desserts werden Extrakte aus Makroalgen, sogenannte Alginate, als Emulgatoren und Verdickungsmittel zugesetzt. Im gut sortierten Lebensmittelhandel und in Asialäden werden auch Makroalgen zum Verzehr angeboten, z. B. werden Sushi-Röllchen mit getrockneten Noriblättern umhüllt, die aus zerkleinerten und gerösteten Rotalgen hergestellt werden. Zur Familie der Braunalgen gehört der Riementang, die sog. Meeresspaghetti, die wie Nudeln gekocht werden.

Stichwort Nachhaltigkeit: Wieviel Aufwand ist erforderlich, um Algen zu gewinnen und so aufzubereiten, dass daraus appetitliche Nahrungsmittel entstehen?

Der gesamte Prozess lässt sich ressourcenschonend gestalten: In einem Photobioreaktor werden die Mikroalgen mit Licht, CO2, Wasser und Nährstoffen versorgt. Das CO2 kann aus Fermentationsprozessen gewonnen werden, bei denen Kohlendioxid als Abfallprodukt anfällt. Die Algenmasse wird durch Zentrifugation abgetrennt und das Nährmedium erneut zur Kultivierung verwendet. Wir sprechen bei diesem Kreislauf von „Bioraffinerie“. Die Mikroalgen sind leicht aufzuschließen und können problemlos weiterverarbeitet werden. Die europaweit größte Produktionsanlage, in der Mikroalgen in einem 500 km langen Glasröhrensystem kultiviert werden, wird in Sachsen-Anhalt betrieben. Dort werden auch Lebensmittel, z. B. Nudeln, Cracker und Getränke mit der Chlorella-Alge angeboten.

Wohin führt der Algen-Trend? Wie wird unsere Ernährung in zehn Jahren aussehen?

Noch steckt die Algenbiotechnologie in den Kinderschuhen und die Produktion von Algen als Proteinlieferant ist für den Massenmarkt noch zu teuer. Die Mikroalgen sind u. a. reich an Vitamin B12 und Omega-3-Fettsäuren, die wir bisher im Wesentlichen aus tierischen Quellen beziehen. Wir werden in Zukunft jedoch immer weniger Fleisch und Fisch konsumieren, sodass die Bedeutung der Algen für unsere Ernährung weiter zunehmen wird. Algen können ein breites Spektrum an lebenswichtigen Substanzen für den Menschen liefern. Algenkulturen wachsen rasant und lassen sich unabhängig von fruchtbaren Böden auch in Städten betreiben. Daher bieten Algen für die Welternährung ein riesiges Potenzial.

Herr Dr. Wieczorek, haben Sie vielen Dank für dieses Gespräch!

 

Dr.-Ing. Nils Wieczorek ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft der Technischen Universität Hamburg. Der Biochemiker und Ingenieur für Umwelttechnik leitet die Arbeitsgruppe „Bioressourcen“ und ist für das Projektmanagement „Bioökonomie und Bioraffinerie“ verantwortlich. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehört die Kultivierung von Mikroalgen und deren Nutzbarmachung als Lebensmittel.

 

1. Als Chromophor (griech. „Farbträger“) wird der Teil eines Farbstoffs bezeichnet, in dem anregbare Elektronen verfügbar sind. Organische Chromophore sind z. B. Chlorophyll und Carotin.

Bild: © Dr.-Ing. Nils Wieczorek

Wissenschaftsnews