Wie können wir eine Welt mit 11 Milliarden Menschen ernähren, ohne dabei unseren Planeten zu zerstören? Während die traditionelle Landwirtschaft an ihre Grenzen stößt und die Viehzucht für 99,5kg CO₂-Äquivalente pro Kilogramm Fleisch verantwortlich ist, schlummert in unseren Ozeanen eine revolutionäre Lösung.
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BioSea verwandelt handarbeitsintensive Algenfarmen in einen halbautomatisierten Offshore-Prozess. Der aktuelle Anbauprozess besteht aus 57 einzelnen Arbeitsschritten, die über mehrere Monate verteilt sind. Biosea reduziert diese auf wenige Tage. Ein zentrales Seilmodul spult Saat- und Ernteleinen in einem Hub auf wiederverwendbare T-Träger, die Plattform bleibt dauerhaft installiert und lässt sich mit Zusatzmodulen beliebig skalieren.
Unterwasserkameras liefern Live-Bilder; eine Bildverarbeitungs-KI meldet Biofouling, Nährstoffmangel oder Pathogene sofort an Crew und Steuersystem. So sinken Reinigungsintervalle, Ausfälle werden vermieden, und die Flächenleistung kann skaliert und gesteigert werden.
Ergebnis: drastisch weniger Handarbeit und stetiger Nachschub an CO₂-neutraler Makroalgen-Biomasse - eine skalierbare Antwort auf die Ernährungs- und Klimaherausforderungen einer Welt mit 11 Milliarden Menschen angehenden Welt.
Die Bevölkerung wächst stetig. Heutzutage leben 8,15 Milliarden Menschen auf der Erde. Wenn dieses Wachstum so weiter geht, dann werden wir im Jahr 2100 die Grenze von 10,9 Milliarden Menschen erreichen.
Mit der wachsenden Bevölkerung steigt auch die Nachfrage nach Lebensmittel.
Wir brauchen schneller wachsende, bessere und nachhaltigere Lebensmittel.
Das Hauptproblem liegt dabei in der Viehzucht und deren Emissionen - 1kg Rindfleisch verursacht 99,5kg CO2-Äquivalente. Ebenso herausfordernd sieht es mit dem globalen Klima aus. Wenn wir so weitermachen wie bisher, ist die Prognose dass sich die globale Mitteltemperatur weiter um 3,2°C erhöhen wird.
Diese drei großen Herausforderungen sind für unsere Zukunft sehr problematisch. Es ist wichtig eine Lösung zu finden, um die Prognosen nicht zu erfüllen. Genau damit haben wir uns in unserem Projekt biosea beschäftigt. Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir uns dafür für die Makroalgen entschieden.
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Makroalgen sind eine vielversprechende Lösung. Sie zeichnen sich durch eine Vielzahl positiver Eigenschaften aus, die sie in Umweltfragen sowie in industriellen und ernährungsphysiologischen Anwendungen sehr wertvoll machen.
Abhängig von der Algenart besitzt jede über einzigartige Fähigkeiten und Potenziale. Sie sind nährstoffreich, nachhaltig und CO2 neutral. Ebenso sind Algen vielseitig einsetzbar, sowie eine alternative für viele bestehende Produkte.
Die große Menge von geschätzten 400.000 unterschiedlichen Algenarten, weist noch viel unerforschtes Potential auf.
Natürlich vorkommende Makroalgen sind auf der Welt weit verbreitet, darum können sie fast über angebaut werden. Makroalgen sind besonders schnell wachsend und können bis zu 30 Meter lang werden. Aber der traditionelle Anbau von Makroalgen auf Longlines im Meer ist ein komplexer und langer Prozess mit vielen Ineffizienzen.
Der Aufwand ist groß, man benötigt viele verschieden Ausrüstungen, die Skalierung ist schwer und die Effizienz ist im Vergleich zur benötigten Fläche sehr gering.
Der Anbauprozess besteht aus 57 einzelnen Arbeitsschritten, die über mehrere Monate verteilt sind. Diese Schritte sind sehr komplex, was diese Methode als valide Zukunftslösung problematisch macht. Doch behebt man diese Probleme und verbindet die Ansätze mit den Potentialen der Makroalgen, entsteht ein großes Potential - und so stellten wir uns die Frage:
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Die Farm wird vorab permanent installiert und kann dann jedes Jahr erneut verwendet werden. So kann das System einfach in Betrieb genommen werden und muss nicht wie beim traditionellen Anbau immer wieder auf- und abgebaut werden.
Das Modul in der Mitte der Plattform ist das zentrale Produkt der Makroalgenfarm. Es erfüllt mehrere essenzielle Funktionen und wichtige Aufgaben.
Für die Aussaht werden die speziellen T-Träger mit einem Kran in die vorhergesehene Arbeitsvorrichtung gehoben. Währenddessen befüllt eine mitarbeitende Person das Modul in der Mitte der Plattform mit den Hauptseilrollen und Saatseilspulen. Danach werden die einzelnen Saatseile und Hauptseilen an den T-Trägern befestigt.
Ist dies erledigt, wird der eine T-Träger aus der Vorrichtung genommen und ausgezogen. Dadurch ziehen sich die Seile gleichzeitig ab und wickeln sich aufeinander. Nachdem die Seile auf die gesamte Länge abgewickelt wurden, werden die leeren Saatseilspulen und Hauptseilrollen aus dem Modul entfernt und die Longlines sind fertig ausgesät.
Für die gegenüberliegende Anbaufläche werden neue Saatspulen und Hauptseilrollen am Modul angebracht und der Prozess wiederholt sich.
Hier sind einige der wichtigsten Lösungsansätze aus unserer Studie: