EVOClean Evolutionär angepasste Mikroalgen zur Abwasserreinigung

Förderer: FH Aachen

Laufzeit: 01.11.2025 – 30.06.2026
Fördermittelgeber: Förderung: K2 FH Aachen 

Ausgangssituation:

Kommunale und industrielle Abwässer sind zunehmend mit Mikroschadstoffen, Schwermetallen und weiteren persistenten Kontaminanten belastet, die durch konventionelle Reinigungsverfahren häufig nicht ausreichend entfernt werden können. Durch die verschärften Anforderungen der novellierten EU-Kommunalabwasserrichtlinie KARL entsteht ein wachsender Bedarf an neuen, effizienten und nachhaltigen Technologien zur Abwasseraufbereitung. Zusätzlich erschweren geringe Konzentrationen sowie die hohe chemische Vielfalt der Schadstoffe deren analytische Erfassung und Bewertung.

Mikroalgenbasierte Verfahren stellen einen vielversprechenden Ansatz zur Entfernung von Schadstoffen dar, da diese Schadstoffe reduziert können. Einige extremophile Mikroalgen können diese Schadstoffe aufnehmen. Zudem besitzen sie eine hohen Toleranz gegenüber niedrigen pH-Werten, Schwermetallen und organischen Belastungen, wodurch sie ein großes Potenzial für den Einsatz in industriellen und kommunalen Abwassersystemen aufzeigen.  Für die Anwendung fehlen jedoch detaillierte Untersuchungen.  

Das Projekt:

Im Rahmen des Projekts sollen mikroalgenbasierte Verfahren zur Entfernung von Mikroschadstoffen aus industriellen und kommunalen Abwässern untersucht werden. Hierfür wird die extremophile Mikroalge Galdieria sulphuraria eingesetzt. Für die Überprüfung des Abbaus wird in Kooperation mit dem IAP (Prof. Yulia Monakhova) der FH Aachen eine Analytik für in Abwasser vorkommende Schadstoffe etabliert.

Für die Durchführung der Experimente werden Versuche in Schüttelkolben sowie dem BioLector XT von Beckman Coulter mit „künstlichem“ Abwasser durchgeführt. Der BioLector XT ist ein automatisierter Hochdurchsatz-Fermenter mit kontinuierlichem Online-Monitoring von Biomasse, pH-Wert und Sauerstoff. Dadurch können bis zu 48 Kultivierungsansätze parallel unter kontrollierten und reproduzierbaren Bedingungen untersucht werden. Beide Versuchsansätze untersuchen den Abbau von Schadstoffen durch Mikroalgen.

Ziele:

Im Rahmen des Projektes wird von Seiten der FH Aachen ein Beitrag zur Entwicklung mikroalgenbasierter Verfahren zur Reinigung industrieller und kommunaler Abwässer geleistet. Es werden Versuche zur Überprüfung des Abbaus von Schadstoffen in Kolben durchgeführt. Parallel dazu erfolgt die Etablierung automatisierter Hochdurchsatz-Kultivierungen mithilfe des BioLector XT mit dem Ziel, der Kultivierung von Mikroalgen in Hochdurchsatz-Systemen, welche so für weiterführende Versuche eingesetzt werden können.

In der Versuchsreihe werden die Abbauraten von verschiedenen Schadstoffen und Schadstoffkonzentrationen mittels Mikroalgen untersucht. Die analytische Untersuchung der Schadstoffelimination erfolgt mittels spektroskopischer und chemometrischer Verfahren in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern des IAP. 

Die gewonnenen Daten unterstützen die Entwicklung eines nachhaltigen Verfahrens zur Entfernung von Mikroschadstoffen aus Abwässern und schaffen die Grundlage für zukünftige Umsetzungen.