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Aquaculture Feed SolutionAusgewählt im Innovationsförderprogramm für kleine und mittlere Unternehmen des Landwirtschaftsministeriums Japans (MAFF)

Für die Aquakultur:
Verkauf von Anlagen zur Futtermittelproduktion

Futtersystem mit Algen in hoher Dichte für die Mast geschwächter und noch nicht ausgewachsener Muscheln

In der Muschelproduktion, vor allem bei Austern, sind Futtermangel und Hitzestress die größten Probleme. Bloomo liefert Mikroalgen stetig und in hoher Dichte. Das verbessert die Ausbeute und hilft, die Brutproduktion langfristig zu sichern.

Business Model

Hintergrund, Produkt, Ausblick

Hintergrund

Die Exportnachfrage nach Austern steigt stark, doch die Muschelproduktion ist deutlich zurückgegangen: durch Abmagerung infolge sauberer Meere und Futtermangels sowie durch Sterblichkeit bei steigenden Temperaturen. Eine stabile Versorgung zu sichern, ist für die Branche dringlich geworden.

Produkt

Noch nicht ausgewachsene oder geschwächte Austern werden aus dem Wasser geholt und mit Bloomo bei hoher Algendichte gefüttert, bis sie frisch und marktfähig sind. Die Einheit lässt sich auch als Futterversorgung für die künstliche Brutproduktion einsetzen.

Ausblick

Mit Bloomo steigt die Ausbeute und damit die Wirtschaftlichkeit der Betriebe; zugleich wird die Brutproduktion widerstandsfähiger gegen den Klimawandel. In der Kühlkette eingesetzt, macht die Einheit auch den Vertrieb effizienter.

Stakeholders

Nutzer und Produkt

USER

Aquakulturbetriebe und Verarbeiter

  • Zunehmend geschwächte Muscheln
  • Rückgang der Brut
  • Geringere Ausbeute durch Hitze und Futtermangel
  • Schwierigkeiten, die wachsende Exportnachfrage zu bedienen

PRODUCT

Bloomo - Feeding

Futterversorgung mit hoher Algendichte durch Steuerung der Algenblüte

  • Mast bis zur Marktreife
  • Effiziente Brutproduktion
  • Rund um die Uhr kontinuierliche Versorgung mit Algen in hoher Dichte
  • KI-Steuerung hält die Kultivierungsbedingungen im Optimum
Technology

Kerntechnologie

Algenmischungen für Muscheln

Auf die jeweilige Art abgestimmte Mischung, mit Schwerpunkt auf Austern und anderen Muscheln (weitere Arten prüfen wir im Einzelfall)

Auslegung für höhere Temperaturen

Temperaturmanagement, das die Erwärmung des Wassers durch den Klimawandel berücksichtigt

Für die Kühlkette geeignet

Qualitätserhalt für Vertrieb und Export, in transportabler Bauweise

Brutproduktion

Einheit für eine stetige Versorgung mit hoher Algendichte, speziell für die künstliche Brutproduktion

Bloom Biomass Utilization

Verwertung der zurückgewonnenen Algenbiomasse

Algenblüten als Ressource: Futtermittel, Materialien, Dünger

Die von Bloomo zurückgewonnene Algenbiomasse lässt sich als Ressource nutzen. Wir entwickeln Anlagen und Bewertungsmethoden, mit denen sie schrittweise zu Futtermittel für Aquakultur und Nutztiere, zu Materialien wie Pflanzenkohle und zu Stickstoff- und Phosphordünger umgewandelt wird. Ziel ist es, einen Teil der Kosten der Abwasserbehandlung durch den Wert der Ressourcen auszugleichen. Die Verwendung richtet sich nach der Herkunft des Wassers und den rechtlichen Vorgaben; Biomasse, die in kommunalem Abwasser oder Industrieabwasser gewachsen ist, wird nicht als Futtermittel verwendet.

Biomass flow

Abwasser / AquakulturabwasserN, P, CO₂Bloomo-KultivierungAufnahme von N, P und CO₂Fest-Flüssig-TrennungRückgewinnung der BiomasseSTREAM AFuttermittel für Aquakultur und NutztiereSTREAM BPflanzenkohle × MaterialienSTREAM CStickstoff- und Phosphordünger
STREAM AFuttermittel für Aquakultur und Nutztiere

Als Futtermittelrohstoff

Hochwertiger Rohstoff mit 40–70 Gew.-% Protein, ω-3-Fettsäuren und Carotinoiden, der als Ersatz für Fischmehl Beachtung findet.

Mikroalgenbiomasse ist ein nährstoffreicher Rohstoff mit Proteingehalten von 40–70 Gew.-%. Als nachhaltiger Ersatz für Fischmehl und Fischöl wird sie intensiv erforscht[1][2]. Sie enthält Aminosäuren, mehrfach ungesättigte ω-3-Fettsäuren, Carotinoide und Vitamine; für Muscheln, Krebstiere sowie Fischlarven und Jungfische wurden Wirkungen auf Wachstum, Immunabwehr und Pigmentierung beschrieben[3][4].

Algal Bloom Capture von Novelgen hält in einer Stammbibliothek vorab die Arten bereit, die zu den Eigenschaften des zu behandelnden Wassers (Meer- oder Süßwasser, Temperatur, pH-Wert) jeweils am besten passen. So kann Bloomo Algen kontinuierlich in hoher Dichte liefern. Aus den Arbeiten im SBIR-Programm Phase 3 gingen Testlieferungen von Bloom Oyster hervor; das Produkt befindet sich nun in der Phase der Marktbelieferung.

Die Anlage zur Biomasseverarbeitung, die wir derzeit entwickeln, vereint Fest-Flüssig-Trennung, Trocknung und Korngrößeneinstellung und ist so ausgelegt, dass sich Futtermittel vor Ort herstellen lassen.

Als Futtermittel werden nur Algen verwendet, die in dafür geeignetem Wasser, etwa Aquakulturwasser, gewachsen sind. Biomasse aus kommunalem Abwasser oder Industrieabwasser wird nicht verfüttert, sondern soll für Pflanzenkohle, Dünger und Ähnliches genutzt werden. Für alle Verwendungen gilt als Voraussetzung, dass Analysen (etwa auf Schwermetalle und Krankheitserreger) vorliegen und die einschlägigen japanischen Gesetze zur Futtermittelsicherheit und zur Düngemittelqualität eingehalten werden.

AquakulturbetriebeFuttermittelherstellerLandbasierte Kreislaufanlagen (RAS)
STREAM BBiobasierte Materialien

Austernschalen × Pflanzenkohle

Materialien für Boden und Wasserbehandlung; geprüft werden die Kohlenstoffspeicherung in Pflanzenkohle und eine mögliche N₂O-Minderung.

Calciumcarbonat aus Austernschalen als Ressource: Wir entwickeln Methoden für Ökobilanzen (LCA) und MRV (Messung, Berichterstattung, Verifizierung), mit denen sich Austernschalen, ein Nebenprodukt der Austernzucht, nicht als Industrieabfall, sondern als Ressource bewerten und vermarkten lassen. Bei der Kalzifizierung der Schale wird auch CO₂ freigesetzt, und Studien kommen zu unterschiedlichen Ergebnissen, ob sich der Kohlenstoff der Schale als Senke anrechnen lässt. Das gilt auch, wenn Schalen als Betonzusatz oder Bodenverbesserer verwendet werden: Ob daraus Zertifikate oder ein anderer Wert entstehen können, prüfen wir erst, nachdem eine Ökobilanz die Nettobilanz einschließlich der Kalzifizierung und die Dauer der Nutzung geklärt hat.

Pflanzenkohle aus Algenbiomasse: Wird die zurückgewonnene Biomasse pyrolysiert und zu Pflanzenkohle verarbeitet, lässt sich nach derzeitiger Annahme ein Teil des Kohlenstoffs lange speichern (wie lange, hängt von den Bedingungen ab). Neben der Wirkung als Bodenverbesserer wird berichtet, dass die Zugabe in Pflanzenkläranlagen und in Verfahren der Abwasserbehandlung die N₂O-Emissionen senkt[5][6].

STREAM CRessourcenrückgewinnung

Stickstoff- und Phosphordünger

Ein Kreislaufkonzept mit dem Ziel, den größten Teil des Stickstoffs in der Biomasse zurückzugewinnen.

Die herkömmliche biologische Behandlung (Nitrifikation und Denitrifikation) gibt einen Großteil des Stickstoffs als N₂ an die Atmosphäre ab. Mikroalgen dagegen assimilieren NH₄⁺ direkt zu Aminosäuren und Protein. Damit lässt sich das Ziel verfolgen, den größten Teil des Stickstoffs als Biomasse zurückzugewinnen. Die Stickstoffbilanz einschließlich des von den Algen selbst gebildeten N₂O und der Ammoniakverflüchtigung prüfen wir in der Demonstration. Zusammen mit Phosphor, einer Ressource mit hohem Erschöpfungsrisiko, könnte Abwasser zu einer Rohstoffquelle für Stickstoff- und Phosphordünger werden (dazu sind Analysen, etwa auf Schwermetalle, und die Einhaltung des japanischen Düngemittelgesetzes erforderlich).

In kontinuierlichen Systemen mit Photobioreaktor (PBR) und Membrantrennung (MPBR) wurden in mehreren Studien Eliminationsgrade von > 90 % für Stickstoff und > 90 % für Phosphor berichtet[7][8].

Siehe auch: Ressourcenrückgewinnung in Kläranlagen

Literatur

  1. Ma X., et al. Microalgae as feed sources and feed additives for sustainable aquaculture. Reviews in Aquaculture, 2024, 16(2), 818–835. DOI →
  2. Gao S., et al. Microalgae as fishmeal alternatives in aquaculture. Environmental Science and Pollution Research, 2024, 31(11), 16113–16130. DOI →
  3. Siddik M.A.B., et al. Expanded utilisation of microalgae in global aquafeeds. Reviews in Aquaculture, 2024. DOI →
  4. Ahmad A., et al. An overview of microalgae biomass as a sustainable aquaculture feed ingredient. Bioengineered, 2022, 13(4), 9521–9547. DOI →
  5. Jiang B.N., et al. Quantifying biochar-induced GHG emission reduction in constructed wetlands. Sci. Total Environ., 2023, 855, 158688. DOI →
  6. Zhang Y., Zhang Z., Chen Y. Biochar Mitigates N₂O Emission of Microbial Denitrification. Environ. Sci. Technol., 2021, 55(12), 8068–8078. DOI →
  7. Mohsenpour S.F., et al. Integrating micro-algae into wastewater treatment: A review. Sci. Total Environ., 2021, 752, 142168. DOI →
  8. Microalgae-Based Wastewater Treatment and Biomass Valorization. ACS Omega, 2025. DOI →

Einführung einer Anlage zur Futtermittelproduktion besprechen

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