Der Einsatz von Chrysolaminarin aus Mikroalgen als Pflanzenstärkungsmittel gegen die Infektion von Nutzpflanzen mit pilzlichen Schadorganismen zeigte im Labor vielversprechende Ergebnisse. In diesem Projekt soll nach Möglichkeiten gesucht werden, Chrysolaminarin in bestehende Pflanzenschutzkonzepte zu integrieren mit dem Ziel, den Aufwand an kupferbasierten Fungiziden insbesondere im Weinbau in Baden-Württemberg zu reduzieren. Neben weiteren Versuchen im Labor sollen dazu Freilandversuche an der LVWO in Weinsberg durchgeführt werden.
Gemeinsam mit dem Fraunhofer IGB verfügt die Universität Stuttgart über Daten zur Chysolaminarinproduktion mit der Mikroalge Phaeodactylum tricornutum in geschlossenen Flat Panel Airlift (FPA)-Photobioreaktoren, sowohl im Labor- als auch im Pilotmaßstab. P. tricornutum kann unter optimalen Wachstumsbedingungen und anschließender Stickstofflimitierung bis zu 30 % Chrysolaminarin akkumulieren. Auf Basis dieser Daten wurden an der Universität Hohenheim erste Kostenberechnungen zum Einfluss der Limitierungsphase auf den Kultivierungsprozess durchgeführt. Erstes Ziel der Universität Hohenheim innerhalb des Innovationsprojektes ist die ökonomische sowie ökologische Analyse der Integration der Limitierungsphase und die damit verbundene Produktion von Chrysolaminarin in ein Bioraffineriekonzept. Dabei soll zuerst ein zentrales industrielles Szenario entwickelt und berechnet werden. Zum einen steigt durch den Limitierungsschritt der Anteil an Chrysolaminarin, was sich in Bezug auf das Chrysolaminarin senkend auf die Produktionskosten auswirkt. Zum anderen benötigt der Limitierungsschritt Zeit (3-4 Tage) und FPA-Reaktorkapazität, was wiederum einen Anstieg der Produktions- und Investitionskosten zur Folge hat. Die Erweiterung der Produktanzahl durch die Weiterverarbeitung der Restbiomasse nach Extraktion von Chrysolaminarin und die damit verbundene Gewinnung der Produkte Fucoxanthin und Eicosapentaensäure (EPA) spielt für die Umsetzung des Bioraffineriekonzeptes und die ökonomische sowie ökologische Nachhaltigkeit des Gesamtprozesses eine entscheidende Rolle.
Auf Basis der ersten Ergebnisse erfolgt die Entwicklung von regionalen Produktionsszenarien, wobei die Mikroalgenkultivierung (Upstream processing, USP) dezentral und die Verarbeitung der Biomasse (Downstream processing, DSP) zentral erfolgen soll. Des Weiteren sollen die Einflüsse regionaler Reststoffströme wie CO2 und Nährstoffe (Stickstoff- und Phosphorquellen, vorwiegend aus Biogasanlagen) und erneuerbare Energiequellen auf die Wirtschaftlichkeit aber auch auf die Umwelt untersucht werden. Dadurch können Nährstoffkreisläufe im ländlichen Raum geschlossen werden, um die ökonomische sowie ökologische Nachhaltigkeit der Landwirtschaft zu erhöhen.