Biomasseanbau im industriellen Maßstab – Technokrat

Auf der Hannover Messe 2023 präsentierte Festo den nächsten Schritt auf dem Weg zur Industrialisierung der biologischen Umwandlung, die BionicCellFactory. Mit der Automatisierungstechnik von Festo lässt sich Biomasse in großen Mengen äußerst effizient und ressourcenschonend anbauen. Alles, was wir derzeit aus Erdöl herstellen, das enorme CO2-Emissionen verursacht, kann auch nachhaltig aus Algen hergestellt werden. Mithilfe der BionicCellFactory präsentiert Festo einen ganzheitlichen Bioprozess – von der optimierten Algenkultivierung mit kontinuierlicher Überwachung und Analyse über die Ernte bis hin zur Weiterverarbeitung und Veredelung der verschiedenen Inhaltsstoffe. Die so gewonnene Biomasse kann in der chemischen Industrie, der Lebensmittelindustrie oder der pharmazeutischen Industrie eingesetzt werden.

Klima- und Ressourcenschutz sind die beiden großen Herausforderungen unserer Zeit. Wie können wir der Atmosphäre CO2 entziehen und aktiv zum Klimaschutz beitragen? Wie können wir unseren Materialverbrauch reduzieren, wie können wir mehr Materialien recyceln und gleichzeitig alternative Rohstoffe gewinnen? Bei Festo beschäftigen wir uns schon seit längerem mit diesen Themen und gehen neue Wege:

„Wir übertragen unsere Expertise in der Automatisierungstechnik auf biologische Prozesse. Auch hier ist die Natur unser Vorbild. Sie lehrt uns etwas über Ressourceneffizienz, denn in der Natur gibt es keine Abfälle oder Abfälle. Wir beschleunigen die Lösungen aus dem Laborformat und durch die.“ Zusammenwirken biologischer und technischer Prozesse, diese in geeignetem Maßstab zur industriellen Anwendung zu bringen“

– erklärt Dr. Elias Knubben, Vizepräsident für Unternehmensforschung und Innovation.

DIE ZELLE ALS FABRIK

Lebende Zellen sind die kleinsten Fabriken der Welt. Chloroplastenzellen in Algen betreiben Photosynthese, um Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser in Sauerstoff und chemische Energie – oder wertvolle organische Substanz – umzuwandeln.

OPTIMIERTE WACHSTUMSBEDINGUNGEN DANK AUTOMATISIERUNG

Mit unserer Automatisierungstechnik lässt sich Biomasse im geschlossenen Kreislauf äußerst effizient, ressourcenschonend und in großen Mengen anbauen. Alles, was wir derzeit aus Erdöl herstellen, das enorme CO2-Emissionen verursacht, kann auch nachhaltig aus Algen hergestellt werden. Sie sind kleine Planetenschützer, weil sie zehnmal mehr CO2 absorbieren als Landpflanzen. Dieser Wert kann durch automatisierte Kultivierung in Bioreaktoren um das Zehnfache gesteigert werden. Die gewonnene Biomasse kann in der chemischen Industrie, der Lebensmittelindustrie oder der pharmazeutischen Industrie eingesetzt werden.

EIN GANZHEITLICHER PROZESS BIS ZUR ERNTE UND VEREDELUNG

Mit dem Projekt PhotoBionicCell stellte Festo 2022 den ersten Bioreaktor zur automatisierten Algenkultivierung vor. In diesem Jahr geht das interdisziplinäre Bionik-Team noch einen Schritt weiter. Mit der BionicCellFactory stellt sie einen ganzheitlichen Bioprozess vor – von der optimierten großflächigen Algenkultivierung mit kontinuierlicher Überwachung und Analyse über die Ernte bis hin zur Weiterverarbeitung und Veredelung der verschiedenen Inhaltsstoffe. Im Gegensatz zu chemischen Prozessen geschieht dies alles ohne hohe Temperaturen, hohen Druck und Giftstoffe.

PRODUKTIONSSYSTEME DER ZUKUNFT

Als Modellfabrik ist die BionicCellFactory ein universeller Entwurf für ganzheitliche Produktionssysteme der Zukunft. Mit Hilfe der Automatisierungstechnik von Festo lässt es sich beliebig skalieren. Um den zukünftigen Bedarf an nachwachsenden Rohstoffen zu decken, werden Bioreaktoren mit einem Fassungsvermögen von mehreren tausend Litern benötigt. Damit Anlagen zuverlässig die gewünschte Menge an Biomasse produzieren können, ist Fachwissen in der Prozessautomatisierung erforderlich

BIOLOGISCHES TRANSFORMATIONSPORTFOLIO

Gemeinsam mit seinen Kunden entwickelt Festo intelligente Schaltschranklösungen für Bioreaktoren und erweitert sein Portfolio kontinuierlich. Als Automatisierungsspezialist sorgt es für eine stabile und genaue Prozesssteuerung bei maximaler Produktivität. Dazu gehören optimierte Desinfektions- und Fütterungsstrategien, Steuerungsalgorithmen, Softsensoren zur Echtzeit-Biomassebestimmung und Anlagenkonzepte für biobasierte Produktionsprozesse.

Festo unterstützt Fabrikbetreiber außerdem mit Ferndiagnose, Wartung und Steuerung über die Cloud. Robuste Wertschöpfungsprozesse und eine einfache Bedienung der Anlagenmodule sind wichtig, wenn künftig weltweit große Stückzahlen modularer Produktionseinheiten zur Rohstoffgewinnung und Kohlenstoffsequestrierung gebaut und betrieben werden sollen.

NEUE JOBPROFILE FÜR NEUE TECHNOLOGIEN

Allerdings sind nicht überall gut ausgebildete Fachkräfte und Biotechnologen verfügbar. Deshalb analysiert Festo Didactic bereits jetzt den neuen Wissensbedarf, um interdisziplinäre Zusammenhänge zu definieren und innovative Studienverträge, Praktika, Hochschulbildung und Zusatzqualifikationen im Bereich Biomechatronik, Biointelligenz und Nachhaltigkeit zu schaffen.

Weitere Informationen: www.festo.hu

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